Tillsonburg har förändrats sedan den kanadensiska musiklegendaren Stompin’ Tom Connors gjorde den lilla staden i Ontario och dess tobaksfält kända genom sången med samma namn. Idag är Tillsonburg en del av en region med blomstrande fordonsindustri. Här har THK Rhythm-fabiken sin hemvist och servar globala fordonstillverkare som BMW, Ford och Daimler Mercedes Benz. I en tuff och konkurrensutsatt miljö behövde THK Rhythm ett utbud som stack ut från konkurrenternas. För att ge produkterna det där lilla extra tog företaget hjälp av Sandvik Coromant och dess nya stålsvarvningsskär.
I THK Rhythm-fabriken är man specialister på upphängningskomponenter som används i bilar världen över, liksom kulleder och kultappar för dessa komponenter. När man är en global aktör inom fordonsindustrin krävs det stringenta åtgärder för kvalitets- och kostnadsoptimering, vilket är uppenbart på THK-fabriken.
THK:s kvalitetspolicy, som finns vid ingången till fabriken, lyder: right the first time, right every time, continually improve (rätt från början, rätt varje gång, alltid bli bättre). Och det är mer än en svängig slogan. Flera åtgärder för att förbättra tillverkningen vittnar om att det inte bara är tomma ord, till exempel Kaizen, det japanska uttrycket för ständig förbättring, som fokuserar på att optimera effektiviteten, produktiviteten och utrustningens totala effektivitet (UTE).
En utmanande bearbetningsprocess
Trots THK:s tydliga effektivitetsmål var det en utmaning att nå produktivitetsmålen och ta kontroll över kostnaderna vid tillverkning av den främre nedre länkarmen, en komponent i bilens upphängningsanordning. ”Vid tillverkning av den främre nedre länkarmen krävs att mycket material avverkas i flera steg, inklusive borrning, grovbearbetning och finbearbetning av ett hål”, förklarar Adrian Dabrowski, en av processteknikerna på THK Rhythm.
Komponenten är tillverkad av smitt ISO P-stål som är extra nötande och höghållfast. Vid bearbetningen av denna detalj krävs ett specialverktyg med flera skär som inte har samma diameter. Den ursprungliga bearbetningsprocessen för den främre nedre länkarmen var utformad för att tillverka 140 delar per verktyg, men THK kunde bara få ut i genomsnitt 92 detaljer innan ett av skären med störst diameter gav upp, vilket gjorde att hela verktyget gick sönder.
De täta felen gjorde att operatörerna behövde byta verktyg alltför ofta. Maskinerna i THK Rhythms verkstad är konfigurerade så att om ett verktyg går sönder kommer ett reservverktyg automatiskt på plats och maskinerna kan fortsätta att köras. På grund av de täta verktygsfelen fanns det inte tillräckligt många reservverktyg för att hålla igång produktionen.
Spånkontroll, en mycket viktig del av alla stålsvarvningsoperationer, var också ett problem. ”När verktyget gick sönder snodde sig ofta spånor runt det. Vi var tvungna att ta bort verktyget för hand och ta bort spånorna”, säger Gary Martin, maskinoperatör hos THK. ”Spånorna var vassa och kunde orsaka skador på fingrar och andra kroppsdelar.”
Dabrowski underströk också hur besvärligt det är när verktyg går sönder: ”Vi körde maskinerna med ett enda verktyg. När det verktyget gick sönder var operatörerna tvungna att ta ut det och byta alla skär för hand, och sedan sätta tillbaka det i maskinen. Det motsvarar fem till sex minuters stilleståndstid per maskin, vilket snabbt blir stora siffror.” I genomsnitt övervakar operatörerna tre maskiner. Så om en maskin står stilla, står egentligen alla tre stilla. ”Bra dagar hade vi bara ett brott per skift”, fortsätter Dabrowski. ”Andra dagar stod varje maskin stilla så ofta som tre till fyra gånger per skift.”
Med de tidigare skären förekom mycket stilleståndstid, vilket gjorde det svårt att uppfylla de dagliga produktivitetsmålen.
Sökandet efter en lösning
I sökandet efter en lösning försökte THK justera maskinerna varje dag, finjustera matningshastigheter och varv per minut (varvtal). Teamet testade också olika skär och geometrier från ett par olika verktygsleverantörer, men inget fungerade perfekt. Tills THK kontaktade Sandvik Coromant.
Sandvik Coromant utökade sitt befintliga sortiment med två hårdmetallskärsorter med höga prestanda, GC4415 och GC4425 i slutet av 2020. Skären kan användas i en rad olika applikationer och rekommenderas för både kontinuerliga och intermittenta ingrepp. Medan GC4425 ger ökad slitstyrka, varmhållfasthet och seghet, kompletterar GC4415 GC4425 när det krävs ännu bättre prestanda och varmhållfasthet. För THK Rhythm var GC4415 ett bra tillskott till bearbetningsprocessen.
Båda sorterna innehåller den andra generationens Inveio®-beläggningsteknik. ”Det som gör den här skärbeläggningen extra unik är att den kan undersökas på mikroskopisk nivå”, förklarar Rolf Olofsson, produktägare på Sandvik Coromant. Materialets yta har en enhetlig kristallorientering. Varje kristall är riktad mot skäreggen, vilket skapar en stark barriär som förbättrar motståndskraften mot grop- och fasförslitning. Värmen leds också bort snabbare från skärzonen, vilket håller skäreggen i form under längre ingreppstid.
”GC4415 och GC4425 kan bearbeta fler detaljer samtidigt som verktygslivslängden blir längre, plötsliga skärbrott undviks och behovet av ombearbetning och mängden skrot minskar. För THK är skäret GC4415 lösningen på svarvproblemen”, fortsätter Olofsson.
Full fart framåt
Sedan man började använda GC4415 i bearbetningen har THK sett en ökad produktivtet på verkstadsgolvet. Tack vare de högre skärhastigheterna såg THK faktiskt en produktivitetsökning på 11 % så snart operatörerna började använda skäret.
Under de första fyra månaderna av 2021 använde THK cirka 3 800 skär av den sort man tidigare föredrog. När sorten GC4415 introducerades i maj 2021 använde verkstaden bara 3 000 av det nya skäret på lika lång tid – en minskning med 18 % av antalet använda skär, vilket dramatiskt förbättrade den totala kostnaden per detalj.
Förändring handlar inte bara om siffror. ”Våra operatörer på verkstadsgolvet är gladare eftersom de kan fokusera på att ladda detaljer och inte behöver oroa sig över täta verktygsbyten eller spånstockningar”, säger Dabrowski. ”Den nya sorten har hjälpt oss att spara 194 timmar produktionstid per år. Tack vare GC4415 har THK Rhythms verkstad nu mycket mindre stilleståndstid och en mer tillförlitlig produktion.”
Efter framgångarna med skärsorten GC4415 vid bearbetningen av främre nedre länkarmar planerar THK Rhythm nu att testa och introducera sorten i andra delar av produktionslinan, till exempel kultappar och kulleder.
För mer information: Sandvik Coromant, THK Rhythem
