Jak zaakceptować przemysłową maszynę do czyszczenia: pięć kluczowych kryteriów akceptacji dotyczących czasu cyklu, czystości, wielkości cząstek, suchości i temperatury

Przegląd

Akceptacja przemysłowej maszyny do czyszczenia nie sprowadza się jedynie do stwierdzenia, czy dany element „wygląda na czysty”. Poprawny proces akceptacji powinien opierać się na mierzalnych i powtarzalnych kryteriach pozwalających zweryfikować, czy urządzenie spełnia uzgodnione wymagania techniczne.

Dla systemów czyszczenia przemysłowego dostarczanych przez Big Bird Industrial, wcześniej Harbin Shimada Big Bird Industrial , pięć parametrów ma zwykle kluczowe znaczenie podczas akceptacji sprzętu:

• Czas cyklu
• Czystość
• Wielkość cząstek
• Suchość
• Temperatura detailu

W tym artykule wyjaśniono, jak zdefiniowano te pięć wskaźników, w jaki sposób można je przetestować oraz co należy wyjaśnić przed akceptacją, aby uniknąć sporów podczas dostawy sprzętu.

1. Dlaczego istotne jest jednoznaczne określenie kryteriów akceptacji

Czyszczenie to jeden z procesów przemysłowych, który łatwo ocenić subiektywnie.

Podczas inspekcji wzrokowej element może wydawać się czysty, mimo że w przewodach olejowych, wnękach, otworach lub innych kluczowych obszarach nadal występują mierzalne zanieczyszczenia.

Jeśli proces akceptacji nie określa mierzalnych kryteriów, po dostawie sprzętu mogą pojawić się nieporozumienia, ponieważ dostawca i klient mogą stosować różne definicje pojęcia „czysty”.

Dlatego w projektach czyszczenia przemysłowego wymagania ilościowe dotyczące akceptacji należy określić w porozumieniu technicznym jeszcze przed rozpoczęciem produkcji sprzętu.

Uzgodnione kryteria powinny określać nie tylko wymagane wartości, ale także odpowiadające im metody testowania, normy, warunki pomiaru oraz procedury akceptacji .

2. Pięć podstawowych kryteriów akceptacji

2.1 Czas cyklu

Czas cyklu oznacza czas potrzebny systemowi czyszczącemu na wykonanie określonego procesu obróbki jednej sztuki, zwykle wyrażany w sekundach na sztukę lub minutach na sztukę.

Istotnym punktem jest jednoznaczne określenie, czy czas cyklu obejmuje załadunek i rozładunek.

Na przykład:

• Czyszczenie wałów korbowych do pojazdów komercyjnych: 180 sekund
• Czyszczenie bloków silników do pojazdów komercyjnych: 300 sekund
• Czyszczenie wałów korbowych do zastosowań morskich: 20 minut. , przy pominięciu załadunku i rozładunku

Te definicje powinny być jednoznacznie sformułowane w umowie technicznej.

Różnica między czystym cyklem czyszczenia a pełnym cyklem produkcyjnym może być znaczna, szczególnie w zautomatyzowanych liniach produkcyjnych.

2.2 Czystość

Czystość odnosi się do całkowitą masę pozostałości zanieczyszczeń pozostałości na przedmiocie po oczyszczaniu, zwykle wyrażanej w miligramach (mg).

Typowe wymagania dotyczące czystości mogą obejmować:

• Kanały olejowe głowy cylindra pojazdu osobowego: ≤16 mg
• Kieszenie wody głowy cylindra: ≤10 mg
• Wałek rozrządu: < 3 mg łącznie
• Wał korbowy pojazdu osobowego: ≤8 mg
• Obudowa silnika pojazdu z napędem alternatywnym: ≤2 mg

Te wartości zawsze należy interpretować łącznie ze wskazaną metodą ekstrakcji i pomiaru.

