Zakład Warsztaty Naprawcze - osiągnięcia i możliwości
Zakład Warsztaty Naprawcze powstał
w 1974 roku w celu zabezpieczenia potrzeb remontowych KWB "Konin".
Na przestrzeni trzydziestoletniej działalności Warsztaty Naprawcze rozbudowywały
i unowocześniały swój potencjał produkcyjny wdrażając do produkcji
innowacje technologiczne. Było to
i nadal jest możliwe dzięki dobrze przygotowanej zawodowo załodze.
Z początkiem lat 90. gospodarka rynkowa wymusiła nowe podejście
do jakości zarządzania, produkcji i rozwoju zakładu. Przyjęliśmy i realizujemy strategię polegającą na bezwzględnej dbałości o jakość
wszystkich procesów prowadzących do uzyskania końcowego efektu - czyli
najwyższej jakości finalnego produktu i usługi.
Innowacje w produkcji
Do ważniejszych technicznych i technologicznych osiągnięć
ostatnich kilkunastu lat działalności naszego zakładu należy zaliczyć między
innymi:
-zaprojektowanie i produkcja zębów wymiennych do czerpaków
koparek kołowych,
- automatyzacja prac spawalniczych - zastosowanie
robotów,
- regeneracja zużytych powierzchni części maszyn
metodami natryskowymi,
- wdrożenie technologii wytwarzania tlenu metodą PSA,
-
produkcja płyt wykładzinowych z napoinami odpornymi na
ścieranie,
- produkcja i naprawa specjalnych urządzeń elektrycznych.
Robotyzacja prac spawalniczych
W roku 1992 przystąpiliśmy do zautomatyzowania
i zrobotyzowania niektórych uciążliwych i szkodliwych dla zdrowia prac
spawalniczych. Pierwszym przedsięwzięciem był zaprojektowany wspólnie z
POLTEGOR Wrocław spawany ząb wymienny do czerpaków koparek kołowych (fot.
1). Jego roczna produkcja
w naszym zakładzie sięga 25.000 szt. Zastosowanie robota przemysłowego IRp-6
(fot. 2) wraz z pozycjonerem dwustanowiskowym, zastąpiło pracę 6 osób przy
dwuzmianowym systemie pracy. W trakcie spawania dwóch sztuk zębów na jednym
stanowisku, pracownik na drugim wymienia zęby już pospawane i przygotowuje
detale do ponownego łączenia. Stanowisko to, zostało ponadto wyposażone w instalację odciągową typu okap, która umożliwia w znacznym stopniu
uchwycenie dymów spawalniczych, co w przypadku ręcznego spawania nie jest tak
skuteczne.
fot. 1
fot. 2
Zastosowany robot przemysłowy IRp-6 jest uniwersalnym środkiem
automatyzacji procesów przemysłowych, przede wszystkim procesów uciążliwych
i trudnych do wykonania przez człowieka. Jego główną zaletą jest odsunięcie
człowieka z miejsca o dużej szkodliwości dla zdrowia oraz zapewnienie
powtarzalności wykonywanych operacji. System sterowania robota jest oparty na
technice komputerowej, co umożliwia robotowi wykonywanie skomplikowanych
funkcji, jak realizacja bardzo długich programów, ruch prostoliniowy między
dwoma dowolnymi punktami
w przestrzeni pracy robota, ruch po okręgu, poszukiwanie przedmiotu
o nieznanym z góry położeniu. Dodatkową zaletą jest dokonywanie poprawek w
programie, skoków warunkowych i innych modyfikacji wynikłych w procesie
produkcyjnym.
Zrobotyzowane stanowisko spawalnicze wymusiło stosowanie
detali użytych do spawania w odpowiedniej klasie wymiarowej, co przyczynia się
do wysokiej dokładności i jakości produkowanych zębów.
Nabyte doświadczenia i pozytywne opinie o zrobotyzowanym
stanowisku były asumptem do uruchomienia kolejnego zrobotyzowanego stanowiska,
tym razem do regeneracji ogniw bocznych i środkowych łańcuchów czerpakowych
koparek typu Rs-560 i ERs-710 (fot. 3).
fot. 3
Tym razem było to stanowisko bardziej skomplikowane, ponieważ
w procesie regeneracji należy najpierw określić wielkość zużycia, porównać
je z nominałem, przetransponować na ilość warstw i dopiero uzupełnić
braki. Proces ten wymagał zastosowania głowicy laserowej do określenia wielkości
ubytków, systemu nadrzędnego do obróbki tych danych i programu określającego
ilość i sposób układania warstw odbudowujących ogniwo. Ogniwa boczne
trafiające na zrobotyzowane stanowisko, podlegają całkowitej regeneracji, tj.
