Roberto
Camerin
L'esperto nella riduzione degli scarti nel processo di pressofusione
Oggi puoi realmente cambiare marcia.
Solo per te, che sei realmente interessato a fare la differenza nella fonderia di zama, ho deciso di regalare alcune nozioni tecniche ricavate da prove realizzate presso i miei clienti.
Sto parlando di esempi reali, numeri tangibili e riscontri matematici con i quali ti puoi direttamente confrontare.
È arrivato il momento di metterti a disposizione questi feedback, perché si tratta del frutto del mio lavoro, della mia esperienza personale, delle mie ricerche in fonderia, dei miei errori, della mia rivincita personale e della mia passione più grande: la fonderia e i suoi numeri legati all’analisi scientifica del processo.
In effetti, sto per raccontarti verità importanti, visto che nessuno ha mai affrontato seriamente la problematica che ti sto per relazionare.
Cosa significa, nel concreto, questa affermazione se la trasportiamo nella tua fonderia?
Perché questo errore nella scelta dell’impianto è da ritenersi clamoroso ed è assolutamente da evitare?
Per questa ragione, è arrivato il momento di mettere un po’ di ordine nella nostra mente, cercando di capire quanto è autodistruttivo continuare a valutare gli investimenti aziendali con metodi improvvisati assolutamente inutili, volti alla conoscenza superficiale di qualche parametro che, dal punto di vista della qualità delle fusioni, non ti porterà molto lontano.
Di seguito, ti voglio riportare un esempio reale, relativo ad una prova stampo presso un mio cliente, mettendo a nudo tutte le scelte tecniche effettuate a priori, effettuando una analisi comparativa di costo e di inefficienza produttiva che tale scelta ha portato nel tempo.
Ecco di cosa sto parlando.
Tipo di stampo in produzione
Si tratta di produrre pezzi in zama, per uno stampo avente le seguenti caratteristiche.
-Stampo a 4 impronte, con massa di circa 40 g per ogni impronta.
-Massa di un singolo fagiolo per ogni impronta pari a circa 15 g.
-Massa di materozza e canali pari a circa 230 g.
-Puntalino di diametro minimo 9 mm.
-Area frontale totale pari a circa 120 cm2.
-Spessore minimo dei pezzi: circa 1,6 mm.
-Carrelli radiali presenti: 2.
Potrai notare alcuni parametri particolarmente curiosi.
Tipo di impianto scelto dal cliente
La presenza di 2 carrelli radiali, ha fatto ipotizzare al cliente che la scelta migliore fosse legata ad una macchina caratterizzata da un generoso passaggio colonne, avente le seguenti caratteristiche.
-Forza di chiusura massima dell’impianto: 250 tonn.
-Diametro del pistone di iniezione: 80mm.
-Pressione specifica sul metallo desiderata per la compattazione ottimale del pezzo: 200 Kg/cm2.
-Velocità ottimale di seconda fase per riempire le impronte: circa 0,7 m/s (si tratta di un valore piuttosto basso).
-Corsa del pistone in seconda fase: circa 7 mm (anche in questo caso, si tratta di un valore decisamente basso).
-Valore all’acquisto dell’impianto: circa € 290.000,00.
-Potenza installata dell’impianto: circa 95 kW.
Principali parametri di processo
Avendo a disposizione uno stampo bilanciato, con 4 impronte disponibili, i parametri di processo ottimali risultanti sono riportati di seguito.
-Tempo di riempimento ottimale delle impronte: circa 15,5 ms.
-Velocità media ottimale della lega agli attacchi di colata delle impronte: circa 47,5 m/s.
-Velocità media ottimale di spurgo del materiale nei fagioli dei pezzi: circa 54 m/s.
-Massa totale della stampata: 445 g.
Potrai notare una particolare incoerenza tra i dati principali di processo e la scelta della combinazione ottimale macchina – pistone al fine di riuscire a ottimizzare sull’impianto parametri di processo simili a quelli che ti ho riportato.
Principali dati amministrativi
Di seguito, riporto i principali dati che ci hanno permesso di eseguire una attenta e precisa analisi dei costi di produzione per la combinazione scelta dal cliente.
-Giorni di lavoro annui: 210.
