Egurrezko eraikin baten piezen mekanizatuaren diseinu eta fabrikazio prozesuaren hobekuntza

1 Ikasturtea: 2020-2021 Data: Bilbon, 2021eko ekainaren 25ean. Ikaslea: Ormaetxea, Bilbao, Paul Zuzendaria: Izquierdo, Aramburu, Borja INGENIARITZA MEKANIKOKO GRADUA GRADU AMAIERAKO LANA EGURREZKO ERAINKIN BATEN PIEZEN MEKANIZATUAREN DISEINU ETA FABRIKAZIO PROZESUAREN HOBEKUNTZA 2 LABURPENA Gradu Amaierako Lan honen helburua egurrezko eraikin baten piezen mekanizatuaren diseinu eta fabrikazio prozesua optimizatzean datza. Horretarako, piezen diseinua egin da CADWORK plataformaren bitartez. Jarraian, hauen ekoizpenean erabiliko den materiala, prozesua aurrera eramango duen makina eta erreminta egokiak aukeratu dira. Ondoren, prozesuen ebaketa parametroak lortu dira katalogoetako eta makinako datuak erabiliz. Azkenik, prozesu orrian informazio hau irudikatu da eta prozesu osoko denborak eta kostuak kalkulatu dira. Hitz gakoak: Egurra, prozesu, optimizazio, mekanizazio. RESUMEN El objetivo de este Trabajo Fin de Grado es optimizar el proceso de diseño y fabricación del mecanizado de las piezas de un edificio de madera. Para ello se ha realizado el diseño de las piezas a través de la plataforma CADWORK. A continuación se ha seleccionado el material que se va a utilizar en su fabricación, la maquinaria y herramientas adecuadas para llevar a cabo el proceso. Después, se han obtenido los parámetros de corte de los procesos utilizando los datos de catálogo y máquina. Finalmente, en la hoja de proceso se ha representado la siguiente información y se han calculado los tiempos y costes de todo el proceso. Palabras clave: Madera, optimizar, proceso, mecanizado. SUMMARY The aim of this Final Degree Work is to optimize the design and manufacturing process of machining the parts of a wooden building. For this purpose the design of the parts has been carried out through the CADWORK platform. The material to be used in its manufacture, the right machinery and tools to carry out the process has been selected below. The process cutting parameters were then obtained using the catalog and machine data. Finally, the following information has been represented in the process sheet and the times and costs of the entire process have been calculated. Key words: Wood, optimize, process sheet. 3 AURKIBIDEA LABURPENA ................................................................................................................................... 1 RESUMEN ...................................................................................................................................... 2 SUMMARY ..................................................................................................................................... 2 AURKIBIDEA ................................................................................................................................... 3 IRUDIEN ZERRENDA ....................................................................................................................... 5 TAULEN ZERRENDA ....................................................................................................................... 6 DEFINIZIO ETA LABURDURAK ........................................................................................................ 7 1 MEMORIA ................................................................................................................................... 9 1.1 SARRERA ........................................................................................................................ 9 1.2 TESTUINGURUA ........................................................................................................... 10 1.3 LANAREN HELBURUAK ETA IRISMENA ........................................................................ 11 1.4 LANAK DAKARTZAN ONURAK ..................................................................................... 12 1.4.1 Onura teknikoak .................................................................................................... 12 1.4.2 Onura ekonomikoak .............................................................................................. 13 1.5 BALDINTZEN DESKRIBAPENA ...................................................................................... 13 1.6 AUKEREN ANALISIA ..................................................................................................... 15 1.6.1 Materiala ............................................................................................................... 16 1.6.2 Makina ................................................................................................................... 17 1.7 PROPOSAMENEN HAUTAKETA .................................................................................... 18 1.7.1 Materiala ............................................................................................................... 18 1.7.2 Makina ................................................................................................................... 19 2 LANERAKO ERABILITAKO METODOLOGIA ................................................................................ 19 2.1 PROZESU ORRIAREN GARAPENA ................................................................................ 20 2.2 ERAGIKETEN DESKRIBAPENA ...................................................................................... 22 2.3 PROZESUAREN DESKRIBAPENA ................................................................................... 26 2.3.1 Piezen diseinua ...................................................................................................... 27 2.3.1.1 2700/90/T/11200/V1 motako panelen diseinua ............................................ 28 2.3.1.2 2700/90/T/7500/V1 motako panelen diseinua. ............................................. 28 2.3.1.3 2250/90/T/9040/V1 motako panelen diseinua. ............................................. 30 2.3.1.4 2250/90/T/10550/V1 motako panelen diseinua. ........................................... 33 2.3.2 Erremintaren aukeraketa ...................................................................................... 34 4 2.3.3 Ebaketa parametroen kalkuluak ........................................................................... 43 2.3.4 Prozesuen denborak kalkulatzea ........................................................................... 44 2.3.5 Prozesuaren kostuak kalkulatzea .......................................................................... 46 2.3.5.1 Erremintaren kostua ....................................................................................... 46 2.3.5.2 Makinaren kostua ........................................................................................... 47 2.3.5.4 Langileen kostu zuzena ................................................................................... 47 2.3.5.5 Material totxoaren kostua .............................................................................. 47 2.3.5.6 Gastu orokorrak .............................................................................................. 47 2.3.5.7 Kostu ez zuzenak eta ezusteak ....................................................................... 47 2.4 MEKANIZAZIO ERAGIKETAK. KALKULUAK ................................................................... 48 2.4.1 Ebaketa parametroak ............................................................................................ 50 2.4.2 Produkzio denbora ................................................................................................ 60 2.4.3 Kostuak .................................................................................................................. 