"Чистое" производство, требования к ТПА
Добавлено: 11 янв 2014, 20:28
Недавно решил разобраться с требованиями и трудностями построения так называемого «чистого» производства и места в таком производстве электрических ТПА. Вспоминая своё первое знакомство с ЭлТПА 10 лет назад, я определил их место исключительно в «чистых» помещениях. Не мог я тогда найти оправданий столь высокой цены за такой чудо аппарат. Размышлял я тогда, что отсутствие гидравлического масла это единственный плюс этих ТПА и это только медицина, микроэлектроника, оптика. Так вот, как выяснилось, это всё полная ерунда и отсутствие гидравлического масла далеко не самое важное в построении «чистых» производств. Для себя я открыл много нового и хочу поделиться со всеми.
Итак, существует 9 классов чистоты помещений, и разделяются они по количеству и составу пыли в воздухе.
Определяется это количество специальными анализаторами и на большинстве действительно «чистых» производств таких анализаторов не один и не два. Расставляют их в различных частях «чистой» комнаты, там, где эта пыль может появиться, и если норматив превышен, то об этом оповещается персонал предприятия.
Что касается нашего применения, а именно литьевых производств, то чаще всего используется 4-й и 5-й класс чистоты. Первые три класса предъявляют супер крутые требования и их строить очень дорого, а в нашем случае не всегда надо. Как я узнал, первый класс чистоты используется для изготовления зеркал громадных телескопов, где даже одна пылинка может испортить всё. Но вернёмся к нашей теме. Как видите, нам надо в первую очередь бороться не с маслом, а с пылью и грязью.
И вот тут требования к ТПА следующие:
- прямые привода дабы исключить пыль от ремней;
- водяное охлаждение двигателей и инверторов, ибо вентиляторы воздушных охладителей могут являться источниками пыли;
- замкнутый контур смазки КРМ и ШВП;
- бункер и склиз для выпадения отливок из нержавеющей стали;
- специальные покрытия колонн и плит для исключения возникновения ржавчины;
- изолирование и вентиляция зоны прижима сопла;
- высокие виброопоры для возможности влажной уборки под ТПА.
Также, особые требования предъявляются к системе подготовки и подачи материала, извлечения, транспортировки и упаковки готовой продукции, но это отдельная тема.
Как мы уже знаем, ЭлТПА существует великое множество, и далеко не каждый будет соответствовать всем этим требованиям. Большинство производителей используют ремни и двигатели с воздушным охлаждением т.к. это более менее бюджетный вариант исполнения. Но конечно, по отдельному запросу, производители могут комплектовать ТПА прямыми приводами и воздушным охлаждением двигателей и инверторов. Получается как бы вариант для «чистого» производства, но стоимость такого ТПА обязательно возрастёт и значительно. И как мы знаем это ещё далеко не всё. Также надо исключить попадание смазки в рабочую зону, а для этого необходимо либо исключить смазку колонн (посредством бесконтактной системы плита-колонны), либо использовать специализированные прокладки между колоннами и подвижной плитой и организовать систему удаления отработанной смазки. Плюс ко всему, надо изолировать линейные направляющие или полозья, по которым двигается плита, ибо они тоже требуют смазки. Да, вспомнил интересный момент, один производитель заявил, что они используют некую «экосмазку», которую можно даже есть)))). Очень интересный и неординарный маркетинговый ход, но это абсолютно неважно т.к. нам надо исключить любую смазку и пыль не разбирая, съедобные они или нет. Можно конечно попросту исключить возможность соприкосновения отливок с какими либо узлами ТПА. Видел я различные решения, но идеальный вариант использование робота, причём не воздушного, а серво, да и с захватами, а не с присосками. Вот только если изделия очень маленькие и форма многогнёздная, то использование робота очень затруднено.
Со смазкой разобрались, вернёмся к пыли. Есть два варианта организации литьевого участка. Первый вариант это когда мы помещаем ТПА непосредственно в «чистую» комнату, где изделия отливаются, упаковываются и при необходимости стерилизуются. Главной особенностью таких комнат является специализированная система вентиляции. Воздушные потоки в такой комнате распределяются таким образом, чтобы возможная пыль удалялась из этого помещения, а не оседала где попало. Люди там работают в специальных костюмах и масках.
Такой вариант организации "чистого" производства предъявляет к ТПА самые высокие требования и он соответствует самым высоким стандартам. Большой минус таких комнат в том, что если один ТПА сломался, то для его ремонта надо останавливать всё производство. Поэтому помимо водяного охлаждения, прямых приводов и всех наворотов со смазкой, ТПА должен быть крайне надёжен. А ЭлТПА как никакой другой подходит под это требование за счёт простоты своей конструкции. Ведь мы со школьной скамьи знаем, что чем проще конструкция, тем она надёжнее.
Второй вариант исполнения это установка над рабочей зоной ТПА ламинара образующего как-бы локальную чистую зону.
Изделия же посредством специализированного конвейера подаются в «чистую» комнату, где они упаковываются и при необходимости стерилизуются.