Wartość czystości bez określonej metody badawczej może być niewystarczająca do obiektywnej decyzji akceptacyjnej.

2.3 Wielkość cząstek

Wielkość cząstek odnosi się do maksymalnego lub określonego limitu wielkości cząstek resztkowych po oczyszczaniu. Zwykle wyraża się ją w mikrometrach (μm) lub milimetrach (mm).

Typowe wymagania mogą obejmować:

• Korpus głowy cylindra: ≤1,2 mm
• Kanały wody w głowicy cylindra: ≤2,4 mm
• Blok silnika: ≤800 μm
• Obudowa akumulatora: ≤400 μm
• Wałek rozrządu: <300 μm

Wymagania dotyczące wielkości cząstek różnią się od wymagań dotyczących całkowitej czystości.

Półwyrobek może mieć niską całkowitą masę zanieczyszczeń, a mimo to zawierać pojedynczą cząstkę przekraczającą dopuszczalny maksymalny rozmiar.

Dlatego oba wskaźniki mogą wymagać osobnej oceny.

2.4 Suchość

Suchość opisuje stan półwyrobu po oczyszczaniu i suszeniu.

Typowe wymagania akceptacji mogą obejmować:

• Brak widocznych śladów wody
• Brak wody resztkowej na powierzchni wału
• Brak widocznych śladów wody na powierzchniach ani w otworach
• Całkowicie suche
• Brak wody resztkowej wewnątrz wnęk wewnętrznych

Suchość jest często oceniana wizualnie.

Ponieważ inspekcja wizualna może być subiektywna, umowa akceptacyjna powinna określać warunki inspekcji, takie jak oświetlenie, kąt widzenia, odległość inspekcji oraz możliwość stosowania powiększenia.

2.5 Temperatura półwyrobu

Temperatura przedmiotu roboczego odnosi się do temperatury komponentu po oczyszczaniu i ochłodzeniu w porównaniu do temperatury otoczenia.

Przykłady wymagań obejmują:

• Głowa cylindra pojazdu osobowego: różnica mniejsza niż 2°C w stosunku do temperatury otoczenia
• Wał korbowy pojazdu osobowego: w przybliżeniu ±5°C w stosunku do temperatury otoczenia
• Blok silnika pojazdu osobowego: w przybliżeniu ±3°C w stosunku do temperatury otoczenia
• Wał korbowy pojazdu ciężarowego: w przybliżeniu ±5°C w stosunku do temperatury otoczenia

Wymagania dotyczące temperatury mają na celu ustabilizowanie stanu komponentu przed kolejnymi procesami.

Może to być szczególnie istotne, gdy oczyszczony komponent przechodzi bezpośrednio do montażu, kontroli wymiarowej lub innych procesów wrażliwych na temperaturę.

3. W jaki sposób testuje się czystość i wielkość cząstek?

Pomiary czystości oraz wielkości cząstek należy wykonywać zgodnie z określonymi procedurami ekstrakcji i analizy.

Typowy proces obejmuje:

1. Umieszczenie przedmiotu roboczego w określonym sprzęcie do ekstrakcji.
2. Usunięcie zanieczyszczeń resztkowych z powierzchni oraz przewodów wewnętrznych.
3. Zastosowanie umownej metody ekstrakcji, np. płukania pod ciśnieniem, ekstrakcji ultradźwiękowej lub mieszania.
4. Zebranie cieczy ekstrakcyjnej.
5. Odfiltrowanie wydobytych zanieczyszczeń.
6. Osuszenie membrany filtracyjnej.
7. Pomiar masy zanieczyszczeń w celu określenia wyniku czystości.
8. Analiza cząstek zatrzymanych na filtrze w celu określenia rozkładu wielkości cząstek lub maksymalnej wielkości cząstek.

Do powszechnie odnoszonych standardów branżowych należą ISO 16232 i VDA 19 .