64 3 PROIEKTUAREN PLANIFIKAZIOA. GANTT-EN DIAGRAMA ......................................................... 66 4 SEGURITATEA ETA INGURUMEN JASANGARRITASUNA ........................................................... 68 4.1 SEGURITATEA .............................................................................................................. 68 4.1.1 Arriskuak ................................................................................................................ 68 4.1.2 Prebentzio neurriak ............................................................................................... 69 4.2 INGURUMEN JASANGARRITASUNA ............................................................................ 70 5 ONDORIOAK ............................................................................................................................. 71 6 BIBLIOGRAFIA ........................................................................................................................... 72 5 IRUDIEN ZERRENDA Irudia 1: Eraikinaren prototipoa ...................................................................................................... 11 Irudia 2: Eraikinaren prototipoa hiru dimentsiotan ....................................................................... 14 Irudia 3: Erainkinaren prototipoaren eskuineko aldea .................................................................. 14 Irudia 4: Erainkinaren prototipoaren atzeko aldea ........................................................................ 14 Irudia 5: Erainkinaren prototipoaren goitiko aldea ....................................................................... 15 Irudia 6: Erabiliko den makina hiru dimentsiotan .......................................................................... 17 Irudia 7: Erabiliko den makina. ........................................................................................................ 19 Irudia 8: Egingo den prozesu orriaren prototipoa.......................................................................... 21 Irudia 9: Mekanizazio prozesuaren atal nagusiak .......................................................................... 22 Irudia 10: Ebaketa perimetralaren modeloa .................................................................................. 24 Irudia 11: Egin beharreko kajera ..................................................................................................... 24 Irudia 12: Leihoen ebaketa .............................................................................................................. 25 Irudia 13: Ateen ebaketa.................................................................................................................. 25 Irudia 14: Separazio ebaketak ......................................................................................................... 26 Irudia 15: Egingo diren entalladuren modeloa ............................................................................... 26 Irudia 16: Prozesuaren diagrama .................................................................................................... 27 Irudia 17: 2700/90/T/11200/V1 motako panelen diseinua .......................................................... 28 Irudia 18: 2700/90/T/7500/V1 motako panelen diseinua ............................................................ 29 Irudia 19: 2250/90/T/9040/V1 motako panelen diseinua ............................................................ 30 Irudia 20: 2250/90/T/9040/V1 motako panelen diseinua ............................................................ 31 Irudia 21: 2250/90/T/9040/V1 motako panelen diseinua ............................................................ 32 Irudia 22: 2250/90/T/10550/V1 motako panelen diseinua .......................................................... 33 Irudia 23: Vaifer etxearen zerren katalogoa ................................................................................... 35 Irudia 24. Makinak ezartzen dituen zerraren parametroak .......................................................... 36 Irudia 25. Vaifer etxearen puntadun fresen kataloagoa ................................................................ 36 Irudia 26: Makinan 25-eko fresari ezarritako parametroak .......................................................... 37 Irudia 27: 40 x 160mm-ko puntadun fresaren aukeraketa katalogoan ........................................ 38 Irudia 28: Makinan 40 x 160 m-ko puntadun fresari ezarritako parametroak ............................ 39 Irudia 29: Fresa zirkularraren aukeraketa katalogoan ................................................................... 39 Irudia 30: Fresa zirkularraren ezaugarriak ...................................................................................... 40 Irudia 31: Makinan fresa zilindrikoari ezarritako parametroak .................................................... 41 6 Irudia 32: 11200 x 2700 panel brututik lortu beharreko hiru piezak ............................................ 48 Irudia 33: Katalogoan aukeratutako zerra ...................................................................................... 50 Irudia 34: Katalogotik aukeratutako puntadun fresa ..................................................................... 51 Irudia 35: Aukeratutako puntadun fresa ........................................................................................ 51 Irudia 36: Katalogoan aukeratutako puntadun fresa ..................................................................... 52 Irudia 37: Aukeratutako puntadun fresa. ....................................................................................... 53 Irudia 38: Egin beharreko kajera ..................................................................................................... 53 Irudia 39: Egin beharreko leiho txikia ............................................................................................. 54 Irudia 40: Leiho luzeen ertzak .......................................................................................................... 54 Irudia 41: Ateen ertzen ebaketak. ................................................................................................... 55 Irudia 42: Ateen ebaketa luzeak ...................................................................................................... 56 Irudia 43: Leiho zabalen ebaketa luzeak ......................................................................................... 57 Irudia 44: Separazio ebaketak ......................................................................................................... 58 Irudia 45: 250 x 23,5 mm-ko fresa zilindrikoa ................................................................................ 59 Irudia 46: Produkzio denboren grafikoa ......................................................................................... 64 Irudia 47: Kostuen diagrama ............................................................................................................ 65 Irudia 48: Proiektuaren Gantt-en diagrama ................................................................................... 68 Irudia 49: Eraikuntza mota bakoitzak emititzen duen CO2 kantitatea ......................................... 71 TAULEN ZERRENDA Taula 1: Zur mota desberdinen aukeraketarako parametroak .............................................................. 16 Taula 2: Zur mota bakoitzaren aukeraketa .................................................................................................. 19 Taula 3: Aukeratutako lau erremintak. .......................................................................................................... 