-Turni di lavoro considerati: 2 giornalieri, per 10 ore relative a ciascun turno lavorato.
-Tempo ciclo ipotizzato per questo impianto (asservito da robot): circa 22,8 s.
-Anni di ammortamento dell’impianto in acquisto: 5.
-Numero di impianti di questo tipo che un singolo operatore è in grado di seguire autonomamente: 2.
-Costo indicativo medio dell’energia elettrica (si tratta solo di una stima in quanto vanno considerate varie voci): circa 0,16 €/kWh.
-Incidenza della materia prima (zama): non considerata (abbiamo valutato solo i puri costi di trasformazione dal pane alla fusione).
A questo punto, possiamo iniziare ad analizzare i primi risultati.
Principali risultati tecnici ottimali
Alla luce di quanto abbiamo considerato fino a questo momento, abbiamo effettuato una serie di calcoli e abbiamo ottenuto i seguenti risultati.
–Pressione specifica minima erogabile dall’impianto in fase dinamica (massima velocità): circa 230 Kg/cm2.
–Corsa ottimale di seconda fase del pistone di iniezione: 12,5 < Corsa Ottimale < 17,5 mm.
–Velocità ottimale di seconda fase del pistone di iniezione: 1,18 < Velocità Ottimale < 1,7 m/s.
–Forza media di apertura effettuata dal gruppo iniezione sullo stampo, ipotizzando l’utilizzo di un pistone di diametro 50 mm: circa 76 tonn.
Come vedi, inizia a delinearsi un problema piuttosto importante per il cliente.
Ecco la seconda conclusione alla quale siamo rapidamente giunti.
Conclusioni economiche principali
Ti riporto, di seguito, una breve classifica che identifica le migliori scelte di processo disponibili, in grado comunque di garantire elevati standard qualitativi delle fusioni.
–Soluzione Economicamente Più Competitiva: pressa da 80 tonn., con pistone diametro 50 mm, 55 mm o 60 mm.
–Soluzione Tecnicamente Più Sicura: pressa da 135 tonn., con pistone diametro 50 mm, 55 mm o 60 mm.
-Soluzione Scelta dal Clinte: pressa da 250 tonn., con pistone diametro 80 mm.
Purtroppo siamo giunti contemporaneamente alla medesima amara conclusione.
Ma non finisce qui!
Ti riporto, per finire, una dettagliata analisi economica che mette a confronto le 3 soluzioni che ti ho presentato.
Conclusioni economiche fondamentali
Ecco, di seguito, una breve classifica che mette a confronto le scelte di processo disponibili che ti ho appena esposto.
Soluzione Economicamente Più Competitiva: pressa da 80 tonn
-Costo di un singolo pezzo: circa € 0,042.
-Costo della stampata: circa € 0,169.
-Costo totale in 1 anno di produzione: circa € 177.400,00.
-Numero di pezzi prodotti in 1 anno: circa 4.200.000.
-Costo totale al termine dell’investimento (5 anni): circa € 886.500,00.
-Numero di pezzi prodotti al termine dell’investimento (5 anni): circa 21.000.000.
Soluzione Tecnicamente Più Sicura: pressa da 135 tonn
-Costo di un singolo pezzo: circa € 0,05.
-Costo della stampata: circa € 0,198.
-Costo totale in 1 anno di produzione: circa € 180.000,00.
-Numero di pezzi prodotti in 1 anno: circa 3.600.000.
-Costo totale al termine dell’investimento (5 anni): circa € 900.000,00.
-Numero di pezzi prodotti al termine dell’investimento (5 anni): circa 18.000.000.
Soluzione del Cliente: pressa da 250 tonn
-Costo di un singolo pezzo: circa € 0,071.
-Costo della stampata: circa € 0,285.
-Costo totale in 1 anno di produzione: circa € 189.500,00.
-Numero di pezzi prodotti in 1 anno: circa 665.000.
-Costo totale al termine dell’investimento (5 anni): circa € 947.000,00.
-Numero di pezzi prodotti al termine dell’investimento (5 anni): circa 3.300.000.
Ecco a quale conclusione ti voglio portare
Confronto tra la Soluzione Economicamente Più Competitiva e la Soluzione del Cliente
-Aumento di costo di un singolo pezzo: circa + € 0,029 (+ 70% di costo sul singolo pezzo).