Jednak różne normy i procedury badawcze mogą określać różne metody ekstrakcji, warunki filtrowania oraz wymagania dotyczące klasyfikacji cząstek.

Zatem umowa o akceptacji powinna określać oba elementy:

Wartość wymagana + Metoda badania

zamiast podawać wyłącznie numeryczny limit czystości lub wielkości cząstek.

Na przykład stwierdzenie „czystość ≤220 mg” bez określenia metody ekstrakcji może pozostawić miejsce na różne interpretacje podczas końcowej akceptacji.

4. Typowe problemy występujące podczas akceptacji sprzętu

Problem 1: Akceptacja maszyny wyłącznie na podstawie jednego testu pierwszego wyrobu

Test pierwszego wyrobu potwierdza, że maszyna jest w stanie osiągnąć wymagany wynik w określonych warunkach. Nie oznacza to jednak koniecznie stabilności procesu w długim okresie.

Podczas ciągłej pracy czynniki takie jak:

• Zanieczyszczenie płynu do czyszczenia
• Załadowanie filtra
• Wynoszenie dyszy
• Zmiany w stanie płynu
• Skumulowane zanieczyszczenia

mogą wpływać na skuteczność czyszczenia.

Z tego powodu akceptacja powinna obejmować test ciągłej pracy lub test stabilności tam, gdzie to uzasadnione.

Problem 2: Brak zdefiniowanej metody badania czystości

Umowa techniczna może określać wymagania dotyczące czystości, ale nie definiować, jak należy mierzyć tę wartość.

Może to prowadzić do sporów, ponieważ różne metody ekstrakcji mogą dawać różne wyniki.

Dokument akceptacyjny powinien zatem określać stosowany standard oraz metodę ekstrakcji.

Problem 3: Niejasna definicja czasu cyklu

„180 sekund na sztukę” może oznaczać różne rzeczy w zależności od projektu.

Czy obejmuje to:

• Wgranie?
• Wygranie?
• Pozycjonowanie uchwytu?
• Ruch robota?
• Czyszczenie?
• Przepłukiwanie?
• Suszony?

Początek i koniec cyklu powinny być wyraźnie zdefiniowane przed akceptacją.

Problem 4: Subiektywna inspekcja suchości

Terminy takie jak „suchy”, „bez śladów wody” i „bez resztek wody” mogą być różnie interpretowane.

Procedura akceptacji powinna określać warunki obserwacji oraz dokładny kryterium akceptacji.

W przypadku wymagających zastosowań można również rozważyć dodatkową weryfikację ilościową, o ile jest to technicznie uzasadnione.

5. Jak przygotować się do prawidłowego testu akceptacyjnego maszyny do czyszczenia

Dobrze zdefiniowana procedura akceptacji powinna zostać ustalona idealnie jeszcze przed rozpoczęciem produkcji urządzenia.

1. Zdefiniuj pięć podstawowych parametrów

Określ wymagane wartości dla:

• Czas cyklu
• Czystość
• Wielkość cząstek
• Suchość
• Temperatura detailu

2. Zdefiniuj metodę pomiaru czasu cyklu

Wyraźnie określ, czy ładowanie i rozładowanie są uwzględniane, oraz zdefiniuj punkty początkowy i końcowy pomiaru.

3. Zdefiniuj procedurę testowania czystości i wielkości cząstek

Określ:

• Standard stosowania
• Metoda ekstrakcji
• Metoda filtracji
• Warunki pomiaru
• Limity akceptacji

4. Dołącz testowanie w trybie ciągłej pracy

Gdy stabilność produkcji ma kluczowe znaczenie, akceptacja nie powinna opierać się wyłącznie na teście pierwszego wyrobu.

Testowanie w trybie ciągłej pracy może pomóc zweryfikować, czy system utrzymuje swoje parametry robocze w trakcie długotrwałej eksploatacji cieczy czyszczącej, filtrów i dysz.