42 Taula 4: Operazio arteko denborak ................................................................................................................ 44 Taula 5: Erreminta aldaketa denborak .......................................................................................................... 45 Taula 6: Denbora ez produktiboak .................................................................................................................. 45 Taula 7: Preparazio denborak ........................................................................................................................... 46 Taula 8: Zerraren ebaketa parametroak ....................................................................................................... 51 Taula 9: 25 x 100mm-ko puntadun fresaren ebaketa parametroak .................................................... 52 Taula 10: Kajera egiteko ebaketa parametroak .......................................................................................... 53 Taula 11: Leiho txikiak egiteko ebaketa parametroak. ............................................................................. 54 7 Taula 12: Leiho luzeen ertzen ebaketa parametroak ................................................................................ 55 Taula 13: Ateen ertzen ebaketa parametroak ............................................................................................ 56 Taula 14: Ateen ebaketa luzeen ebaketa parametroak ........................................................................... 57 Taula 15: Leiho luzeen ebaketa parametroak ............................................................................................. 58 Taula 16: Separazio ebaketen parametroak ................................................................................................ 59 Taula 17: Entalladuren ebaketa parametroak ............................................................................................. 60 Taula 18: 2700/90/T/11200/V1 motako panelen produkzio denbora ....................................... 62 Taula 19: 2700/90/T/7500/V1 motako panelen produkzio denbora .................................................. 62 Taula 20: 2250/90/T/9040/V1 motako panelen produkzio denbora .................................................. 62 Taula 21: 2250/90/T/9040/V1 motako panelen produkzio denbora .................................................. 63 Taula 22: 2250/90/T/10550/V1 motako panelen produkzio denbora ................................................ 63 Taula 23: Ekoizpen osoaren produkzio denbora ........................................................................................ 63 Taula 24: Kostuen taula ...................................................................................................................................... 65 Taula 25: Kostu guztiaren taula ........................................................................................................................ 65 Taula 26: Gantt-en diagramarako datuak ..................................................................................................... 67 DEFINIZIO ETA LABURDURAK - CLT: Zurezko panel kontralaminatuak. - CNC: Zenbakizko kontroleko makina. - A: Panel brutuaren zabalera 2250 mm. - L: Zuraren fibrak luzetara daude. - T: Zuraren fibrak zeharka daude. - 90: Panelaren lodiera 90mm-ko da. - V1: Piezak alde batetik ikusiak izango dira. - 2D: Irudia bi diemntsiotan dago. - 3D: Irudia hiru dimentsiotan dago. - 𝑉𝐶: Ebaketa abiadura [m/min.]. - 𝜋: konstantea, Pi= 3,141592. - 𝐷: Diametroa [mm]. - 𝑁: Biraketa abiadura [rpm]. - 𝐹𝑍: aitzinapena [mm/hortz]. 8 - 𝑉𝑓: Aitzinapen abiadura [mm/min.]. - Z: Hortz kopurua. - 𝑎𝑝: Ebaketa pasada sakonera axiala [mm]. - 𝑎𝑒: Ebaketa pasada sakonera radiala [mm]. - 𝑇𝑚𝑒𝑘𝑎𝑛𝑖𝑧𝑎𝑧𝑖𝑜 : Erreminta pieza harrotzen irauten duen denbora [s]. - 𝑇𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑘𝑧𝑖𝑜𝑎: Ekoizpen prozesu osoak irauten duen denbora [s]. - 𝑇𝑘𝑜𝑛𝑓𝑜𝑟𝑚𝑎𝑘𝑒𝑡𝑎: Mekanizazioak irauten duen denbora [s]. - 𝑇𝑒𝑧−𝑘𝑜𝑛𝑓𝑜𝑟𝑚𝑎𝑘𝑒𝑡𝑎: Erremintak hutsean egiten duen denbora da [s]. - 𝑇𝑒𝑧−𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑘𝑡𝑖𝑏𝑜𝑎: Eragiketa ez produktiboetan gastatzen den denbora da, konprobazio, inspekzio, dokumentazio… [s]. - 𝑇𝑝𝑟𝑒𝑝𝑎𝑟𝑎𝑧𝑖𝑜 : Makinak produkzio egokia izan dezan preparatzen tardatzen den denbora [s]. - 𝑇𝑜𝑝𝑒𝑟𝑎𝑧𝑖𝑜 𝑎𝑟𝑡𝑒𝑘𝑜𝑎: Mekanizaketa operazio batetik bestera dagoen denbora da [s]. - 𝑇𝑒𝑟𝑟𝑒𝑚𝑖𝑛𝑡𝑎 𝑎𝑙𝑑𝑎𝑘𝑒𝑡𝑎: Erreminta aldatzen irauten duen denbora [s]. - 𝑇𝑚𝑎ℎ𝑎𝑖𝑎𝑛 𝑗𝑎𝑟𝑡𝑧𝑒𝑎: Panela mekanizaketa mahaian kokatzen irauten den denbora [s]. - 𝑇𝑝𝑜𝑠𝑖𝑧𝑖𝑜𝑛𝑎𝑘𝑒𝑡𝑎: Makinak panela posizonatzen irauten duen denbora [s]. - 𝑇𝑘𝑜𝑛𝑝𝑟𝑜𝑏𝑎𝑘𝑒𝑡𝑎: Egingo diren operazioak konprobatzen irauten den denbora [s]. - 𝑇𝑙𝑜𝑡𝑢𝑎𝑙𝑑𝑖𝑎𝑘: Piezak mekanizazio mahaira lotzen iraungo duen denbora [s]. - PEFC: Basoak ziurtatzeko sistema. - 𝐾𝑚: Makinaren kostua denbora unitateko (€/𝑜𝑟𝑑𝑢). - 𝐾𝑙: Langileen kostu zuzena denbora unitateko (€/𝑜𝑟𝑑𝑢). - 𝐾𝑔: Gastu orokorrak denbora unitateko (€/𝑜𝑟𝑑𝑢). - 𝐾𝑒𝑧−𝑧𝑢𝑧: Kostu ez zuzenak eta ezustekoak (€/𝑜𝑟𝑑𝑢). - 𝐾𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑘𝑧𝑖𝑜𝑎: Ekoizpen prozesu osoak izango duen kostua (€). 9 1 MEMORIA 1.1 SARRERA Gradu amaierako lan hau, prefabrikatutako eraikin baten egurrezko panelen mekanizazioak diseinatzean datza, fabrikazio prozesua ahalik eta optimizatuen egon dadin. Horretarako, garatu den prozesuaren azalpen orokor bat emango da, hasierako egitekoaren planteamendutik, azken ondorioetaraino. Lehenik eta behin, lanaren memoria aurkeztuko da. Horrela, esku artean daukagun gaiaren inguruko testuingurua azaltzen hasiko gara. Bertan, fabrikazio prozesuan erabiliko den materiala, makina, beharrezko erremintak eta haien aplikazio eta funtzionamenduari buruz hitz egingo da. Jarraian, sektore hau deskribatu eta erainkin mota honek dituzten ezaugarri eta funtzioak azaldu dira. Honekin batera, lanaren helburu nagusia zein bigarren mailako helburu edo bitarteko pausuak definituko dira, azken finean hauek betetzen joan ahala gure egitekoa burutuz. Geroago, lan hau egiteak ekar ditzazkeen onurei buruz hitz egingo da, eta baita bere irismenari buruz. Onura hauek bi taldetan banatuko dira, alde batetik teknikoak, eta bestetik ekonomikoak. Ostean, gure piezak izango dituen baldintzen deskribapena egingo da. Hain zuzen, pieza hauek izan behar dituzten propietate eta ezaugarriak aztertuko dira, beraiek duten funtzioa behar bezala bete dezaten eta haren bizitza erabilgarrian beragandik espero den portaera izan dezaten. Azken finean, piezen eskakizunak zeintzuk diren zehaztuko dugu. Honekin, atzetik etorriko diren pausuetarako irizpide nagusiak determinatuko dira. Hurrengo pausua, lan honetan hartu behar izango diren erabakiak zuzenak izan daitezen, dauzkagun aukeren analisi bat egitea izango da. Pieza batzuen fabrikazioaz ari garenez, berauek ekoizteko baliatuko garen materialaz eta makinaz mintzatuko gara. Horrela, merkatuan dagoen materialen eskaintzak aztertuko dira, aurretiaz aipaturiko eskakizunak betetzen dituzten haien bila. Halaber, materialaren kasurako, gure asmoetarako aproposak izan daitezkeen proposamenenak aurkeztuko dira. Hauetako bakoitzaren xehetasunak arretaz aztertu ondoren, aukera bana hautatuko da gure lanerako. Makinaren kasuan, Egoin enpresak pieza hauek ekoizteko duen makina aukeratuko denez, bere ezaugarriak aztertuko dira. 16 1.6.1 Materiala Zalantzarik gabe, gure beharrak era zabalenean asetzen dituen materiala egurra da. Dena dela, merkatuan hainbat motatako zurak daude, esate baterako, izeiak, altzifreak, pinua, eukaliptoa, alertzea, etab. Zurak izango dituen osagai kopuruaren eta hauek bere konposizioan duten pisuaren arabera, materialak izango dituen propietateak aldatu egiten dira. Horrenbestez, gure egitekoa burutzeko aproposak izan daitezkeen ondoko lau egurrak hautatu dira aurretiko aukeraketa batean: Alertzea Pinua Eukaliptoa Altzifrea Konpresio erresistentzia (kg/c𝑚2) 550 434 760 500 Flexio erresistentzia(kg/c𝑚2) 990 874 1420 1030 Elastikotasun modulua (kg/c𝑚2) 138000 90000 165000 7500 Dentsitatea(kg/𝑚3) 600 500 800 500 Gogortasuna (Monnin) 3,8 2,1 3,9 1,9 Prezioa (€/𝑚3 ) 31 25 35-39 29 Mekanizagarritasuna ona oso ona txarra ona Enkolatzeko gaitasuna ona ona txarra ona Taula 1: Zur mota desberdinen aukeraketarako parametroak • Monnin (UNE 56-534). Test honek 30 mm-ko diametroa duen altzairuzko zilindro batek sortutako aztarnaren sakonera neurtzen du, karga-baldintza jakin batzuetan. Metodo hau Europan gehien erabiltzen dena da. • Dentsitateen balioak %12ko hezetasuna duten momentuan neurtzen dira, hain zuzen, mekanizatzeko momentu egokiena denean. 