Régi gépek karbantartása digitális munkafolyamattal a Trivium Packaging üzemében
A Trivium Packaging a fenntartható és újrahasznosítható fémcsomagolásokra specializálódott. Több mint 60 országban működnek, több mint 7500 alkalmazottal, innovatív fémcsomagolási szolgáltatások széles skáláját kínálják ügyfeleik termék- és márkakövetelményeinek kielégítésére. Meglátogattuk a Trivium gyárát a kelet-magyarországi Vaján, hogy megtudjuk, hogyan alkalmazza a csomagolóiparban a mérnökcsapat az Ultimaker S7 3D nyomtatót és az Artec Micro II 3D szkennert a karbantartási költségek megtakarításához és a gépek hatékony működéséhez.
A Trivium Packaging vajai üzeme élelmiszeripari konzervgyártással foglalkozik, beleértve az alkatrészek és a kész fémdobozok gyártását. Ez a telephely a Trivium egyik legnagyobb üzeme, ami tömeggyártást végez. A több mint 40 éves gyár célja az üzemeltetési kiválóság fejlesztése és a jelenlegi technológiák korszerűsítése. A régi gépek üzemben tartása egyre nagyobb kihívást jelentett a gyárban, ezért a karbantartási folyamataik korszerűsítése céljából az elmúlt évben 3D szkennerrel és 3D nyomtatóval szerelték fel az üzemet. Nagy Kornéllal, az üzem vezetőjével és Nyíri Ádám karbantartási mérnökkel beszélgettünk a Trivium additív gyártással kapcsolatos eredményeiről és terveiről.
Termékek a Tivium Packaging Hungary vaiai üzemében.
Kérdésünkre Nagy Kornél elmondta, hogy a Triviumnak már több telephelyén alkalmaznak műanyagszál-olvasztásos, jellemzően UltiMaker 3D nyomtatókat és egyelőre nem integráltak magasabb szintű eljárásokat. A vajnai gyár azonban szeretné bővíteni additív kapacitásait és kiterjeszteni ezt a kompetenciát úgy, hogy más telephelyeket is kiszolgálhassanak majd 3D nyomtatott alkatrészekkel, hiszen a kihívások mindenütt nagyon hasonlóak.
„Célunk fejleszteni a karbantartási eszköztárunkat. A 3D nyomtatásnak a fejlesztés mellett a karbantartás területén vesszük a legnagyobb hasznát. A beruházások megtérülését itt az elkerült kiesésekben számoljuk. Míg korábban egy pótalkatrészre akár heteket kellett várni, most órák alatt le tudjuk gyártani házon belül, ezzel jelentős leállásokat és bevételkiesést tudunk elkerülni” – Nagy Kornél, üzemvezető, Trivium Packaging Hungary Kft.
A leállások igazi ára
Az élelmiszeripari konzervgyártásban jelentős a szezonhatás, hiszen a legtöbb ilyen csomagolásra a nyári-őszi betakarítás időszakában van szükség. Maga a főszezon körülbelül 2-3 hónap, ekkor csúcsra járnak a gépek a Trivium Packaging vajai gyárában és naponta körülbelül 1,5-1,7 millió konzervdobozt állítanak elő.
Konzervfedél gyártócella, amely percenként körülbelül 230-240 db termék gyártására is képes.
Az év során előre termelnek, hogy ki tudják szolgálni a szezon mennyiségi igényeit, azonban az utószezonra már elfogy ez a felhalmozott raktárkészlet. Ezáltal a nagyjából 8 hetes utószezonban már nincs biztonsági tartalék, amihez lehet nyúlni, ha egy gép kiesik a termelésből. Ebben az időszakban egy leállás szinte azonnal bevétel kiesést is eredményez és ami még rosszabb, hogy akár az adott vevő hosszútávú elvesztését is okozhatja, ezzel megsokszorozva a probléma negatív üzleti hatásait.
„Kiesés pedig minden gyárban van. Nem életszerű ugyanis minden géphez teljes alkatrész készletet fenntartani, muszáj optimalizálni. Így pedig előfordul, hogy jön Murphy és leállásokat okoz. A TMK területén már darabáron is könnyű megtérülést számolni és akkor még nem számoltuk hozzá elkerült leállások értékét vagy a raktárkészlet csökkentését.” – mesélte Nagy Kornél.
Hatékony karbantartás 3D szkenneléssel és 3D nyomtatással
Sok más üzemhez hasonlóan, a Trivium Packaging gyárában olyan gépekkel is találkozhatunk, amelyek akár már 30-40 éve megbízhatóan termelnek. Amíg az ilyen, idősebb gépek vezérlése elavulhat és cserélni szokták, addig a mechanikájuk továbbra is kiválóan működik és stabilan termel. A mechanika kiváló minősége miatt is fontos cél a folyamatos karbantartásuk és az élettartamuk növelése.
