व्ही.एम.सी. वरील बोरिंगच्या उत्पादकतेत वाढ

Udyam Prakashan Marathi    06-Mar-2020
Total Views |
 
पी.टी.ओ. हाउसिंग 12840 (चित्र क्र. 1) हा इंजिनच्या पुढे असलेल्या पॉवर ट्रान्स्मिशन यंत्रणेचा भाग आहे. आमच्या फाउंड्रीमध्ये याचे फक्त कास्टिंग करून ते इतर कारखान्यांमध्ये यंत्रणासाठी पाठवित होतो. या पी.टी.ओ. हाउसिंगच्या यंत्रणाचे जवळपास 80% काम बाहेरून तर 20% काम वेद इंडस्ट्रीज या आमच्या कंपनीत केले जात होते. ही कामे बाहेर करावयाला दिल्यामुळे बऱ्याचशा गोष्टी आमच्या नियंत्रणाबाहेर असायच्या. यंत्रभागाच्या गुणवत्तेत दर्जा न मिळणे आणि त्याचा वेळेत पुरवठा न होणे या मुख्य दोन समस्या आमच्यासमोर होत्या. ग्राहकाच्या जवळपास 90% तक्रारी या यंत्रभागाशी आणि त्याच वर्गातील इतर यंत्रभागांशी संबंधित होत्या. यावर उपाय म्हणून आम्ही या यंत्रभागाचे संपूर्ण यंत्रण आमच्या कारखान्यातच करावयाचे ठरविले. त्यासाठी आम्ही इचलकरंजीतच वेद समूहाच्या अंतर्गत ऊर्जा इंडस्ट्रीज हे स्वतंत्र युनिट उभे केले. या युनिटची रचना करतानाच विशिष्ट उत्पादन प्रक्रिया डोळ्यासमोर ठेवून मशिनची निवड आणि मांडणी केली. 
 

1_1  H x W: 0 x 
 
या लेखामध्ये आपण पी.टी.ओ. हाउसिंगमधील अधिक संवेदनशील असलेल्या बोरिंग कामाविषयी माहिती घेणार आहोत. 
पी.टी.ओ. हाउसिंगमध्ये 100 मिमी. आणि 90 मिमी. व्यासाची दोन वेगवेगळी भोके असून 100 मिमी.च्या बोरिंगच्या व्यासामध्ये 100 मिमी., 70 मिमी. आणि 50 मिमी. अशा 3 पायऱ्या (स्टेप) आहेत.
 

2_1  H x W: 0 x 
 
जुनी पद्धत 
 
पी.टी.ओ. हाउसिंगमधील भोकांचे यंत्रण करताना वेगवेगळ्या बोरिंग बारचा वापर होत असे. पूर्वी आम्ही 100 मिमी. व्यासाच्या फिनिश बोअरसाठी 99.5 मिमी.चा रफ बोअर करीत होतो. नंतर फिनिशिंग करून कडेला चॅम्फर करीत होतो. त्यानंतर अनुक्रमे 70 मिमी. आणि 50 मिमी.चा बोअर करीत होतो. 
 
प्रथम तीन बोरिंग बार आणि चॅम्फर टूल वापरून आम्ही त्याचे यंत्रण करीत होतो. प्रत्येक टूलसाठी अंदाजे 1 ते 1.5 मिनिटे वेळ लागत होता. टूल बदलण्याच्या वेळेसह पूर्ण रफ बोरिंगसाठी 5 ते 6 मिनिटे लागत होती आणि नंतर त्याचे फिनिशिंग होत होते. फिनिशिंगसाठी एका बोअरला जास्तीतजास्त 1.5 मिनिटे लागतात. म्हणजे प्रत्येक हाउसिंगला एकूण 4.5 ते 5 मिनिटे लागत होती. बोरिंगचे एक आवर्तन पूर्ण होण्यामध्ये (रफ कटिंग आणि फिनिशिंग मिळून) साधारणतः 11 मिनिटे इतका वेळ जात होता. एकावेळी एकच टूल असल्यामुळे त्याला जास्त वेग (स्पीड) आणि सरकवेग (फीड) लावू शकत होतो. त्यामुळे आम्ही पुढील पॅरामीटर वापरून यंत्रण करीत होतो. 
स्पिंडल वेग (N) : 370-400 
आर.पी.एम.
सरकवेग (f) : जास्तीतजास्त
38-40 मिमी./मिनिट
यंत्रण वेग (Vc) : 100 मी./मिनिट 
हे पॅरामीटर वापरून यंत्रण करताना पूर्वीच्या पद्धतीने प्रति टूल 18 यंत्रभाग पूर्ण होत होते. 
 
नवीन पद्धत
 
या हाउसिंगमध्ये 100, 50 आणि 70 मिमी. व्यासाचे बोअर करावयाचे होते. बोरिंग ऑपरेशनमध्ये आम्ही केवळ रफ यंत्रण आणि फिनिश यंत्रण करतो. रफ यंत्रणामध्ये जवळपास 80% धातुचे यंत्रण केले जाते, तर फिनिश ऑपरेशनमध्ये 0.5 ते 0.4 मिमी. अशा ठेवलेल्या अलाउन्सचे यंत्रण केले जाते. 
 