17 1.6.2 Makina Mekanizatu behar diren piezen geometria eta dimentsioak direla eta, arrazoizkoena da irudian ikusten den bezalako mekanizazio makina erabiltzea. Makina erreminta mota hau, zenbakizko kontroleko makina (CNC) bat da, tamaina handiko piezak tirada murritzagoetan ekoizteko erabili ohi dira. Bost ardatzeko talde unibertsal bat dauka, non, hamasei erreminta ezberdin izan ditzazke. Irudia 6: Erabiliko den makina hiru dimentsiotan Bertan, 0º-ko inklinazio-angeluarekin, 350 mm-rainoko ebaketa-sakonera lortzen da. Zerrataldea automatikoki 0º-tik 360º-ra bitarteko angeluan eta 0º-tik 90º-ra arteko inklinazioan jartzen da. Horrek esan nahi du ia luzetarako ebakidura guztiak eta diagonalak egin ditzakeela. Multzo hau oso egokia da zur trinkoko plakak mekanizatzeko. Ebaketa-abiadura 8-20 m/min da, piezaren lodieraren eta inklinazio-angeluaren arabera. Abiadura (erremintaren arabera) gehienez 8.000 rpm-ra doi daiteke. Orduan, motorraren potentzia erreala 38 kW-koa da. Gainera, bi mekanizazio mahai dituen makina da. Hain zuzen 14 metro luzeran eta 3,5 metro zabalera dituen bi mahai ditu elkarrengandik bi metrora. Honek asko sinplifikatzen du ekoizpen prozesua, izan ere, makina mahai batean lanean dagoen bitartean beste mahaian ondorengo pieza brutua kokatu daiteke. Horrela, panel bateko eragiketa guztiak amaitu bezain laster ondorengoarekin hasi daiteke, eta bukatutako piezak gordetzen joan ere. 18 1.7 PROPOSAMENEN HAUTAKETA Atal honetan, aurrekoan proposatu diren aukeren artean gure proiektua burutzeko egokienak diren materialak hautatuko ditugu. Horretarako, honako prozedura jarraituko da: • Kasu bakoitzean, ebaluatuko diren ezaugarrien zehaztapen eta deskribapena. • Ezaugarri bakoitza 1 eta 10 arteko puntuazioarekin baloratuko da, dagokion aukerak aurretiaz azaldutako eskakizunekiko duen hurbiltasunaren arabera: PUNTUAZIOA • 1-2 Eskakizunekiko erabat desberdina da • 2-4 Ez dator bat eskakizunekin • 4-6 Eskakizunen antzerakoa da • 6-8 Bat dator eskakizunekin • 8-10 Guztiz bat dator eskakizunekin Aukera bakoitzerako ezaugarri guztien puntuazioen bataz bestekoa egingo da, eta balorazio onena duena hautatuko da. 1.7.1 Materiala Atal honetan aztertuko diren ezaugarriak ondokoak dira: • Erresistentzia mekanikoa: Bihurdurarekiko eta nekearekiko erresistentziak barne hartzen ditu. Esan bezala, komenigarria bakarrik ez, beharrezkoa ere bada pieza fabrikatzeko erabiliko den materialak propietate mekaniko onak izatea. Horregatik, alderdi hau baloratzerako orduan, balio bikoitza emango zaio besteekiko alderatuz. • Mekanizagarritasuna: Kontuan izan behar dugu pieza mekanizatua izango dela. Ondorioz, materiala zenbat eta mekanizagarriagoa izan, hainbat eta hobeto. • Prezioa: Materialaren prezioak erlazio zuzena dauka prozesuaren amaierako kostuarekin. Horregatik, ahalik eta baxuena izan dadin saiatuko gara. 19 Materiala Mekanizagarritasuna Erresistentzia mekanikoa Prezioa Bataz besteko balorazioa Alertzea 7 7,5 6 7 Pinua 9 7 8 7,75 Eukaliptoa 4 9 5 6,75 Altzifrea 6,5 7 6 6,625 Taula 2: Zur mota bakoitzaren aukeraketa Beraz, aukeratutako materiala pinua izango da. 1.7.2 Makina Aukeren analisian ikus bezala, mota honetako proiektu bat egiteko zenbakizko kontroleko makina bat aukeratzea da egokiena. Egoin enpresak EAn duen plantan zentratuko denez proiektua, bertan dagoen makina oso aproposa dela pentsatu da proiektu hau aurrera eramateko. Kasu honetan, HUNDEGGER PBA E (atariak mekanizatzeko zentroa) erabiliko da, zeinek tamaina handiko piezak mekaniza ditzazke, hala nola horma, sabai eta teilatuetarako elementuak, eraginkortasun eta zehaztasun milimetrikoarekin. Bezeroen lehentasunen arabera makina bakarka hornitzeak aukera ematen du askotariko materialak mekanizatzeko. Irudia 7: Erabiliko den makina. 2 LANERAKO ERABILITAKO METODOLOGIA 20 Atal honen helburua gure piezaren mekanizazio prozesu orria garatzeko jarraitutako metodologia azaltzea da. Lehenik eta behin, prozesu orri baten nondik norakoak azalduko dira. Jarraian, burutuko diren operazioak zehaztuko eta deskribatuko dira. Ondoren, mekanizazio prozesuko panel mota bat hartuko da eta adibide gisa eragiketa guztiak egingo zaizkio, dagozkien kalkuluez lagunduz. 2.1 PROZESU ORRIAREN GARAPENA Oro har, prozesu orri bat lan bat burutzeko jarraitu behar diren egiteko eta pausuak jasotzen dituen dokumentu bat da, informazioa gordetzeko eta antolatzeko modu trinko eta bakuna. Zehazkiago, pieza baten mekanizazio prozesu orriak, piezaren mekanizazio bidezko fabrikazioari buruzko informazio guztia biltzen du. Lehenik eta behin, lanaren gaineko informazio generala ematen da, hau da, dokumentua egiten duen enpresaren izena edo autorea, orrialde kopurua, piezaren gaineko informazioa, planoak, materiala, hasierako pieza brutuaren dimentsioak, etab. Ondoren, fabrikazio prozesuaren informazioa erakusten da pausoz pauso, era ordenatuan. Egin beharrekoak ordenatzeko, zenbaki bat esleitzen zaio prozesu orriko atal bakoitzari, dagokion fase, azpifase eta eragiketa konkretuaren arabera. Faseak, makina berdin batean burututako eragiketen multzoak dira, nahiz eta pieza muntatu edo desmuntatu. Azpifaseak, pieza desmuntatu gabe egindako eragiketa multzoak dira, beraz, fase bakoitzak hainbat azpifase ditu, piezak jasaten dituen euste aldaketen arabera. Azkenik, mekanizazio eragiketa deitzen zaio, gainazal baten edo batzuen mekanizazioari, pieza desmuntatu gabe eta erreminta aldatu gabe. Aipatutako pauso bakoitzerako, dagokion informazioa erakutsi behar da, hala nola, eragiketaren deskribapen labur bat, lanerako erabilitako makinaren aukeraketa, piezaren euste moduak, eragiketa bakoitzerako erabili beharreko erremintak eta haien xehetasunak, etab. Horrez gain, eragiketa guztietako iraganaldi bakoitzeko mekanizazio denbora eta ebaketa parametroak jaso behar ditu, hain zuzen ere, ebaketa abiadura 𝑣𝑐, biraketa abiadura 𝑁, aitzinapena 𝑓 eta iraganaldi sakonera 𝑎𝑝. Prozesu orria egin baino lehen, horretarako beharrezkoak diren datu eta parametro guztiak kalkulatu behar dira. Hain zuzen, atal honetan azalduko da horien lorpen prozesua. Prozesu orrien modeloa, aldatu egin daiteke formari eta edukiari dagokionez enpresa batetik bestera edota fabrikatuko den produktuaren arabera. Baina orokorrean, denek funtzio 21 bera izaten jarraituko dute, pieza bat tailerrean fabrikatzeko jarraitu behar diren pausuen berri ematea, hasierako panel gordinetik hasita amaitu arte. 8.iudian prozesuen orrian zer informazio jasotzen den ikus daiteke. Irudia 8: Egingo den prozesu orriaren prototipoa Eragiketa bakoitza orriaren ezkerraldean agertzen diren lau zenbakiren bidez definitzen da, 8. Irudian ikus daitekeen bezala. Zenbaki bakoitzak jarraian azalduko dugun esanahia