łącznie z napawaniem otworów, które następnie są roztaczane na wymiar
nominalny z zachowaniem odpowiedniej podziałki między otworami. W procesie
napawania wykorzystywane są druty proszkowe o tak dobranym składzie
chemicznym, aby uzyskać zalecaną twardość powierzchni przy zwiększonej
odporności na ścieranie
w stosunku do ogniwa nowego.
Tak gruntowny proces regeneracji ogniw sprawił, że jedno
stanowisko nie było w stanie pokryć zapotrzebowania, dlatego w roku 2003 zostało
zakupione kolejne stanowisko tego typu. Koszty regeneracji na tych stanowiskach
są zdecydowanie niższe od zakupu nowych ogniw.
Kolejnym problemem do rozwiązania była całkowita
regeneracja ogniw płyt gąsienicowych maszyn podstawowych SRs-1200 i
A2RsB-8800.
W ogniwach tych, oprócz wytarcia powierzchni zewnętrznych, dochodzi również
do utraty podziałki między otworami ogniwa, co wcześniej dyskwalifikowało
ogniwo do dalszej regeneracji.
Z początkiem roku 2005 zostało uruchomione stanowisko do
regeneracji ogniw płyt gąsienicowych (fot. 4). Do analizy zużycia oraz określenia
ilości i sposobu nałożenia warstw napoiny wykorzystano głowicę laserową
nowej generacji z rozbudowanym systemem narzędziowym. Tak skonfigurowane
stanowisko umożliwia dokonanie całkowitej regeneracji ogniw płyt gąsienicowych
z odtworzeniem właściwej podziałki między otworami ogniwa.
fot. 4
Ze względu na wymierne korzyści pod względem ochrony środowiska
pracy, jak również i korzyści ekonomicznych, wdrażanie do procesów
produkcyjnych stanowisk zrobotyzowanych jest jak najbardziej wskazane.
Odtwarzanie zużytych powierzchni
części maszyn
Przed kilkoma laty w Zakładzie Warsztaty Naprawcze zostało
wprowadzone z dużym powodzeniem natryskiwanie cieplne proszkami. Jest to
nowoczesny i łatwy w zastosowaniu system natrysku płomieniowego z
wykorzystaniem urządzenia acetylenowo-tlenowego CASTODYN DS 8000 firmy CASTOLIN.
Nowe urządzenie, technologia i materiały w postaci proszków (metaliczne,
niemetaliczne i ceramiczne) pozwoliły rozszerzyć zakres regeneracji
powierzchni cylindrycznych osi, wałów, piast, tulei itp.
Zastosowana technologia regeneracji pozwoliła na uzyskanie
nowych jakościowo powierzchni, które zdobywają coraz większe uznanie i
zastosowanie w Kopalni "Konin".
Jako przykłady zastosowań tej technologii można wymienić:
fot. 5 |
- Zastosowanie proszków ceramicznych firmy CASTOLIN z grypy MetaCeram 28060 o twardości powyżej 63HRC na powierzchni ciernej tarcz
hamulcowych maszyn podstawowych
o średnicach od Ø350-800. Pozwoliło to wyeliminować drogie i pracochłonne
technologie jak: obróbkę cieplną, chromowanie czy szlifowanie.
- Napylenie pierścienia dzielonego Ø750/Ø740×80 łożyska
koła czerpakowego koparki SchRs-900 (fot. 5).
Dzięki napyleniu uzyskano twardość powyżej 60HRC co daje
nadzieję, że wydłużony zostanie okres wymiany pierścieni.
Dużym osiągnięciem było przy współudziale Andre
Abrasive Articles
z Koła opracowanie, przetestowanie i wyselekcjonowanie tarcz ściernych do
szlifowania napylanych powierzchni o twardości powyżej 60HRC. Obróbka takich
powierzchni była dotychczas możliwa przy użyciu ściernic importowanych.
W technikach spawalniczych ostatnie kilka lat to okres
zastosowania nowych urządzeń i materiałów spawalniczych. Są to inwertorowe
źródła prądu spawania, urządzenia synergiczne, nowe techniki TIG, MIG/MAG
oraz materiały spawalnicze, jak nowe druty rdzeniowe.
Zastosowanie technologii wytwarzania tlenu metodą PSA
Lata 80. i początek lat 90. cechowało duże zapotrzebowanie
na tlen techniczny dla różnych zastosowań, między innymi: palenie, grzanie
czy hartowanie powierzchniowe. Duże straty tlenu ciekłego w procesie jego
gazyfikacji, koszty transportu, koszty napraw urządzeń tlenowych, zmusiły nas
do poszukiwania innej metody pozyskiwania tlenu technicznego. Metodą tą okazała
się produkcja tlenu technicznego bezpośrednio ze sprężonego powietrza według
technologii dwustopniowej absorpcji zmiennociśnieniowej PSA (Pressure Swing
Adsorption), która została wdrożona
w naszym zakładzie.