नवीन पद्धत ठरविताना 100 मिमी. व्यासाचे बोरिंग टूल कायम ठेवले, तर 50 आणि 70 मिमी. व्यासाकरिता एक कॉम्बिनेशन बोरिंग टूल केले. नवीन पद्धतीमध्ये 100 मिमी. व्यासासाठी जुन्या पद्धतीप्रमाणेच 99.5 मिमी.चे रफिंग केले. 50 मिमी. आणि 70 मिमी.च्या व्यासासाठी कॉम्बिनेशन टूल तयार करून त्यातच चॅम्फरिंग करण्याचीही व्यवस्था केली. दोन्ही बोअरसाठीचे चॅम्फरिंग एकातच केलेले असून 99.5 मिमी.चा व्यास चॅम्फरसह केला. चॅम्फरिंगसाठी 40 सेकंदांचा अवधी लागतो. 50 मिमी., 70 मिमी. आणि चॅम्फरिंग या तिन्ही क्रिया एकाच वेळेला होत असून रफिंगसाठी 2 मिनिटांचा वेळ, फिनिशिंगसाठी 2 मिनिटांचा वेळ लागतो. म्हणजे नवीन पद्धतीनुसार केवळ 5 ते 5.5 (99.5 व्यासासाठी 1.5 मिनिटे + इतर दोन बोअरसाठी 4 मिनिटे) मिनिटांत पी.टी.ओ. हाउसिंगचे बोरिंग पूर्ण होऊ लागले. 
 

3_1  H x W: 0 x 
 
कॉम्बिनेशन टूलच्या पॅरामीटरमध्ये जास्त आर.पी.एम.ने स्पिंडल फिरविणे शक्य नसते. नवीन पद्धतीमध्ये आम्ही पुढील पॅरामीटर वापरून यंत्रण केले. 
• स्पिंडल वेग (N) : 450 ते 480 आर.पी.एम.
• सरकवेग (f) : 50 मिमी./मिनिट
• यंत्रण वेग (Vc) : 120 मी./मिनिट 
जुन्या पद्धतीच्या तुलनेत नवीन पद्धतीमध्ये पॅरामीटरचे मूल्य कमी होऊनसुद्धा आवर्तन काळ 11 मिनिटांवरून 5.5 मिनिटांवर आला. 
 
टूल डिझाइन प्रक्रियेमध्ये विचारात घेतलेले मुद्दे
 
• यंत्रणाची गरज नेमकेपणाने समजून घेणे ही यातील पहिली पायरी आहे. यंत्रभाग, मशिन, इन्सर्ट याचे तपशील घेऊन समस्येवर जास्तीतजास्त प्रभावी उपाय शोधला जातो. कमीतकमी वेळामध्ये जास्तीतजास्त उत्पादन कसे मिळविता येईल हे बघितले जाते. यासाठी पुढील बाबी विचारात घेतल्या जातात.
अ. मटेरियलची यंत्रणक्षमता, कठीणता आणि काढावयाच्या मटेरियलचे प्रमाण 
ब. मशिनची वैशिष्ट्ये
क. फिक्श्चरची दृढता (रिजिडिटी)
ड. यंत्रणाचे पॅरामीटर
यावरून टूलचे डिझाइन बनवून वापरकर्त्याच्या सहभागाने अंतिम पर्याय नक्की केला जातो.
 
• सिंगल बोरिंग बार आणि कॉम्बिनेशन बोरिंग बार डिझाइन करताना वेगळा विचार करावा लागतो. कॉम्बिनेशन बोरिंग बार करताना सगळ्या पायऱ्यांची खोली (डेप्थ) नियंत्रित केलेली असते. जेव्हा बोरिंग बारचे कॉम्बिनेशन केले जाते तेव्हा कॉम्बिनेशन बोरिंग बारचे यंत्रण त्या खोलीच्या अचूकतेनुसार करणे फार क्लिष्ट असते. जेव्हा एक बोरिंग बार वापरला जातो तेव्हा व्ही.एम.सी.वर खोली सेट केली जाते. टूल प्रीसेटरचा वापर करून कापाची खोली सेट केली जाते. कारण यामुळे ड्रॉइंगमध्ये अपेक्षित असलेली खोली सातत्याने मिळते. 
 