du: 1. Lehenengo zenbakiak eragiketaren faseari egiten dio erreferentzia. Fasea makina jakin batean egindako eragiketen multzoa da, pieza ebaki ala ez. 2. Bigarren zenbakiak eragiketaren azpifasea adierazten du. Azpifasea pieza desmuntatu gabe egindako eragiketen multzoa da. Fase bakoitzak piezak jasaten dituen euste-aldaketak adina azpifase ditu. 3. Hirugarren eta laugarren zenbakiek mekanizazio-eragiketa definitzen dute. Gainazal baten mekanizazioa da, pieza desmuntatu eta erreminta aldatu gabe. 22 2.2 ERAGIKETEN DESKRIBAPENA Piezaren mekanizazio prozesua bi atal nagusitan banatuko da: lotualdi gabeko mekanizazioa eta lotualdiarekin egindakoa. Ondorengo eskeman erakusten dira hauetako bakoitzean burutu beharreko operazioak. Irudia 9: Mekanizazio prozesuaren atal nagusiak Kasu honetan, bost pieza mota daude, bakoitzak bere eragiketak izango dituelarik. Hala ere, pieza denei egin beharko zaie entalladurak eta horretarako piezak banaka lotu egin beharko dira. Horrenbestez, piezek bi operazio mota izango dituzte, lotu gabe egingo zaizkionak eta lotualdiaren ondoren egingo zaizkionak. Hona hemen piezek izango dituzten operazioak: • 1.motako panelak: 2700/90/T/11200/V1 1. Posizionatzea 2. Ebaketa perimetrala 3. Zuloen fresaketa 4. Kajera mekanizazioa 5. Leihoen ebaketak 6. Atearen ebaketa 7. Separazio ebaketak 8. Lotualdia 9. Entalladurak 23 • 2.motako panelak: 2700/90/T/7550/V1 1. Posizionatzea 2. Ebaketa perimetrala 3. Zuloen fresaketa 4. Kajeren mekanizazioa 5. Leihoen ebaketak 6. Ateraren ebaketa 7. Separazio ebaketak 8. Lotualdia 9. Entalladurak • 3.motako panelak: 2250/90/T/9040/V1 1. Posizionatzea 2. Ebaketa perimetrala 3. Zuloen mekanizazioa 4. Separazio ebaketak 5. Lotualdia 6. Entalladurak • 4.motako panelak: 2250/90/T/9040/V1 1. Posizionatzea 2. Ebaketa perimetrala 3. Zuloen mekanizazioa 4. Separazio ebaketak 5. Lotualdia 6. Entalladurak • 5.motako panelak: 2250/90/T/10550/V1 1. Posizionatzea 2. Ebaketa perimetrala 3. Zuloen mekanizazioa 4. Separazio ebaketak 5. Lotualdia 6. entalladurak 24 Posizionatzea Mekanizazio mahaian jarri bezain laster, makinari zehaztu behar zaio panela non dagoen kokatuta. Horretarako, laser erakuslearen bidez, beheko erpin biak zehazten dira eta panel osoaren kokapena finkatuta geratzen da. Ebaketa perimetrala Panel brutuari perimetro osoan ebaketa fin bat ematean datza, hau da, piezek perimetroan zehar izango dituzte neurrietara ebakitzean datza. Irudia 10: Ebaketa perimetralaren modeloa Zuloen fresaketa Fresaketa eragiketa arrunt bat da. Puntadun fresa batekin eskakizunak betez zuloak egitean datza. Eragiketa sinple eta bizkorra da. Zulo hauek ez dute pieza osoa zeharkatzen, 9mm-raino baizik. Ondoren, torloju bidezko lotura egiteko erabiliko dira eta tapoi batzuez estaliko dira. Kajeren mekanizazioa Mekanizatu beharreko piezan hutsune bat egitean datza. Normalean hutsune hori piezaren lodieraren sakonera erdia edo gutxiago izaten du. Izango dituen neurrien arabera, erreminta bat edo beste erabiliko da. Irudia 11: Egin beharreko kajera 25 Leihoen ebaketa Piezan ebaketa egitean datza, hutsune bat uztea hain zuzen. Izango dituen neurriaren arabera zerra bidez egin izan ahalko ditu, baina zerrak izango duen erradioaren ondorioz ez da iritsiko ertzetan ebaketa sortzera. Horregatik, puntadun fresa baten bidez bukatu beharko da ebaketa. Leihoen neurriak oso txikiak badira, fresaz egin beharko ditu ebaketa guztiak. Irudia 12: Leihoen ebaketa Ateen ebaketa Leihoekin bezala, ateetako hutsuneak ebakitzeko zerra erabiliko da. Ertz hauetara ere zerra ez denez iritsiko, puntadun fresaz bukatu beharko dira ebaketak. Irudia 13: Ateen ebaketa Separazio ebaketak Panel brutu osotik hainbat pieza lortzeko ebaketa da. Hau da, zerra erabiliz ebaketa garbi batzuk ematen zaizkio panelari bertatik amaierako piezak bere neurriekin lortuz. Esan bezala prozesu hau ahalik eta beranduen egingo da, bestela ondorengo operazioak egitean desplazatzeko aukera izango dute. 32 Irudia 21: 2250/90/T/9040/V1 motako panelen diseinua 33 2.3.1.4 2250/90/T/10550/V1 motako panelen diseinua. Irudia 22: 2250/90/T/10550/V1 motako panelen diseinua 34 2.3.2 Erremintaren aukeraketa Erreminta-etxea aukeratzerako orduan, normalean aukerak makinaren ezaugarriengatik mugatuta egoten dira. Hau da, erabili nahi den erreminta mota bakoitzerako, fabrikatzaileak aukera ezberdinak eskainiko dizkigu. Proiektu hau gauzatzeko, merkatuan aukeran dauden erreminta fabrikatzaileen artean Sandvik Coromant, vaifer, eta hundegger hautatu dira, azken hau makinaen ekoizpen etxea izanik. Enpresa hauek maila internazionalean lidergoaren lehian ari dira, beti ebaketa-erremintei dagokienez punta-puntako produktu moderno eta aurreratuenak eskainiz. Pieza guzti hauek “visto” motakoak dira, hau da, behin eraikina eginda, piezak agerian geratuko dira. Horregatik akaberak ahalik eta hoberenak izan behar dira, eta horregatik, akabera hoberena ematen duten erramintekin fabrikatu behar da. Ikusi denez, motozerrak oso txarra ematen du, eta ondorioz erraminta hori ekidin behar da. Egia da, beste erraminta batzuekin alderatuta ebaketa parametro egokiagoak dituela, fabrikazio denborak kontuan hartzen badira. Hala ere, eraikuntza honetan kalitateak baldintzatzen du erabiliko den erraminta momentu bakoitzean. Horrenbestez, leihoak, ateak eta horrelako zuloak egiteko zerra zirkularra eta puntadun fresak konbinatu beharko dira. Kasu bakoitzean punta erradioa, erramintak sufrituko duena eta fabrikazio denbora kontuan hartu beharko dira. • Zerraren aukeraketa: Proiektu honek izango dituen operazioak kontutan hartuta, horietarako zerra egokiena aukeratuko da. Erreminta hau, ebaketa perimetralak eta separazio ebaketak egiteko erabiliko da, hau da, pasada bakarrean luzera handiak ebaki beharko ditu. Horregatik, diametro handidun zerra batek material gehiago harrotu ahalko du eta denbora gutxiago erabiliko du horretan. Aukeraketa egitean, Vaifer erreminta etxean oinarritu gara, izan ere, zurezko erremintetan espezializatuak dira eta batez ere mota honetako zerretan. Aukera zabala eskaintzen du, batez ere diametroari dagokionez. Makinak duen kapazitatea eta emango zaion erabilera aztertuta ahalik eta diametro handiena duen zerra aukeratuko da. 35 Irudia 23: Vaifer etxearen zerren katalogoa 1000 milimetrodun diametroko zerra aukeratu bezain laster, dituen neurrien datuak makinan sartzen dira eta honek kalkulu gutxi batzuk egiten ditu. Kalkulu horien artean N maximoa (rpmtan) eta aitzinapen abiadura emango ditu. 36 Irudia 24. Makinak ezartzen dituen zerraren parametroak • Zuloentzako puntadun fresaren aukeraketa: Piezek izango dituzten ezaugarriak ikusita, 25-35mm-ko zuloak izango dituztela hain zuzen, bi eragiketentzako fresa berdina erabiltzea pentsatu da. Zuloetako batek fresaren diametro berdina izanda eragiketa asko sinplifikatuko da. Horregatik, zulo txikaren diametroko fresa aukeratuko da, bientzako erabilgarria izango baita. Irudia 25. Vaifer etxearen puntadun fresen kataloagoa 37 25mm diametrodun eta 100mm-ko luzeradun fresa hautatu da eta bere neurriak makinako datuetan ezarri dira. Honek kalkulu gutxi batzuk egin ostean N maximoa (rpm-tan) eta aitzinapen abiadura emango ditu. Irudia 26: Makinan 25-eko fresari ezarritako parametroak • Kajerentzako eta ebaketen ertzentzako puntadun fresaren aukeraketa: Panel berdinetik hainbat pieza lortzen direnez, ebaketak egitean batzuetan zerrak bere erradioaren ondorioz alboko piezarekin talka egin dezake. Ondorioz, beste pieza apurtu daiteke eta hori ekiditzeko ez du ebaketa osoa egiten. Ebaketa osatzeko puntadun fresa bat erabiliko da, hain zuzen, beste operazio batzuk egiteko erabiliko den berbera aprobetxatuko da. Kasu honetan kajerak egin eta