Mindazonáltal az idősebb gépek és szerszámok alkatrészpótlását nagyon megnehezíti, hogy az alkatrészellátás sok esetben már megszűnt és nemhogy 3D modell, de a legtöbb esetben már rajzi dokumentáció sem elérhető. 3D szkennelés és 3D modellezés segítségével azonban könnyen létrehozható az alkatrészek digitális ikerpárja, onnan pedig már csak egy kattintás az újragyártás, történjen az 3D nyomtatóval vagy más gyártástechnológiával.
UltiMaker S7 Pro Bundle 3D nyomtató és Artec Micro II 3D szkenner a karbantartási részlegen.
Pótalkatrészek digitális ikerpárjai Artec Micro II 3D szkennerrel
A Trivium Packaging a régi gépek kikopóban lévő alkatrész ellátottsága miatt döntött a házon belüli újragyártás mellett. 3D szkennerre azért volt szükségük, mert sok olyan alkatrészről és szerszámról van szó, amelyeket a bonyolultságuk miatt nehéz lenne hagyományos módszerekkel a megfelelő pontossággal visszamérni és 3D modellezni.
3D szkennelés és visszamodellezés segítségével készített műszaki rajz a Trivium egyik alkatrészéről.
„3D szkennerre azért volt szükségünk, mert noha ruházunk be új gyártóberendezésekbe, de még mindig sok a régi, megbízható gépünk, amit szükséges üzemben tartani. Az egyik első célunk ezért a raktáron lévő pótalkatrészeket beszkennelni és a 3D modelleket digitálisan raktározni, hogy később bármikor újragyárthatók legyenek. Ezt a digitális raktárat már el is kezdtük felépíteni az eddigi munkákból.” – Nyíri Ádám, karbantartási mérnök, Trivium Packaging Hungary KFt.
A Trivium választása a gépalkatrészek digitalizálásához az Artec 3D gyártó asztali, automatizált tárgyszkennerére, az Artec Micro II 3D szkennerre esett. Az Artec Micro II egy kattintásos, teljesen automatizált, 5 mikron pontos és gyors digitalizálást tesz lehetővé 2 mikron ismétlőképességgel a maximum 20×20×15 cm-es befoglaló méreten belül. A Trivium csapata a számukra jól kihasználható munkatér, a nagy pontosság és az egyszerű kezelhetőség miatt választotta a Micro II-t.
Artec Micro II 3D szkenner üzembe helyezése a Trivium Packaging vajai gyárában. Nyíri Ádám, karbantartási mérnök, Trivium és Szabó Péter, Műszaki vezető, FreeDee.
A kopott alkatrészek visszaszkennelése és nyomtatása egy az egyben azonban nem megoldás. Egyrészt a kopásból adódó hiányokat visszamodellezéssel javítani kell, másrészt akkor is szükség van a CAD modell létrehozására, ha CNC-vel szeretnék utángyártani az alkatrészt. A Micro II szoftvere, az Artec Studio nemcsak a szkennelést vezérli, de számos reverse engineering és minőség-ellenőrzési funkció is elérhető benne.
„Egyáltalán nem volt nehéz megtanulni 3D szkennelni az Artec Micro II-vel. Felhasználóbarát és meglepően pontos eszköz, aminek nagyon jól átlátható az Artec Studio szoftvere. Gyors vele a munka, automatán szkennel, ezért nem vesz el sok munkaidőt. Ennek köszönhetően sokszor a 3D szkennelés csak egy tíz perces munka, a visszamodellezés igényel kicsit több időt.” – Nyíri Ádám.
Az Artec Micro II egy kattintásra automatikusan, több szögből körbeszkennelni a munkatérbe helyezett alkatrészt.
Mivel Ádám kapacitása szűk keresztmetszet, hiszen jelenleg egyedül modellezi az alkatrészeket, így a Micro II 3D szkennernek és automatizált funkcióinak nagy szerepe van az ő munkaterhének csökkentésében is.
Agilis karbantartás 3D nyomtatott pótalkatrészekkel
A Trivium vajai gyárában mára számos gépben találhatunk 3D nyomtatott elemeket. A pótalkatrészek gyártásához egy UltiMaker S7 Pro Bundle 3D nyomtatóra támaszkodnak. Az UltiMaker S7 mellett a tágas munkatér és a nyitott rendszernek köszönhető széles, előre definiált nyomtatási profillal gyártható alapanyagválaszték miatt döntöttek. A nyomtatásra szánt projektekről a geometria és az alkatrészre ható erők alapján döntenek.
„Szeretek az UltiMaker S7-tel dolgozni. Ami nekünk fontos, hogy pontosan ki tudom nyomtatni az alkatrészeket és változatos, tartós alapanyagokból.” – Nyíri Ádám.
Fóliázó gép terelő hengerének már nem beszerezhető, nyomtatott pozícionálója, ami az átállásban segít.
Nyomtatott konzol szintén a fóliázó gépen.
