New bearings bring savings: แข็งกว่าก็ประหยัดได้มากกว่า

หลังจากประสบปัญหาอย่างต่อเนื่องกับแบริงบนเครื่องกัดสำคัญตัวหนึ่งของโรงงานเหล็ก ทีมผู้บริหารจึงหันไปหา NSK ผู้ผลิตแบริงระดับโลกและรายใหญ่ที่สุดของญี่ปุ่นเพื่อหาทางแก้ปัญหานี้โดยเฉพาะ

ตัวอย่างของเคสนี้ก็คือ โรงงานเหล็กที่ผลิตรางสำหรับอุปกรณ์ยก (lift equipment) ต้องการการแมชชีนนิง flat areas สองจุดที่ส่วนปลายซึ่งช่วยให้เข้ากับรางได้อย่างเหมาะเจาะในระหว่างการประกอบ แต่เวลาที่ใช้ในการกัดหยาบนั้นสั้น ความแข็งแรงของแกนหมุนเครื่องจักรจึงมีความสำคัญเนื่องจากความยาวของราง อย่างไรก็ตามจากการใช้แบริงที่มีอยู่เดิมของเครื่องกัด พบว่าความแข็งของแกนหมุนลดลงหลังจากผ่านไปเพียงสามเดือนทำให้จำเป็นต้องเปลี่ยนชุดแกนหมุนรวมถึงมอเตอร์ด้วย

เมื่อต้องเผชิญกับสถานการณ์ที่เกิดขึ้นซ้ำซากและทำให้ต้นทุนสูงขึ้นเช่นนี้ โรงงานแหล็กจึงได้ขอให้ NSK ช่วยหาวิธีแก้ปัญหา จากนั้นวิศวกรผู้เชี่ยวชาญของ NSK จึงได้ไปที่โรงงานและตรวจวิเคราะห์การออกแบบแกนหมุนซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของโปรแกรมเพิ่มมูลค่า AIP หรือ AIP Added Value Programme ของ NSK การคำนวณทั้งหมดเกิดจากจากใช้ tooling ที่ให้ค่าในการตัดสูงละทนต่อแรงสูง วิศวกรยังได้ตรวจสอบแบริงที่ทำงานล้มเหลวและตรวจสอบแถบการสึกหรอ หรือ wear bands ของ raceways ด้วย

หลังจากการวิเคราะห์วิศวกรของ NSK แนะนำให้ออกแบบแกนหมุนใหม่ด้วยชุดแบริงสี่แถว แทนที่จะเป็นสามแถวแบบเดิมซึ่งจะเป็นการเพิ่ม radial load capacity และความแกร่งของแนวเส้นรัศมี (radial stiffness) มุมสัมผัสก็เปลี่ยนจาก 15 °เป็น 25 °เพื่อเพิ่ม bending stiffness ของเพลา โดย Angular Contact Ball Bearings หรือ ACBB ความแม่นยำสูงของ NSK ได้รับเลือกมาจากผลิตภัณฑ์มาตรฐานต่างๆ

ACBB ซีรี่ส์ความแม่นยำสูงของ NSK ผลิตขึ้นเพื่อให้สอดคล้องกับมาตรฐาน ISO มีมุมสัมผัสให้เลือกสามแบบ การออกแบบกรงสองแบบและ ball material สองแบบเพื่อให้เหมาะกับความต้องการใช้งาน

หลังจากโรงเหล็กดำเนินการเปลี่ยนแปลง แบริงยังคงทำงานได้ดีใน milling machine มานานกว่าหนึ่งปีโดยไม่มีความผิดพลาดในมอเตอร์หรือระบบส่งกำลัง

เมื่อเปรียบเทียบค่าใช้จ่ายก่อนและหลัง จากที่หันมาใช้แบริงของ NSK ผลก็คือประหยัดต้นทุนได้ทันตา วันนี้โรงเหล็กไม่ต้องหยุดการผลิตถึงสี่ครั้งต่อปี หรือ ทุกสามเดือนอีกต่อไปเพื่อเปลี่ยนแบริง ในขณะที่ค่าใช้จ่ายสำหรับการเปลี่ยนชุดประกอบแกนหมุน (spindle assemblies) และมอเตอร์ก็หายวับไปเช่นกัน หลังจากนั้นเมื่อปัญหาหมดไป เมื่อคำนวณแล้วพบว่าโรงงานประหยัดต้นทุนได้ถึง 35,600 ยูโรต่อปี

อ้างอิง: https://www.etmm-online.com/new-bearings-bring-savings-a-895024/

Sivadee

“The most technologically efficient machine that man has ever invented is the book” – Northrop Frye

See author's posts