-Aumento di costo della stampata: circa € + 0,116 (+ 68,6% di costo sull’intera stampata).
-Aumento di costo totale in 1 anno di produzione: circa + € 12.100,00 (+ 6,82% di costo totale).
-Diminuzione del numero di pezzi prodotti in 1 anno: circa – 3.535.000 (- 84% di produttività).
-Aumento di costo totale al termine dell’investimento (5 anni): circa + € 60.500,00 (+ 6,82% di costo totale).
-Diminuzione del numero di pezzi prodotti al termine dell’investimento (5 anni): circa – 17.700.000 (- 84,3% di produttività).
Detto ciò, voglio portarti alla seguente conclusione.
A questo punto, penso di averti spiegato per quale ragione ho preferito focalizzare la mia attenzione su tecniche di regolazione del processo scientificamente provate, con lo scopo di arrivare a un punto di equilibrio della pressa asintoticamente stabile e imperturbabile nel tempo.
In particolare ecco su cosa ho voluto concentrare tutti i miei sforzi.
Vista la complessità delle problematiche che ti ho solo accennato, a cosa ti porteranno i soliti metodi improvvisati per regolare le tue presse in fonderia?
Allora, diffida dei soliti fornitori con soluzioni improvvisate che nel terzo secolo e nel pieno della rivoluzione portata dal piano industria 4.0 si permettono ancora di fare scelte tecniche a caso nella fonderia.
Ti prego di analizzare con attenzione le proposte tecniche che ti vengono sottoposte.
Ecco perché.
Rivolgiti a chi ti può aiutare realmente ad analizzare e controllare il processo di pressofusione con regole matematiche certe, testate e provate in tante fonderie con ottimi risultati.
Ecco come devono essere analizzati i problemi che ti ho esposto puntando sempre all’eccellenza produttiva della tua fonderia.
Calcoli precisi e strategie di regolazione scientifiche, ad esempio, ti permetteranno di trovare sempre la quota di intervento ottimale della seconda fase.
La corretta lettura e la corretta interpretazione delle le curve di iniezione della macchina ti aiuteranno a capire se hai centrato correttamente il range di velocità di seconda fase del pistone di iniezione della pressa.
La matematica, unita alla tua esperienza, ti aiuterà a trovare la mappe dei tempi di riempimento di tutte le impronte in maniera corretta.
Le curve di iniezione dei tuoi impianti saranno il radar che ti permetterà di misurate tutte le velocità di attacco dei pezzi, sia in entrata che in uscita.
Ma, soprattutto, ricorda questa grande verità!
Se invece, per qualsiasi altra ragione, vorrai continuare a perpetuare scelte improvvisate, poco funzionali ed altamente costose, purtroppo, per te non posso fare altro.
Allora, ti ricordo cosa può capitare rivolgendoti a chi non ha le idee molto chiare riguardo il processo di pressofusione della zama in camera calda:
-Continuerai a regolare il tuo processo produttivo con un metodo che non ha nulla di certo e di sicuro.
-Le tue fusioni continueranno ad avere costi stellari.
-La produttività della tua fonderia non decollerà mai.
-Ti accorgerai immediatamente quando stai producendo fusioni problematiche, prima di buttare i pezzi nell’immondizia.
-Finalmente, installando impianti perfettamente centrati rispetto ai tuoi requisiti produttivi, ridurrai drasticamente le non conformità dei tuoi clienti.
-Avrai il processo produttivo della tua fonderia perfettamente sotto controllo, dimenticandoti che esistono i 5 sensi di regolazione delle presse che ti hanno procurato numerose problematiche.
-Ridurrai realmente gli scarti, sostituendo i costi dovuti alle inefficienze a produttività e guadagno per la tua azienda.
-Risparmierai molte ore di lavoro dei tuoi dipendenti per tamponare problemi legati a regolazioni non efficienti delle tue presse.
Allora, anche tu vuoi finalmente sostituire scarti e inefficienza a produttività e guadagno?
Roberto Camerin
L’esperto del processo di pressofusione zama
L'esperto nella riduzione degli scarti nel processo di pressofusione