5. Przygotuj kompletne dokumenty walidacji procesu

Dostawca sprzętu powinien dostarczyć odpowiednią dokumentację dotyczącą walidacji procesu oraz testów akceptacyjnych, aby udowodnić sposób weryfikacji uzgodnionych wymagań.

Często zadawane pytania

P: Ile parametrów sprawdza się zwykle podczas akceptacji przemysłowej maszyny do czyszczenia?

Zazwyczaj rozpatruje się pięć podstawowych parametrów:

Czas cyklu, czystość, wielkość cząstek, suchość oraz temperatura przedmiotu obrabianego.

W zależności od komponentu i zastosowania mogą być również określone dodatkowe wymagania, takie jak stan powierzchni, pozostała wilgotność, czystość przepływów, wpływ na wymiary lub dostępność do wewnętrznych przepływów.

Ostateczne kryteria akceptacji powinny być zgodne z umową techniczną projektu.

C: Czy przejście pierwszej inspekcji próbki wystarcza do akceptacji maszyny?

Niekoniecznie.

Test pierwszej próbki potwierdza, że maszyna jest w stanie osiągnąć wymagany wynik w warunkach testowych. Nie oznacza to jednak koniecznie stabilności procesu w trakcie długotrwałej eksploatacji.

Dla sprzętu produkcyjnego test pracy ciągłej może dostarczyć dodatkowych dowodów stabilności procesu.

C: Jak można obiektywnie ocenić suchość?

Suchość jest często oceniana wizualnie, lecz warunki inspekcji powinny być ustandaryzowane.

Umowa akceptacyjna może określać:

• Warunki oświetleniowe
• Kąt widzenia
• Odległość inspekcji
• Czy dozwolone jest powiększanie
• Czy dopuszczalna jest cienka warstwa wody
• Czy należy również sprawdzać wnęki i otwory wewnętrzne

Wyrażenia takie jak „brak śladów wody”, „brak pozostałości wody na wałku” oraz „brak pozostałości wody na powierzchniach lub wewnątrz otworów” należy jednoznacznie zdefiniować przed akceptacją.

Pytanie: Dlaczego temperaturę przedmiotu roboczego należy uwzględnić w kryteriach akceptacji?

Przedmiot roboczy, którego temperatura pozostaje znacznie wyższa lub niższa niż temperatura otoczenia po czyszczeniu, może wpływać na kolejne etapy montażu oraz pomiary wymiarowe.

Temperatura może również wpływać na zachowanie parowania pozostałej wilgoci.

Z tego powodu niektóre projekty czyszczenia stosowane w przemyśle motocyklowym i samochodowym określają zakres temperatury względem warunków otoczenia, np. około ±2 °C do ±5 °C — w zależności od komponentu oraz kolejnego procesu technologicznego.

Wniosek

Akceptacja przemysłowej maszyny do czyszczenia powinna opierać się na mierzalnych i powtarzalnych kryteriach technicznych, a nie wyłącznie na ocenie wizualnej.

Pięć podstawowych wskaźników — czas cyklu, stopień czystości, wielkość cząstek, suchość oraz temperatura przedmiotu obrabianego — stanowi praktyczną ramę oceny, czy zautomatyzowany system czyszczący spełnia ustalone wymagania produkcyjne i jakościowe.

W przypadku złożonych komponentów motocyklowych i przemysłowych procedura akceptacji powinna także określać metody badań, warunki eksploatacji, częstotliwość inspekcji oraz wymagania dotyczące ciągłej pracy.

Big Bird Industrial, wcześniej Harbin Shimada Big Bird Industrial oferta dostosowanych przemysłowych systemów czyszczących oraz wspieranie klientów od walidacji procesu po testy akceptacyjne sprzętu. Procedury akceptacji mogą być opracowywane z uwzględnieniem przedmiotu obrabianego klienta, wymagań dotyczących czystości, taktu produkcji, wymagań suszeniowych oraz specyfikacji technicznych.