Rozwój technik adsorpcji zmiennociśnieniowej PSA oraz wdrożenie
do stosowania zeolitowych i węglowych sit molekularnych nowych generacji,
pozwala obecnie na efektywne wytwarzanie tlenu w skali do 200 Nm3/h przy
konkurencyjnym niskim zużyciu energii w porównaniu z niskotemperaturowym
rozfrakcjowaniem powietrza.
Zaletą instalacji PSA jest ich prostota, łatwość
uruchamiania i zatrzymywania, wysoka elastyczność pracy. Wytwarzanie tlenu
metodą PSA może być jedno lub dwustopniowe. W przypadku zastosowania
metody jednostopniowej PSA i (fot. 6) pracującej na zeolitowym sicie
molekularnym otrzymujemy tlen o czystości 94,5 do 95,0% obj. O2.
fot. 6
Zanieczyszczeniem jest argon nie adsorbujący się na
zeolitowych sitach molekularnych. Tlen o takiej czystości wykorzystywany jest w
takich procesach tlenowych jak: procesy technologiczne w hutach, zakładach
farmaceutycznych, w procesach grzania metali palnikami acetylenowo-tlenowymi,
itp.
Dla innych zastosowań w procesach technologicznych, np.
bezodpadowe dokładne cięcie blach i detali stalowych, stosowany musi być tlen
o czystości powyżej 99,0% obj. O2. W takich przypadkach należy zastosować
do PSA i stopień doczyszczający PSA II (fot. 7) pracujący na węglowym sicie
molekularnym MSC-3A. Generator PSA II doczyszcza tlen do wartości 99,5% obj. O2. Wydajność uzależniona jest od wydajności PSA i i może zawierać się w
granicach od 20 do 200 Nm3/h.
fot. 7
Można również produkować azot techniczny według
technologii PSA na zasadzie odwróconego procesu adsorpcji zmiennociśnieniowej.
Z ekonomicznego punktu widzenia najkorzystniejsze są
instalacje azotu o wydajności do 1000 Nm3/h w standardach czystości od 99,0 do
99,99% obj. N2 + argon.
Sterowanie procesem technologicznym w generatorach tlenu i
azotu oparte jest na technice cyfrowej i odbywa się za pomocą specjalnie
zaprogramowanych sterowników, z możliwością dokonywania korekt w celu
osiągnięcia optymalnych parametrów procesu.
Technologia metody dwustopniowej adsorpcji zmiennociśnieniowej
PSA została nagrodzona srebrnym medalem na wystawie wynalazków IENA'98 w
Norynberdze. Nawiązano również współpracę z Komitetem Badań Naukowych,
otrzymując dofinansowanie do prac badawczo-rozwojowych w zakresie wykonania
prototypowej instalacji wytwarzania tlenu o czystości 99,5% obj. O2.
Właścicielami tej technologii jest Instytut Ciężkiej
Syntezy Organicznej w Kędzierzynie-Koźlu i Kopalnia Węgla Brunatnego
"Konin"
w Kleczewie SA. Autorami projektu są: dr inż. Zbigniew Budner - ICSO Kędzierzyn-Koźle,
mgr inż. Zbigniew Kruszyński - KWB "Konin" SA, inż. Andrzej
Kołodziejski - KWB "Konin" SA.
Podsumowanie
Trzydziestolecie działalności Zakładu za nami, a nadchodzące
lata będą zapewne stawiały nowe wymagania techniczne, produkcyjne i jakościowe.
Aby temu sprostać konieczne jest dalsze doskonalenie i wdrażanie przyjętej
polityki jakości. Wiąże się ona bezpośrednio z jakością zarządzania,
dobrze zawodowo przygotowaną załogą, wdrażaniem do produkcji nowych
technologii, zapewnieniem wysokiej jakości produktów i usług. Ponieważ jakość
- to zdolność produktu lub usługi do zaspokojenia potrzeb, a powstaje ona
przez spełnienie zobowiązań.
Taka polityka jakości jest niezbędna w przyszłości do
prawidłowego funkcjonowania Zakładu Warsztaty Naprawcze KWB
"Konin" SA w Kleczewie.
Andrzej Kołodziejski
Kierownik Wydziału Zapewnienia Jakości i Rozwoju
KWB "Konin" SA
Zbigniew Kruszyński
Kierownik Zakładu Warsztaty Naprawcze
KWB "Konin" SA