A házon belüli 3D szkenner és 3D nyomtató már segített a Trivium csapatának jelentős leállásokat elkerülni. Amikor például meghibásodott egy gép tengelykapcsolója, a pótalkatrész szállítását két hétre ígérte a gyártó. Tervezéssel és nyomtatással együtt a pótalkatrészt mindössze két óra alatt sikerült elkészíteniók és már lehetett is beépíteni. Végül csekély 3 órára tudták csökkenteni az állásidőt két hét helyett.
„Noha az új alkatrész azóta beérkezett, a nyomtatott még mindig gond nélkül funkcionál és nem is tervezzük lecserélni, amíg nem szükséges. Egyetlen ilyen leállás elkerülése képes alátámasztani a 3D technológiákba történt eddigi befektetésünket.” – Nyíri Ádám.
Régi konstrukciójú, siklócsapágyas présgép olajfogója. Több gépen is cserélték már nyomtatottra ezt az elemet, miután az eredeti alkatrész tönkrement.
Nyíri Ádám elmondása szerint a 3D nyomtatónak hála megszűnőben vannak a gyárban a problémákat áthidalni hivatott „sufni tuning” megoldások. Az operátorok és karbantartók már felismerték, hogy megbízhatnak az additív gyártásban és sorra hozzák a nyomtatásra váró ötleteket a gyártásból. Mostanra az 5 napból legalább négyen dolgozik az UltiMaker 3D nyomtató, aminek hála pontosan illeszkedő és fejlettebb megoldásokkal képesek kezelni a kihívásokat.
3D nyomtatás alkalmazási példák a Trivium Packaging hollandiai üzeméből
A vajai telephelyhez hasonlóan a Trivium Packaging hollandiai gyárában is UltiMaker 3D nyomtatóval dolgoznak. A szintén hollandiában székelő 3D nyomtató gyártó ezért járt is az üzemben, ahol már szintén széles körben használják az additív technológiát, amit ezek a példák is szemléltetnek. A validált nyomtatásaikból a gyártási paramétereket is tartalmazó digitális raktár készül.
Adagoló csiga szállítószalaghoz. Az első teszt ABS-ből készült, majd PA CF-ből nyomtatták a beépítésre kerülő alkatrészt.
Szilikon tömítéshez nyomtatott öntőformák. Nagy felbontással, mindössze 60 mikronos rétegekkel nyomtatják ABS alapanyagból.
A szállítószalagok sebességének mérésére és összehangolására szolgáló eszköz nyomtatott fordulatszámmérő kerékkel.
Miért nincs minden karbantartó részlegen 3D nyomtató?
„Én bármely gyár számára javasolnám, hogy használjanak a karbantartásban 3D szkennert és 3D nyomtatót. Nekem abszolút pozitív a technológiával a tapasztalatom, nagyban segíti a mindennapi munkámat.” – Nyíri Ádám, karbantartási mérnök, Trivium Packaging.
Általános tapasztalat a gyártásban, hogy sok fiatal még nem találkozott a tanulmányai során a 3D nyomtatás és 3D szkennelés technológiáival, aki pedig régi motoros munkaerő, ő inkább a hagyományos módszerekben hisz és nehezen nyit az új eljárások felé.
Nyíri Ádám szerencsésnek tartja magát, mert a Nyíregyházi Egyetemen már a gépészmérnöki tanulmányai során hozzáfért 3D nyomtató technológiákhoz. A tapasztalatai alapján szükség van rá, hogy azok, akik még nem dolgoztak 3D nyomtatóval, először lássanak működni 1-2 nyomtatott megoldást. Lássák, hogy kevesebb munkával, gyorsabban és akár jobb eredményeket tudnak elérni. Onnantól már más szemmel néznek a 3D nyomtatásra és így a csapat együtt valódi eredményeket tud elérni.
Munkabiztonsági célú burkolat pótlása 3D nyomtatással a Trivium üzemében
Hosszútávú tervek a 3D technológiák karbantartási célú alkalmazásában
A Trivium Packaging hosszútávú célja a 3D labor bővítése, egy 3D kompetencia központ létrehozása a Triviumon belül. Ez a központi labor több üzemet is kiszolgálhatna, hiszen mindegyik hasonló alkatrész ellátottsági problémákkal szembesül. Ehhez szorosan kapcsolódó cél a fizikai, karbantartási raktárkészlet számottevő csökkentése, amihez azonban ipari, fém és folyamatos szálerősítéses kompozit additív technológiákra is terveznek építeni.
„Máshol is van 3D nyomtató, de nagyon specifikus célokra vették őket és nem használják olyan széles körben, mint ahogy mi tesszük és tervezzük.” – mesélte Nagy Kornél.
Még több csomagolástechnikai 3D tech alkalmazási példáért látogassa meg dedikált aloldalunkat!
Találja meg az Ön vállalkozása számára legnagyobb értéket biztosító 3D technológiát!
Forduljon a FreeDee szakértő csapatához! Próbálja ki, nézze meg az 3D nyomtatókat és 3D szkennereket a FreeDee irodájában, kérjen tőlünk mintát vagy tesztelje saját modellel ezeket a világszerte népszerű berendezéseket!