4_1  H x W: 0 x 
 
• जेव्हा 2 बोरिंग टूलचा यंत्रण भार (कटिंग लोड) येतो, तेव्हा बोरिंग बार डिझाइन करताना वेगळा विचार करावा लागतो. इन्सर्टच्या श्रेणीची निवड त्यानुसार करावी लागते. व्यास बदलत नसेल तर कटरचे मटेरियल बदलावे लागत नाही. सिंगल बोरिंग बारला वापरतो तेच मटेरियल कटरसाठी वापरले जाते, पण हार्डनिंग प्रक्रिया करून त्याची अपेक्षित गुणवत्ता मिळविली जाते.बोरिंग करावयाच्या व्यासांचा टूल मटेरियलवर परिणाम होतो तसेच टूलचा आकारदेखील बदलतो. बोरिंगचा आकार बदलत असताना, आवश्यक टॉर्क बदलत असल्याने त्यानुसार विविध प्रकारच्या टेन्साइल स्ट्रेंग्थ असणाऱ्या मटेरियलचा वापर केला जातो. 
• यंत्रण भार, लांबी/व्यास (L/D) गुणोत्तरावर अवलंबून असतो. जेवढी लांबी वाढेल तेवढे बोरिंग बारच्या स्थिरतेसाठी अधिक लक्ष द्यावे लागते. रॉ मटेरियलची निवड, त्याच्यावरील प्रक्रिया, बॅलन्सिंग करणे या सर्व गोष्टी विचारात घ्याव्या लागतात. त्या योग्य पद्धतीने केल्याशिवाय यंत्रभागावर अपेक्षित असलेले निकाल साध्य होत नाहीत. 
 
फायदे 
 
1. जुन्या पद्धतीमध्ये 90 मिमी.च्या व्यासाच्या बोरिंगमध्ये 6 मिमी. मटेरियल काढले जात होते. 100 मिमी.च्या व्यासाला 4 मिमी., तर 50 आणि 70 मिमी.च्या व्यासाला 5 मिमी. मटेरियल काढले जात होते. नवीन पद्धतीमध्येदेखील तेवढेच मटेरियल निघते. कास्टिंगदेखील आहे तेच आहे. मात्र टूलच्या आयुर्मानामध्ये निश्चितच फरक पडला असून आताच्या नवीन पद्धतीमुळे जास्तीचे 6 यंत्रभाग होऊन ती संख्या प्रति टूल 22-25 यंत्रभाग इतकी झाली आहे. दोन्ही पद्धतींमध्ये आम्ही कार्बाइड इन्सर्टच वापरले आहेत. 
2. सर्व पायऱ्या एकाच सेटिंगमध्ये फिनिश होऊ लागल्या. त्यामुळे त्यातील अचूकता मिळू लागली. ज्यावेळेला टूलला करेक्शन दिली जाते त्यावेळी ती दोन्ही टूल एकाचवेळी खाली जातात. त्यामुळे अपेक्षित खोली आपोआप राखली जाते. 
3. दर्जामध्ये सुधारणा होण्यासाठी आम्ही बी.एफ.डब्लू. कंपनीचे BMU 50 हे पॅलेट चेंजरसह असलेले एच.एम.सी. मशिन वापरले. त्यामध्ये एका दिशेतील (लिनीयर) पॅलेट चेंजर आहेत. पॅलेट चेंजरमुळे क्लॅम्पिंग आणि डीक्लॅम्पिंगचा वेळ शून्य झाला. म्हणजेच सेटिंग टाइम शून्यावर आला. कार्यवस्तू मशिनवर चढविणे आणि उतरविणे (लोडिंग-अनलोडिंग) यासाठी जवळपास 6 मिनिटे लागत होती. तो सर्व वेळ पूर्णपणे वाचला. 
4. या यंत्रभागाच्या यंत्रणादरम्यान जुन्या पद्धतीमध्ये ऑटोमॅटिक टूल चेंजरच्या (ए.टी.सी.) पोझिशनिंगची समस्या होती. यासाठी लागणारे 24 ते 30 टूल एकावेळी त्यामध्ये बसत नव्हते. कॉम्बिनेशन बोरिंग बारमुळे टूलची संख्या वाचली आणि ए.टी.सी.वरील जागादेखील वाचली. आमच्या जुन्या मशिन 24 पॉकेटच्या आहेत. पूर्वी यंत्रणादरम्यान 3-4 टूल खाली ठेवायचो आणि प्रत्येक आवर्तनाला ब्लॉकमध्ये त्यातील टूल लावले जायचे आणि मग यंत्रण केले जायचे, तो वेळ वाचला.
5. टूलची संख्या कमी झाल्याने टूल बदलण्याचा वेळ वाचला तसेच प्रत्येक पायरीची खोली वेगवेगळी सेट करण्यातील चुका नाहीशा होऊन वेळही वाचला. 
6. गुणवत्तेमध्ये चांगली अचूकता मिळू लागली. 
7. टूलचे आयुर्मान वाढले. प्रति टूल 16 यंत्रभागांवरून 25 यंत्रभागांचे यंत्रण होऊ लागले. 
8. आवर्तन काळ कमी झाला. 11 मिनिटांवरून केवळ 5.5 मिनिटांत एका यंत्रभागाचे यंत्रण पूर्ण होऊ लागले. 
9. सर्वात महत्त्वाचे म्हणजे OEE 40 टक्क्यांवरून 70 टक्क्यांवर पोहोचला.
 
 

MAHESH DATE_1   
महेश दाते संचालक, दाते ग्रुप 
9822091106
 
महेश दाते यांत्रिकी अभियंता असून, ‘दाते ग्रुप’चे ते संचालक आहेत. इचलकरंजीमधील विविध औद्योगिक संस्थांच्या पदावरदेखील ते कार्यरत आहेत. फाउंड्री आणि यंत्रण क्षेत्रातील त्यांना 18 वर्षांचा अनुभव आहे.