جزئیات نوآوری پژوهشگر ایرانی برای کاهش ضایعات تولید قطعات خودرو 

اصغر بهلولی فارغ‌التحصیل مقطع کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک طراحی کاربردی دانشگاه آزاد اسلامی واحد میانه و مستقر در پارک علم و فناوری آذربایجان شرقی در گفت‌وگو با خبرنگار آنا درباره طراحی و ساخت فیکسچر انعطاف‌پذیر برای تولید انواع شفت گفت: این محصول با هدف رفع یکی از چالش‌های موجود در فرآیند ماشین‌کاری قطعات‌محوری و با تمرکز بر کاهش خطاهای انسانی، ضایعات و زمان تولید طراحی و ساخته شده است.

وی با بیان اینکه این راهکار با کاهش خطاهای انسانی، زمان تولید را ۲۱.۸۷ درصد کاهش داده و ضایعات مربوط به جای مرغک را به نزدیک صفر رسانده است افزود: شفت‌ها به دلیل طول، حجم و وزن بالا، هنگام قرارگیری روی دستگاه‌های تراش و سنگ CNC نیازمند موقعیت‌دهی و مهار دقیق هستند.

پژوهشگر دانشگاه آزاد اسلامی واحد میانه بیان کرد: در فرآیند تولید این قطعات، کوچک‌ترین خطا در نحوه بستن و هم‌راستا کردن قطعه می‌تواند موجب آسیب به شفت و افزایش ضایعات شود.

بهلولی ادامه داد: یکی از نقاط مهم در فرآیند تولید شفت، جای مرغک است که از مراحل ابتدایی تا انتهایی تولید به‌عنوان یکی از نقاط مبنا برای قرارگیری قطعه روی ماشین‌آلات مورد استفاده قرار می‌گیرد.

مدرس رشته گروه مکانیک دانشگاه آزاد اسلامی واحد میانه خاطرنشان کرد: در بررسی‌های انجام‌شده روی ضایعات شفت اولیه تیبا مشخص شد که بخشی از این ضایعات به دلیل خطای انسانی هنگام بستن قطعه و هم‌راستا کردن جای مرغک با نوک دستگاه ایجاد می‌شود.

این پژوهشگر گفت: در صورتی که قطعه به ‌درستی هم‌راستا نشود، نوک مرغک ممکن است با لبه‌ها، دیواره جای مرغک یا پیشانی قطعه برخورد کند و موجب آسیب شود.

وی متذکر شد: برخی از این ایرادات نیز در همان مرحله قابل تشخیص نیستند و ممکن است پس از طی مراحل دیگری مانند ماشین‌کاری، دنده‌زنی و عملیات حرارتی شناسایی شوند که در این شرایط هزینه و زمان صرف‌شده برای تولید قطعه نیز از بین می‌رود.

کاهش زمان تولید و افزایش راندمان

بهلولی با بیان اینکه هدف اصلی این طرح کاهش زمان تولید و ضایعات و افزایش راندمان بوده است، عنوان کرد: فیکسچر مدولار و انعطاف‌پذیر محوری برای ماشین‌کاری قطعات محوری روی ماشین‌های تراش CNC طراحی و ساخته شده است تا فرآیند جایگذاری، موقعیت‌دهی و بستن قطعه با دقت و سرعت بیشتری انجام شود.

وی اضافه کرد: این فیکسچر توانسته است زمان تولید را ۲۱.۸۷ درصد کاهش دهد و تعداد تولید را در هر شیفت هشت‌ساعته ۵.۲۷ درصد افزایش دهد. همچنین میانگین ضایعات مربوط به جای مرغک با استفاده از این سیستم به عددی نزدیک به صفر در هر شیفت رسیده است.

وی در بخش دیگری از سخنان خود گفت: کاهش ضایعات، افزایش کیفیت تولید، کاهش هزینه‌ها و بهبود راندمان از مهم‌ترین نتایج استفاده از این محصول است.

طراحی متناسب با نیاز صنعت 

بهلولی درباره ویژگی انعطاف‌پذیری این محصول تصریح کرد: فیکسچر طراحی‌شده محدود به یک قطعه یا ماشین خاص نیست و می‌توان ساختار آن را متناسب با نوع قطعه، ماشین‌آلات و فرآیند تولید تغییر داد.

این پژوهشگر با تأکید بر اینکه این محصول قابلیت استفاده در ماشین‌آلات مختلف ازجمله تراش و سنگ CNC را دارد و امکان طراحی و ساخت مدل‌های مختلف فیکسچرهای مدولار برای قطعات محوری نیز وجود دارد، خاطرنشان کرد: در طراحی این محصول، سهولت تعویض و راه‌اندازی، تنظیم آسان، موقعیت‌دهی دقیق، تکرارپذیری و امکان استفاده برای تولید محصولات متنوع مورد توجه قرار گرفته است و هدف اصلی، کاهش زمان و هزینه تولید بوده است.

کاهش خطای اپراتور و بهبود شرایط کاری

بهلولی یکی دیگر از مزایای این محصول را کاهش فشار کاری اپراتور دانست و گفت: پیش از طراحی این فیکسچر، اپراتور هنگام بستن شفت روی دستگاه باید قطعه سنگین را با دست نگه می‌داشت و همزمان فرآیند بستن سه‌نظام و تنظیم مجموعه مرغک را انجام می‌داد و در زمان باز کردن قطعه نیز احتمال افتادن و آسیب دیدن آن وجود داشت.

وی افزود: این شرایط علاوه بر دشواری فیزیکی، احتمال خطای انسانی را افزایش می‌داد. در طراحی فیکسچر جدید تلاش شده است فرآیند بستن و باز کردن قطعه ساده‌تر شود و اپراتور بتواند با دقت و اطمینان بیشتری عملیات را انجام دهد.

قابلیت توسعه محصول

مدرس گروه رشته مکانیک دانشگاه آزاد اسلامی واحد میانه با اشاره به قابلیت توسعه این محصول اظهار کرد: امکان طراحی و ساخت فیکسچرهای محوری در انواع مختلف مدولار وجود دارد و حتی یک سه‌نظام دستی نیز می‌تواند متناسب با نیاز و عملکرد به ساختاری مدولار وانعطاف‌پذیر تبدیل شود.

وی ادامه داد: براساس نوع محصول، شرایط تولید و عملکرد مورد انتظار، می‌توان فیکسچرهای مختلفی طراحی و تولید کرد و همین قابلیت، امکان استفاده از این فناوری را در طیف گسترده‌ای از قطعات و فرآیندهای صنعتی فراهم می‌کند. 
 بهلولی با بیان اینکه فیکسچر یکی از اجزای مهم در فرآیند ماشین‌کاری است گفت: پیش از انجام عملیات ماشین‌کاری، قطعه باید به‌درستی موقعیت‌دهی و مهار شود و محصول طراحی‌شده با تمرکز بر همین بخش، راهکاری برای افزایش دقت، کاهش خطا و بهبود بهره‌وری در تولید قطعات محوری ارائه می‌دهد.

وی خاطرنشان کرد: شرکت «همگام رشد میانه» با تکیه بر دانش فنی و ظرفیت‌های مهندسی، توسعه محصولات فناورانه و ارائه راهکار برای مسائل واقعی صنعت را دنبال می‌کند و فیکسچر انعطاف‌پذیر برای تولید انواع شفت، یکی از نمونه‌های این فعالیت‌هاست.