leiho txikiak ebakitzeko erabiliko den fresa hautatuko da. Kajerek 30mm-ko zabalera izango dute eta egokia izango litzateke tamaina berdineko diametrodun fresa aukeratzea. Baina leihoen ebaketak eta zerra iritsiko ez den lekuetako ebaketak egiteko erreminta honetaz aprobetxatuko garenez, ebaketa parametro optimoagoak izango dituen fresa aukeratuko da. 38 Irudia 27: 40 x 160mm-ko puntadun fresaren aukeraketa katalogoan Hundegger etxeraren katalogoan oinarrituta, 40 milimetroko diametroa eta 160 milimetroko luzeraduna aukeratu da. Behin aukeraketa eginda, dituen neurrien datuak makinan sartzen dira eta honek kalkulu gutxi batzuk egiten ditu. Kalkulu horien artean N maximoa (rpm-tan) eta aitzinapen abiadura emango ditu. 39 Irudia 28: Makinan 40 x 160 m-ko puntadun fresari ezarritako parametroak • Entalladurentzako fresa zirkularraren aukeraketa: Entalladurek normalean 23,5mm-ko ebaketa zabalera izaten dute eta sakonera 21mm-koa. Luzerak oso handiak izan daitezke eta ondorioz, ahalik eta pasada gutxien egiteko erreminta aukeratuko da. Ahal izanez gero, 23,5mm-ko zabalera duen fresa aukeratuko da, guztia pasada batean egin dezan. Irudia 29: Fresa zirkularraren aukeraketa katalogoan 40 Irudia 30: Fresa zirkularraren ezaugarriak Sandvik Coromant erreminta etxeak eman digu aukerarik egokiena, hain zuzen entalladurak egiteko neurri eta parametro aproposak izanda. Hauek makinan ezarri ostean ondorengo datuak lortu izan ahal dira. 41 Irudia 31: Makinan fresa zilindrikoari ezarritako parametroak Beraz, piezen fabrikaziorako lau erreminta desberdin erabiliko dira. Hona hemen laburpen bat non D= erremintaren diametroa, B= ebaketaren zabalera eta L = ebaketa sakonera. 48 2.4 MEKANIZAZIO ERAGIKETAK. KALKULUAK Atal honetan, piezeri egingo zaizkien mekanizazio eragiketa adierazgarrienen adibide bana aztertuko da. Hori, eragiketa bakoitzerako dagozkion parametro eta xehetasun guztiak azalduz egingo da. Horretarako, 2700/90/T/11200/V1 motako panel bat hartuko da eta behar dituen kalkulu guztiak egingo zaizkio. Pieza guztien mekanizazioan jarraitutako eragiketa guztien datuak banan-banan zehaztuta daude II.eranskinean. Lehenik, erakutsi diren katalogo fisikoetan oinarrituta, eragiketa horiei guztiei dagozkien eskuzko kalkuluak egingo dira, parametroen lorpen prozedura argi uzteko. Parametro horiek lortu bezain laster, mekanizazio denborak jakingo ditugu eta beste mota batzuetako denborak aztertuz, ekoizpen osoaren denborak kalkulatuko dira. Emaitza horiek daudenean, kostuak kalkulatu ahalko dira eta horrenbestez, proiektu hau aurrera eramateko aurrekontua lortuko da. Irudia 32: 11200 x 2700 panel brututik lortu beharreko hiru piezak Ikusten denez panel brututik hiru pieza irtetzen dira. APB 01, APB19 eta APB 20 hain zuzen. 1. APB 19: • Kableak pasatzeko zulo errektangeluar bat 1000 x 180 mm-koa. • Cajera estiloko leiho bat 149 x 174 mm-koa, non, kajerak 30 x 174 mm izango ditu. • 35 x 9 mm-ko 9 zulo, ondoren fijatzeko torlojuak sartzeko erabiliko dena. • Entalladurak pieza esker eta eskuinean, muntaian piza bakoitza besteekin elkartzeko erabiliko dena, lengueten bitartez. Pieza bakoitzean 2650mm-ko luzera izango, 21mmko sakonera eta 23,5mm-ko zabalera izanez. 49 2. APB 20: • 35 x 9 mm-ko 10 zulo, ondoren fijatzeko torlojuak sartzeko erabiliko dena. • Ate bat 1950 x 900 mm-koa. • Entalladurak pieza esker eta eskuinean, muntaian piza bakoitza besteekin elkartzeko erabiliko dena, lengueten bitartez. Pieza bakoitzean 2650mm-ko luzera izango, 21mmko sakonera eta 23,5mm-ko zabalera izanez. 3. APB 01: • Kableak pasatzeko zulo errektangeluar bat 1000 x 180 mm-koa. • Cajera estiloko leiho bat 149 x 174 mm-koa, non, kajerak 30 x 174 mm izango ditu. • 35 x 9 mm-ko 9 zulo, ondoren fijatzeko torlojuak sartzeko erabiliko dena. • Entalladurak pieza esker eta eskuinean, muntaian piza bakoitza besteekin elkartzeko erabiliko dena, lengueten bitartez. Pieza bakoitzean 2650mm-ko luzera izango, 21mmko sakonera eta 23,5mm-ko zabalera izanez. - FRABRIKAZIO PROZESUA: Kasu honetan panel brutua 11,2 metroko luzera eta 1104 kg ditu, horrenbestez ez da lotu beharko. Hori bai, pieza txikiagoetarako dituen separazio ebaketak amaieran burutu beharko dira, beste operazioen ondorioz desplazamendurik izan ez dadin. Pieza horiek banatu ostean, mekanizazioren bat faltako da eta kasu horretan beraien pisua 300400kg artekoa denez, mekanizazio mahaira lotu beharko da. Beraz, lotualdi bakarra izango du, pieza bakoitzak, hau da, hiru pieza lotu beharko dira. Lotualdi gabeko operazioak Hasiera batean, 11200mm luze eta 2700mm zabal den CLT panel batetik abiatuta, ondorengo mekanizazio eragiketak aplikatuko zaizkio. 50 2.4.1 Ebaketa parametroak • Ebaketa perimetrala → zerra Irudia 33: Katalogoan aukeratutako zerra 𝑎𝑝=90𝑚𝑚. Zerrak 350mm-ko zabalera duten piezak ebakitzeko kapazitatea duenez pasada batean burutuko du ebaketa. 𝑉𝐶=𝜋 𝐷 𝑁 1000= 𝜋 1000∗1500 1000 = 4712,38 m/min 𝐹𝑍= 𝑉𝐹 𝑁 𝑍= 120∗60 1500∗𝑧 = 0,048 mm/ertz 𝑇= 𝐿 𝑉𝐹= 27800 120 = 231,66 51 EBAKETA PARAMETROAK N (rpm) 1500 𝑎𝑝 (mm) 90 L (mm) 27800 𝑉𝐹 (mm/s) 120 𝑇𝑚𝑒𝑘𝑎𝑛𝑖𝑧𝑎𝑧𝑖𝑜 (s) 231,66 Taula 8: Zerraren ebaketa parametroak • Zuloak 35 → puntadun fresa 25x100mm Irudia 34: Katalogotik aukeratutako puntadun fresa Irudia 35: Aukeratutako puntadun fresa 52 𝑉𝐶=𝜋 𝐷 𝑁 1000= =𝜋∗ 25∗ 6500 1000 =510,5 m/min 𝐹𝑍= 𝑉𝐹 𝑁 𝑍=50∗60 6500∗ 3 =0,15 mm/ertz 𝑇= 𝐿 𝑉𝐹= 35 50 =0,7 𝑠 ∗ 26 𝑧𝑢𝑙𝑜=18,2 s EBAKETA PARAMETROAK N (rpm) 6500 𝑎𝑝 (mm) 9 L (mm) 35 𝑉𝐹 (mm/s) 50 𝑇𝑚𝑒𝑘𝑎𝑛𝑖𝑧𝑎𝑧𝑖𝑜 (s) 18,2 Taula 9: 25 x 100mm-ko puntadun fresaren ebaketa parametroak • Kajeren mekanizazioa→ puntadun fresa 40 x 160 mm Irudia 36: Katalogoan aukeratutako puntadun fresa 53 Irudia 37: Aukeratutako puntadun fresa. Irudia 38: Egin beharreko kajera Egin beharreko kajera: 30mm zabaleran, 174mm luzeran eta 45mm sakoneran. 𝑎𝑒=30𝑚𝑚 𝑎𝑝=45𝑚𝑚. Eragiketa optimoa izan dadin 22,5mm-ko bi pasada egingo ditu fresak. 𝑉𝐶=𝜋 𝐷 𝑁 1000= 𝜋 40∗5500 1000 = 691,15 m/min 𝐹𝑍= 𝑉𝐹 𝑁 𝑍= 40∗60 5500∗𝑧= 0,145 mm/ertz 𝑇= 𝐿 𝑉𝐹= 174 40 =4,35 𝑠 𝑥 2𝑝𝑎𝑠𝑎𝑑𝑎 𝑥 2𝑎𝑙𝑑𝑒=17,4 𝑠 EBAKETA PARAMETROAK N (rpm) 5500 𝑎𝑝 (mm) 45 (2 pasada 22,5mm) L (mm) 174 𝑉𝐹 (mm/s) 40 𝑇𝑚𝑒𝑘𝑎𝑛𝑖𝑧𝑎𝑧𝑖𝑜 (s) 17,4 Taula 10: Kajera egiteko ebaketa parametroak 54 • Leiho txikien ebaketa → 40 x 160mm-ko puntadun fresa. Irudia 39: Egin beharreko leiho txikia Egin beharreko ebaketa: 149mm zabaleran, 174mm luzeran eta 90mm sakoneran. 𝑎𝑝=90𝑚𝑚. Eragiketa optimoa izan dadin 22,5mm-ko lau pasada egingo ditu fresak. 𝑉𝐶=𝜋 𝐷 𝑁 1000= 𝜋 40∗5500 1000 =691,15 m/min 𝐹𝑍= 𝑉𝐹 𝑁 𝑍= 40∗60 5500∗𝑧 = 0,145 mm/ertz 𝑇= 𝐿 𝑉𝐹=( 149 40 ∗4𝑝𝑎𝑠𝑎𝑑𝑎∗2𝑎𝑙𝑑𝑒)+(174 40 ∗4𝑝𝑎𝑠𝑎𝑑𝑎∗2𝑎𝑙𝑑𝑒)=64,6 𝑠 EBAKETA PARAMETROAK N (rpm) 5500 𝑎𝑝 (mm) 90 (4 pasada 22,5 mm) L (mm) 646 𝑉𝐹 (mm/s) 50 𝑇𝑚𝑒𝑘𝑎𝑛𝑖𝑧𝑎𝑧𝑖𝑜 (s) 64,6 Taula 11: Leiho txikiak egiteko ebaketa parametroak • Leiho luzeen ertzen ebaketak → puntadun fresa 40 x 160 mm Irudia 40: Leiho luzeen ertzak 55 Egin beharreko ebaketa: x ardatzean 286,18mm-ko lau ebaketa eta y ardatzean 180mm-ko bi ebaketa. Sakonera 90mm-koa izan beharko da. 𝑎𝑝=90𝑚𝑚. Eragiketa optimoa izan dadin 22,5mm-ko lau pasada egingo ditu fresak. 𝑉𝐶=𝜋 𝐷 𝑁 1000= 𝜋 40∗5500 1000 =691,15 m/min 𝐹𝑍= 𝑉𝐹 𝑁 𝑍= 40∗60 5500∗𝑧 = 0,145 mm/ertz 𝑇= 𝐿 𝑉𝐹= 286,18 40 ∗4𝑝𝑎𝑠𝑎𝑑𝑎∗4𝑎𝑙𝑑𝑒+180 40 ∗4𝑝𝑎𝑠𝑎𝑑𝑎∗2𝑎𝑙𝑑𝑒=150,4 𝑠 EBAKETA PARAMETROAK N (rpm) 5500 𝑎𝑝 (mm) 90 (4 pasada 22,5 mm) L (mm) 1504,72 𝑉𝐹 (mm/s) 50 𝑇𝑚𝑒𝑘𝑎𝑛𝑖𝑧𝑎𝑧𝑖𝑜 (s) 150,4 Taula 12: Leiho luzeen ertzen ebaketa parametroak • Ateraren ertzetako ebaketak → puntadun fresa 40 x 160 mm Irudia 41: Ateen ertzen ebaketak. Egin beharreko ebaketak: 286,18mm-ko lau ebaketa x ardatzean eta berdina y ardatzean. Sakonera 90mm-koa izango dute. 𝑎𝑝=90𝑚𝑚. 22,5mm-ko lau pasada. 