Принцип работы ламинара крайне прост, это попросту воздуходувка с фильтром. Ламинар непрерывно подаёт очищенный воздух в рабочую зону образуя как бы ветер, который исключает попадание пыли на изделия. Вот в этом варианте допускается и использование ремней, и двигателей с воздушным охлаждением. Сами понимаете, что постоянный поток очищенного воздуха не даёт попасть пыли от двигателей и ремней в рабочую зону, она попросту выдувается из ТПА. Но всё же, лучше использовать прямые привода и водяное охлаждение. Как говорится: бережёного Бог бережёт. В этом варианте мы уже можем остановить один ТПА для ремонта или обслуживания без ущерба всему производству. Персонал не стоит одевать в специальные халаты, выдавать маски и т.п. Кажется идеальный вариант, но он не всегда подходит для сертификации по классу чистоты 4, а это бывает необходимо для изготовления некоторых изделий.
Вот я вроде достаточно полно осветил тему построения «чистых» производств и требований к ТПА предъявляемыми такими производствами. Буду очень признателен, если кто-то дополнит мой рассказ т.к. наверняка я не всё выяснил по этой теме. К сожалению, в России я не встречал действительно «чистых» производств и всю информацию черпал у наших зарубежных коллег. Одним словом, тема не закрыта.
Итак, существует 9 классов чистоты помещений, и разделяются они по количеству и составу пыли в воздухе.
- 1. Классы чистых помещений.
Что касается нашего применения, а именно литьевых производств, то чаще всего используется 4-й и 5-й класс чистоты. Первые три класса предъявляют супер крутые требования и их строить очень дорого, а в нашем случае не всегда надо. Как я узнал, первый класс чистоты используется для изготовления зеркал громадных телескопов, где даже одна пылинка может испортить всё. Но вернёмся к нашей теме. Как видите, нам надо в первую очередь бороться не с маслом, а с пылью и грязью.
И вот тут требования к ТПА следующие:
- прямые привода дабы исключить пыль от ремней;
- водяное охлаждение двигателей и инверторов, ибо вентиляторы воздушных охладителей могут являться источниками пыли;
- замкнутый контур смазки КРМ и ШВП;
- бункер и склиз для выпадения отливок из нержавеющей стали;
- специальные покрытия колонн и плит для исключения возникновения ржавчины;
- изолирование и вентиляция зоны прижима сопла;
- высокие виброопоры для возможности влажной уборки под ТПА.
Также, особые требования предъявляются к системе подготовки и подачи материала, извлечения, транспортировки и упаковки готовой продукции, но это отдельная тема.
Как мы уже знаем, ЭлТПА существует великое множество, и далеко не каждый будет соответствовать всем этим требованиям. Большинство производителей используют ремни и двигатели с воздушным охлаждением т.к. это более менее бюджетный вариант исполнения. Но конечно, по отдельному запросу, производители могут комплектовать ТПА прямыми приводами и воздушным охлаждением двигателей и инверторов. Получается как бы вариант для «чистого» производства, но стоимость такого ТПА обязательно возрастёт и значительно. И как мы знаем это ещё далеко не всё. Также надо исключить попадание смазки в рабочую зону, а для этого необходимо либо исключить смазку колонн (посредством бесконтактной системы плита-колонны), либо использовать специализированные прокладки между колоннами и подвижной плитой и организовать систему удаления отработанной смазки. Плюс ко всему, надо изолировать линейные направляющие или полозья, по которым двигается плита, ибо они тоже требуют смазки. Да, вспомнил интересный момент, один производитель заявил, что они используют некую «экосмазку», которую можно даже есть)))). Очень интересный и неординарный маркетинговый ход, но это абсолютно неважно т.к. нам надо исключить любую смазку и пыль не разбирая, съедобные они или нет. Можно конечно попросту исключить возможность соприкосновения отливок с какими либо узлами ТПА. Видел я различные решения, но идеальный вариант использование робота, причём не воздушного, а серво, да и с захватами, а не с присосками. Вот только если изделия очень маленькие и форма многогнёздная, то использование робота очень затруднено.
Со смазкой разобрались, вернёмся к пыли. Есть два варианта организации литьевого участка. Первый вариант это когда мы помещаем ТПА непосредственно в «чистую» комнату, где изделия отливаются, упаковываются и при необходимости стерилизуются. Главной особенностью таких комнат является специализированная система вентиляции. Воздушные потоки в такой комнате распределяются таким образом, чтобы возможная пыль удалялась из этого помещения, а не оседала где попало. Люди там работают в специальных костюмах и масках.
- 2. ТПА и люди в "чистой" комнате
- 3. ТПА в "чистой" комнате
Второй вариант исполнения это установка над рабочей зоной ТПА ламинара образующего как-бы локальную чистую зону.
- 4. Ламинар
- 5. ТПА установлен не в "чистой" комнате.
Вот я вроде достаточно полно осветил тему построения «чистых» производств и требований к ТПА предъявляемыми такими производствами. Буду очень признателен, если кто-то дополнит мой рассказ т.к. наверняка я не всё выяснил по этой теме. К сожалению, в России я не встречал действительно «чистых» производств и всю информацию черпал у наших зарубежных коллег. Одним словом, тема не закрыта.
. Наших ТПА у Вас к сожалению ПОКА нет. Надеюсь скоро будут 