56 𝑉𝐶=𝜋 𝐷 𝑁 1000= 𝜋 40∗5500 1000 =691,15 m/min 𝐹𝑍= 𝑉𝐹 𝑁 𝑍= 40∗60 5500∗𝑧 = 0,145 mm/ertz 𝑇= 𝐿 𝑉𝐹= 286,18 40 ∗ 8 𝑎𝑙𝑑𝑒∗4𝑝𝑎𝑠𝑎𝑑𝑎=228,9 𝑠 EBAKETA PARAMETROAK N (rpm) 5500 𝑎𝑝 (mm) 90 (4 pasada 22,5 mm) L (mm) 2289,44 𝑉𝐹 (mm/s) 50 𝑇𝑚𝑒𝑘𝑎𝑛𝑖𝑧𝑎𝑧𝑖𝑜 (s) 228,9 Taula 13: Ateen ertzen ebaketa parametroak • Atearen lau ebaketa luzeak → zerra Irudia 42: Ateen ebaketa luzeak Egin beharreko ebaketak: ebaketa ahalik eta gehien zerrarekin egingo da. Zerraren erradioarengatik ertzak mekanizatu gabe utziko ditu ta alde bakoitzeko 286,18mm fresaren bidez osotu beharko da. 𝑎𝑝=90𝑚𝑚. 𝑉𝐶=𝜋 𝐷 𝑁 1000= 𝜋 1000∗1500 1000 = 4712,38 m/min 57 𝐹𝑍= 𝑉𝐹 𝑁 𝑍= 120∗60 1500∗𝑧=0,048 mm/ertz 𝑇= 𝐿 𝑉𝐹= 1377 120 ∗2𝑎𝑙𝑑𝑒+327,64 120 ∗2𝑎𝑙𝑑𝑒=28,4 𝑠 EBAKETA PARAMETROAK N (rpm) 1500 𝑎𝑝 (mm) 90 L (mm) 2800,28 𝑉𝐹 (mm/s) 120 𝑇𝑚𝑒𝑘𝑎𝑛𝑖𝑧𝑎𝑧𝑖𝑜 (s) 28,4 Taula 14: Ateen ebaketa luzeen ebaketa parametroak • Leiho zabalen ebaketa luzeak → zerra Irudia 43: Leiho zabalen ebaketa luzeak Egin beharreko ebaketak: ebaketa ahalik eta gehien zerrarekin egingo da. Zerraren erradioarengatik ertzak mekanizatu gabe utziko ditu ta alde bakoitzeko 286,18mm fresaren bidez osotu beharko da. 𝑎𝑝=90𝑚𝑚. 𝑉𝐶=𝜋 𝐷 𝑁 1000= 𝜋 1000∗1500 1000 = 4712,38 m/min 𝐹𝑍= 𝑉𝐹 𝑁 𝑍= 120∗60 1500∗𝑧=0,048 mm/ertz 𝑇= 𝐿 𝑉𝐹= 427,64 120 ∗2𝑎𝑙𝑑𝑒= 7,12 64 Irudia 46: Produkzio denboren grafikoa 2.4.3 Kostuak Aurreko atalean ekoizpen prozesu osoaren denborak kalkulatu direnez, beronen kostuak kalkulatuko dira orain. Ondorengo datu guztiak izanda, zuzenean lortu ahalko dira. • 𝐾𝑚:𝑚𝑎𝑘𝑖𝑛𝑎𝑟𝑒𝑛 𝑘𝑜𝑠𝑡𝑢𝑎 𝑑𝑒𝑛𝑏𝑜𝑟𝑎 𝑢𝑛𝑖𝑡𝑎𝑡𝑒𝑘𝑜=365(€/𝑜𝑟𝑑𝑢) • 𝐾𝑙:𝑙𝑎𝑛𝑔𝑖𝑙𝑒𝑒𝑛 𝑘𝑜𝑠𝑡𝑢 𝑧𝑢𝑧𝑒𝑛𝑎 𝑑𝑒𝑛𝑏𝑜𝑟𝑎 𝑢𝑛𝑖𝑡𝑎𝑡𝑒𝑘𝑜=52,5 (€/𝑜𝑟𝑑𝑢) • 𝐾𝑔:𝑔𝑎𝑠𝑡𝑢 𝑜𝑟𝑜𝑘𝑜𝑟𝑟𝑎𝑘 𝑑𝑒𝑛𝑏𝑜𝑟𝑎 𝑢𝑛𝑖𝑡𝑎𝑡𝑒𝑘𝑜=34,2 (€/𝑜𝑟𝑑𝑢) • 𝐾𝑒:𝑒𝑟𝑎𝑏𝑖𝑙𝑖𝑡𝑎𝑘𝑜 𝑒𝑟𝑟𝑒𝑚𝑖𝑛𝑡𝑒𝑛 𝑘𝑜𝑠𝑡𝑢𝑎 𝑑𝑒𝑛𝑏𝑜𝑟𝑎 𝑢𝑛𝑖𝑡𝑎𝑡𝑒𝑘𝑜=143,1 (€/𝑜𝑟𝑑𝑢) • 𝐾𝑒𝑧−𝑧𝑢𝑧:𝑘𝑜𝑠𝑡𝑢 𝑒𝑧 𝑧𝑢𝑧𝑒𝑛𝑎𝑘 𝑒𝑡𝑎 𝑒𝑧𝑢𝑠𝑡𝑒𝑘𝑜𝑎𝑘 =27(€/𝑜𝑟𝑑𝑢) 𝐾𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑘𝑧𝑖𝑜𝑎 =𝐾𝑚+𝐾𝑙+ 𝐾𝑔+𝐾𝑒+ 𝐾𝑒𝑧−𝑧𝑢𝑧 = 365+52,5+34,2+143,1+27 =621.8 (€/𝑜𝑟𝑑𝑢) Ekoizpenak orduko duen kostua kalkulatuta, eta panel mota bakoitzaren produkzio denborak izanda, hauen kostuak lortzen dira. Honekin batera, produkzio totalaren kostua lortuko da. 24% 50% 5% 21% Produkzio denborak T_konformaketa T_(ez-konformaketa) T_(ez-produktiboa) T_preparazio 65 Denbora (min) 𝐾𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑘𝑧𝑖𝑜𝑎(€) 2700/90/T/11200/V1 296,3 3070,6 2700/90/T/7500/V1 225,53 2337,24 2250/90/T/9040/V1 266,1 2757,68 2250/90/T/9040/V1 49,63 514,33 2250/90/T/10550/V1 137,95 1429,62 GUZTIRA 975,51 10109,53 € Taula 24: Kostuen taula Horiez gain, pieza brutuak duen kostua ere hartu behar da kontuan, kostu zuzen handiena izango dena dudarik gabe. 𝐾𝑚𝑎𝑡𝑒𝑟𝑖𝑎𝑙𝑎:𝑝𝑖𝑒𝑧𝑎 𝑏𝑟𝑢𝑡𝑢𝑎𝑟𝑒𝑛 𝑘𝑜𝑠𝑡𝑢𝑎 𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 𝑘𝑎𝑟𝑟𝑎𝑡𝑢 𝑏𝑎𝑘𝑜𝑖𝑡𝑧𝑒𝑘𝑜=175(€/𝑚2) 𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 𝑘𝑎𝑟𝑟𝑎𝑡𝑢 𝑘𝑜𝑝𝑢𝑟𝑢𝑎=479,9 𝑚2 𝐾𝑚𝑎𝑡𝑒𝑟𝑖𝑎𝑙𝑎 = 175(€ 𝑚2)𝑥 479,9 𝑚2=83982,5 € Kostu mota € 𝐾𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑘𝑧𝑖𝑜𝑎 10109,53 𝐾𝑚𝑎𝑡𝑒𝑟𝑖𝑎𝑙𝑎 83982,5 GUZTIRA 94086,75 € Taula 25: Kostu guztiaren taula Irudia 47: Kostuen diagrama 10% 90% kostuak K_produkzioa K_materiala 66 3 PROIEKTUAREN PLANIFIKAZIOA. GANTT-EN DIAGRAMA Atal honetan, lan hau aurrera eramateko egin den planifikazioaz eta jarraitutako pausuez hitz egingo da. Gainera, proiektua gauzatzeko beharrezkoa izan den denbora aztertuko da, horretarako ekintza bakoitzerako behar izan den denbora grafiko edo faseetan adieraziko da. Planifikazioa, helburu batzuk betetzeko burutu beharreko ekintza eta pausuen programazio eta estimazioa da. Proiektu bat aurrera eramaterako orduan, oso garrantzitsua da alderdi hau, planifikazio on batek onura asko ekartzen baitizkigu. Esate baterako, arriskuen analisian, produktibitate eta efizientzian, lanaren gaineko kontrol eta segimenduan, produkzio prozesuen hobekuntzan aurreko planifikazio arrakastatsuetan oinarrituz, etab. Gantt-en diagramaren erabiliko da horretarako, bertan ikusten baita proiektu bat nola egin daitekeen. Horretarako, egindako lanak definitzen dira, hau da, hasiera data eta zeregin bakoitza egiteko behar diren egunak. Hasteko, lan honen programazioan, denboraren zatirik handiena eramango duten lau alderdi nagusiak zehaztu dira. Lehenik eta behin, gure pieza fabrikatzeko erabiliko den materialaren aukeraketa egin da. Horretarako, hainbat pausu jarraitu dira. Ezer baino lehen, piezak duen funtzioa behar bezala bete dezan eta haren bizitza erabilgarrian beragandik espero den portaera izan dezan, honek izan behar dituen propietate eta ezaugarriak aztertu dira. Azken finean, piezaren eskakizunak zein diren ezarri behar dugu. Gero, merkatuan dagoen materialen eskaintza analizatu da, aipaturiko eskakizunak betetzen dituzten haien bila. Horrela, gure egitekorako aproposak izan daitezkeen lau material proposatu dira. Bukatzeko, hauetako aukera bakoitzaren xehetasunak aztertu ondoren, pieza fabrikatzeko erabiliko dena hautatu da. Bigarrenik, piezaren mekanizazio prozesu orriaren garapena egin da. Mekanizazio prozesuko eragiketa bakoitza zehazteko erabili diren tresnak aztertu dira eta haiekin trebatu gara, hau da, Sandvik Coromant, Hundegger eta vaifer-en erreminten katalogo fisikoarekin. Honen ostean, aurrekoetan oinarrituz, diren eragiketa bakoitzean erabiliko den erreminta eta berau gauzatzeko beharrezkoak diren ebaketa parametroak zehaztu dira. Horiek denak, II.eranskinean ageri dira. Hori dena egin ondoren, gure helburu nagusia bete da, hau da, gure piezaren mekanizazio prozesu orria egin da, III.eranskinean aurkitzen dena. 67 Azkenik, alderdi ekonomikoari erreparatu diogu eta lan hau gauzatzeak dituen kostuak aztertu dira. Taula 26: Gantt-en diagramarako datuak EGOIN, S.A. Proiektuaren hasiera data: 06/09/2021 PROZESUA KATEGORIA HASIERA EGUNAK Proiektu hasiera Según lo previsto 06/09/2021 1 proiektuaren planifikazioa Según lo previsto 06/09/2021 6 MATERIAL AUKERATZEA Según lo previsto 13/09/2021 10 Material desberdinak aztertzea Según lo previsto 13/09/2021 4 Materialak proposatzea Según lo previsto 17/09/2021 2 Material egokiena aukeratzea Según lo previsto 19/09/2021 4 MAKINA AUKERATZEA Según lo previsto 23/09/2021 2 ERREMINTAK AZTERTZEA Según lo previsto 25/09/2021 5 Erreminta etxe desberdinen katalogosk aztertzea Según lo previsto 30/09/2021 6 EBAKETA PARAMETROAK KALKULATZEA Según lo previsto 06/10/2021 11 PROZESU ORRIA EGIN Según lo previsto 17/10/2021 6 AURREKONTUA EGIN Según lo previsto 23/10/2021 3 DOKUMENTUA EGIN Según lo previsto 26/10/2021 5 PROIEKTUAREN AMAIERA Según lo previsto 31/10/2021 1 68 Irudia 48: Proiektuaren Gantt-en diagrama 4 SEGURITATEA ETA INGURUMEN JASANGARRITASUNA 4.1 SEGURITATEA Atal honetan, mekanizazio prozesu honen arriskuez eta istripuen prebentzioz hitz egingo da hein handi batean. Honek, Europar Batasuneko , 98737/CE ziurtagiria bete beharko du. Gainera, CE logotipoa eduki beharko du, jatorrizko instrukzio liburuekin eta adostasun ziurtagiriarekin. 4.1.1 Arriskuak Arriskua sor dezaketen lan-inguruneko baldintzei arrisku faktore esaten zaie eta hauek, lan baldintza kaskarragatik, ingurugiro fisiko-kimikobiologikoagatik, lan antolaketagatik, lan zamagatik edota pertsonen arazo psikologikoen ondorioz sor daitezke. Argi dago zurean lan egiteak izan dezakeen arrisku nagusienetakoa sua dela. Mekanizazio prozesuan sortzen den zerrautsak edozein txinparten ondorioz sua sortzeko ahalmen oso handia baitu. Horrez gain, arrisku mekanikoak dira nagusi. Mekanizaketan hainbat operazio daudenez, erremintek talka asko izan ditzakete eta ebakita dauen zur zatiak airera bidaltzeko arriskua dago. Arrisku elektrikoak ere izan daitezke, kontaktu elektriko batek sor baitdezake deskarga arriskutsua edo martxan jartzean erresistentziek kontaktu erredurak sor ditzake. Arrisku 69 hidraulikoekin antzeko zerbait gerta daiteke, izan ere, makinan zehar dabilen jariakinaren eskape bat badago kalteak sor ditzazke. Hala ere, segurtasun neurri faltak sortutako arriskua izaten da ohikoena. • Mantenu desegokia • Argiztatze desegokia. • Larrialdiko gelditze bultzagailurik ez egotea. • Lanerako arropa desegokia. • Lanerako segurtasun osagarrien falta. 4.1.2 Prebentzio neurriak Horrenbestez, prebentzio neurriak, makinan integratuak egon behar dira eta ez behin martxan jarrita segurtasun sistemak inplantatzea. Izan ere, segurtasun integratuko planteamendu basikoak dio, makina bat hasieratik egongo behar dela diseinatua arriskuak minimoak izan daitezen, eta ez behin makina eraikita dagoenean segurtasun sistemak ezartzea. Horregatik, ondorengo seguritate dispositiboak izatea behar beharrezkoa izango da produkzio makina honetan: • Topeak. Kolpeen aurkako sistema da eta mutur bakoitzean bana izango du. Horrela bere desplazamendua mugatuta izango du. • Sentsoreak. Makina inguratzen duen perimetro osoa mugimendu sentsoreekin egongo da. Makina martxan dagoen bitartean inor ezingo da hurbildu makinarengandik metro batera. Sentsorea igaroz gero, larrialdiko egoera detektatuko du eta bat-batean geldituko da. • Makinaren estalkia. Makina inguratzen duen kristal eta altzairuzko karkasa da, eta honek edozein zur zati airera jalkitzea ekidingo du. • Abiadura mugatzailea. Makinak duen aginte botoi baten bidez beroren abiadura mugatu daiteke. • Larrialdiko geldiketa. Makinak duen botoi bat da eta hau bultzatuz gero makina geldituko da. Horrek guztiak ondo funzinatzen duela ziurtatzeko, errebisio orokorrak, UNE 58919:1995 normaren arabera egin beharko dira. Errebisio periodikoak ere RD /1215/1997 4.2 artikuluaren arabera: “Enpresarioa behartuta dago zahartzea jasango duten ekipoei beharrezko konprobaketak eta proba periodikoak egitea, 70 seguritate eta osasun legedia betetzeko. Gainera, makina batean seguritate arazo bat identifikatu den momentuan, makina horrek konprobaketa gehigarriak jasan beharko ditu. Periodoa makinaren erabiltze kondizioen araberakoa izango da eta UNE 58132-5 eta UNE 581441:1997 arabera, urtean baten minimo egin beharko da. Horregatik, DC 98/37/CE Europar Parlamentuak ezarritako zuzentarauak ezartzen duen bezala, makinak CE ziurtagiria izan behar du. Hala ere, elementu guztiek ez dute CE ziurtagiria izan behar, baina bai beharrezkoa dela CE adostasuna edukitzea. Elementu elektrikoek, beste arau batzuengatik 73/23/CEE edo 89/336/CEE ziurtagiria izan dezakete. Makinak dituen prebentzio neurriez gain, langileak behartuta egongo dira Espainiar estatuko “Ley 31/1995” betetzera, zeinek lanerako erropa egokia eta segurtasun osagarriak izatera behartzen duen. 4.2 INGURUMEN JASANGARRITASUNA Seguritateaz gain, mekanizazio prozesu honetan jasangarritasuna, kontzientzia ekologikoa eta ingurumenarekiko errespetua dira konpromiso horren zati. Zura da atmosferako CO2 gutxitzen emititzen duen eraikuntza-material bakarra, eta, horrela, klima-aldaketa arintzen laguntzen du. Horrek karbono-aztarna txikiena duen eraikuntza-aukera bihurtzen du. Hormigoia, adreilua eta metala ez bezala, zura material naturala da eta, atera ondoren, behin eta berriz berrerabil daiteke. Gizakiek kontsumitzeko prest daudela bermatzen da, kontsumitu eta arduraz erabiltzen den neurrian. Zuraren erauzketak eta manufakturak energia gutxiago kontsumitzen dute beste material batzuek baino, eta gehiena iturri berriztagarrietatik lortzen da. Zura, lantzen dugun lehengaia, material berrerabilgarria eta birziklagarria da, CO2-aren hustubide naturala. Ohiko eraikuntzamaterialen alternatiba bikaina da, energia gutxiago behar baitu erauzteko, eraldatzeko eta ekoizteko. Erabiltzen den zura hurbileko basoetatik dator, eta horrek ekoizpen-kostu txikiagoa dakar. Basoak Ziurtatzeko Sistema (PEFC) hornitzen gaituzten basoen kudeaketa jasangarriaren bermea da. 71 Irudia 49: Eraikuntza mota bakoitzak emititzen duen CO2 kantitatea 5 ONDORIOAK Lehenik eta behin, materialaren aukeraketari dagokionez, ikusi da egindako merkatuko eskaintzaren analisia zuzena dela. Ondorioz, aurkeztutako materialen proposamena egokia izan da eta eginiko aukeraketaren ondoren, egiaztatu da gure piezak hasiera batean zehaztu ziren baldintzak izango dituela. Erreminten alderdiari erreparatzen badiogu, konturatzen gara Sandvik Coromant, Hundegger eta Vaifer fabrikatzaileen produktuak erabiltzea erabaki ezin hobea izan dela. Izan ere, gure piezarentzat beharrezkoak izan diren eragiketa guztietarako, produktu paregabeak eskaini dizkigute. Une oro gure eskura izan ditugu katalogo tradizionalak eta gidaliburuak ere nahi beste kontsulta egiteko. Gainera, Vaifer etxeak Euskal Herrian sedea izateak asko laguntzen du erremintaren batean akats edo dudaren bat izanez gero. Izan ere, beraiek eskeintzen duten zerbitzuarekin bat-batean erreminta aldatzeko aukera dago. Horrez gain, aukeratu den erreminten multzoa eta finkatutako eragiketak aurrera eramateko zehaztutako ebaketa parametroak, egokiak direla ondorioztatzen da. 46. irudian ikusten den bezala, konformaketa prozesua, ekoizpen osoaren %24 baino ez da. Hain zuzen, 234 minutu egongo dira erremintak kontaktuan piezarekin eta 484 minutu eragiketa artean inungo kontaktu gabe. Horrenbestez, aukeratutako erremintei etekin ezin hobea atera zaie, mekanizazio denborak oso murritzak izan baitira. 72 Produkzio denbora hori optimizatzeak izugarrizko onura ekonomikoak dakartza. Hau, kostuen atalean zehatzago ikusten da, ekoizpen prozesua kostu totalen %10 baino ez baita izan. Era berean, hasiera batean egindako planifikazioa era nahiko zehatzean bete dira. Gutxi gorabehera, 48.irudian erakutsitako proiektuaren Gantt-en diagramaren denbora epeak bete dira. Horrenbestez, esperotako kostuak beteko dira eta ez da inungo gastu gehigarririk egongo denbora epeei dagokienenez beintzat. Amaitzeko, ondorio nagusi bezala, esan genezake gure helburu nagusia zen piezaren mekanizazio prozesu orria egitea, behar bezala bete dela. Honez gain, mekanizazio prozesu orria informazioa gordetzeko eta antolatzeko modu trinko, eraginkor eta xumeena dela ondorioztatzen da. Informazioa biltzeko modu trinkoa da, eta, normalizatuta dagoenez, edozein profesionalek ulertzen du bere edukia, eta egin beharreko eragiketak egiteko gai da. Halaber, honek piezaren fabrikazio prozesuaren diseinua optimizatzea baimentzen digu, berau produktiboagoa zein eraginkorragoa bihurtuz, azken produktuaren lehiakortasuna eta kalitatea bermatuz. 6 BIBLIOGRAFIA [1] https://www.hundegger.com/es-es/ [2] http://www.vaifer.com/Productos_Madera_Brocas__Fresas_3-1-4.html [3] https://egoin.com/ [4] https://egoin.com/compromiso-medioambiental/ [5] https://egoin.com/definiciones-de-los-paneles [6] https://egoin.com/caracteristicas-tecnicas/ [7] https://egoin.com/wp-content/uploads/2017/04/Modo-Operativo-PDF-Egoin.pdf [8] https://www.sandvik.coromant.com/es-es/pages/default.aspx [9] http://www.ehu.eus/manufacturing/docencia/723_eu.pdf [10] https://www.hundegger.de/fileadmin/Dateien/Download/Werkzeug/WZK Englisch/WZ-Katalog_en_07-2015.pdf 73 [11] http://www.vaifer.com/archivos/pdf/aserraderos.pdf [12] http://www.vaifer.com/archivos/pdf/fresas_mango.pdf [13] https://maderame.com/enciclopedia-madera/pino/ [14] https://maderame.com/enciclopedia-madera/cipres/ [15] https://maderame.com/enciclopedia-madera/alerce/ [16] https://maderame.com/enciclopedia-madera/eucalipto/ [17] https://www.madera21.cl/2757-2/ [18] http://www.ehu.eus/manufacturing/docencia/723_eu.pdf [19] https://egoin.com/wp-content/uploads/2017/04/PRONTUARIO-TECNICO-PANELESCONTRALAMINADOS-CLT.pdf [20] http://www.unizar.es/actualidad/vernoticia_ng.php?id=39609 [21] https://www.boe.es/buscar/pdf/1995/BOE-A-1995-24292-consolidado.pdf [22] Problemas mecanizado - Economía del mecanizado.pdf [23] Gaia - Mekanizazioaren ekonomia.pdf