Maskinaffär - Machine shop

"Machine Shop" omdirigerar här. För skivbolaget, se Machine Shop Records .
Modern maskinverkstad, 2009.

En maskinverkstad är ett rum, en byggnad eller ett företag där bearbetning , en form av subtraktiv tillverkning, utförs. I en maskinverkstad använder maskinister maskinverktyg och skärverktyg för att göra delar, vanligtvis av metall eller plast (men ibland av andra material som glas eller trä ). En maskinhandel kan vara ett litet företag (t.ex. en verkstad ) eller en del av en fabrik , oavsett om det är ett verktygsrum eller ett produktionsområde för tillverkning . Byggnadskonstruktionen och utformningen av platsen och utrustningen varierar och är specifika för butiken; till exempel kan golvet i en butik vara betong, eller till och med komprimerad smuts, och en annan butik kan ha asfaltgolv. En butik kan vara luftkonditionerad eller inte; men i andra butiker kan det vara nödvändigt att upprätthålla ett kontrollerat klimat. Varje butik har sina egna verktyg och maskiner som skiljer sig från andra butiker vad gäller kvantitet, kapacitet och expertfokus.

Delarna som produceras kan vara slutprodukten från fabriken, som ska säljas till kunder inom maskinindustrin , bilindustrin , flygindustrin eller andra. Det kan omfatta frekvent bearbetning av anpassade komponenter. I andra fall har företag inom dessa områden sina egna maskinaffärer.

Produktionen kan bestå av skärning , formning, borrning , efterbehandling och andra processer , ofta de som rör metallbearbetning . Maskinverktygen inkluderar vanligtvis metallsvarvar , fräsmaskiner , bearbetningscentra, multitaskingmaskiner, borrpressar eller slipmaskiner , många styrda med dator numerisk styrning (CNC). Andra processer, såsom värmebehandling , galvanisering eller målning av delarna före eller efter bearbetning, utförs ofta i en separat anläggning.

En maskinverkstad kan innehålla några råvaror (t.ex. stånglager för bearbetning) och en inventering av färdiga delar. Dessa föremål lagras ofta på ett lager . Materialens kontroll och spårbarhet beror vanligtvis på företagets ledning och de industrier som serveras, standardcertifiering av anläggningen och förvaltning.

En maskinhandel kan vara en kapitalintensiv verksamhet, eftersom inköp av utrustning kan kräva stora investeringar . En maskinverkstad kan också vara arbetskrävande , särskilt om den är specialiserad på att reparera maskiner på jobbproduktionsbasis , men bearbetning av produktion (både batchproduktion och massproduktion ) är mycket mer automatiserad än den var innan utvecklingen av CNC, programmerbar logik kontroll (PLC), mikrodatorer och robotik . Det kräver inte längre massor av arbetare , även om de jobb som återstår tenderar att kräva hög talang och skicklighet . Utbildning och erfarenhet i en maskinhandel kan både vara knapp och värdefull.

Metodik, såsom utövning av 5S , graden av överensstämmelse med säkerhetsrutiner och användning av personlig skyddsutrustning av personalen, liksom frekvensen för underhåll av maskinerna och hur strikt hushållning utförs i en butik, kan variera mycket från ett ställe till ett annat företag.

Historia

Fram till 1800 -talet

De första maskinbutikerna började dyka upp på 1800 -talet när den industriella revolutionen redan var på gång. Innan den industriella revolutionen producerades delar och verktyg i verkstäder i lokala byar och städer i småskaliga ofta för en lokal marknad. Det första maskineriet som möjliggjorde den industriella revolutionen utvecklades också i liknande verkstäder .

Produktionsmaskinerna i de första fabrikerna byggdes på plats, där varje del fortfarande var individuellt anpassad för att passa. Efter en tid startade dessa fabriker egna verkstäder där delar av den befintliga maskinen reparerades eller modifierades. På den tiden var textilier den dominerande industrin, och dessa industrier började vidareutveckla sina egna verktygsmaskiner.

1800 -talet

Sent 1800-talets maskinverkstad
Gates Iron Works , ritningsrum, 1896
Planeringsavdelning, som visar hur arbetet för varje man eller varje maskin i maskinhandeln kartläggs i förväg, 1911.
Maskinister och verktygstillverkare som tillverkar experimentella motordelar vid Aircraft Engine Research Laboratory, 1946.

Vidareutveckling tidigt på 1800 -talet i England , Tyskland och Skottland av verktygsmaskiner och billigare metoder för tillverkning av stål, till exempel Bessemer -stål , utlöste den andra industriella revolutionen , som kulminerade i tidig fabrikselektrifiering, massproduktion och produktionslinje . Maskinverkstaden växte fram som Burghardt kallade, en "plats där metalldelar skärs till den storlek som krävs och sätts samman för att bilda mekaniska enheter eller maskiner, de maskiner som är gjorda för att användas direkt eller indirekt vid tillverkning av nödvändigheter och lyx av civilisation."

Ökningen av verkstäder och deras specifika tillverknings- och organisatoriska problem utlöste den tidiga Jobb Shop hanterings pionjärer, vars teorier blev känd som vetenskaplig ledning . En av de tidigaste publikationerna inom detta område var Horace Lucian Arnold , som 1896 skrev en första artikelserie om "Modern Machine-Shop Economics". Detta arbete sträckte sig från produktionsteknik, produktionsmetoder och fabrikslayout till tidsstudier, produktionsplanering och maskinhandel. En serie publikationer om dessa ämnen skulle följa. År 1899 gav Joshua Rose ut boken Modern machine-shop practice, om drift, konstruktion och principer för butiksmaskiner, ångmaskiner och elektriska maskiner.

1900 -talet

1903 publicerades Cyclopedia of Modern Shop Practice med Howard Monroe Raymond som chefredaktör, och samma år publicerade Frederick Winslow Taylor sin butiksledning; ett papper läst inför det amerikanska samhället för mekaniska ingenjörer. New York. Taylor hade börjat sitt arbete som maskinarbetare vid Midvale Steel Works 1878 och arbetade sig fram till maskinmästare, forskningsdirektör och slutligen chefsingenjör för verken. Som oberoende konsultingenjör var ett av hans första stora uppdrag 1898 på Bethlehem Steel att lösa ett dyrt maskinverkstadskapacitetsproblem.

1906 gav Oscar E. Perrigo ut den populära boken Modern machine shop, konstruktion av utrustning och hantering av maskinaffärer. Den första delen av modern maskinverkstad, Perrigo (1906) fokuserade på byggnadens fysiska konstruktion och presenterade en modellmaskinverkstad. Med denna modellmaskinverkstad utforskade Perrigo hur utrymmet i fabriker kunde organiseras. Detta var inte ovanligt på hans dagar. Många industriingenjörer , som Alexander Hamilton Church , J. Slater Lewis , Hugo Diemer etc., publicerade planer för något nytt industrikomplex.

Dessa verk blandade sig bland annat i den vetenskapliga ledningsrörelsen som Taylor 1911 skrev sin berömda The Principles of Scientific Management , en viktig text i modern organisation och beslutsteori , med en betydande del tillägnad organisationen av maskinaffärer. Införandet av nya skärmaterial som höghastighetsstål och bättre organisering av produktionen genom att implementera nya vetenskapliga hanteringsmetoder som planeringsbrädor (se bild), avsevärt förbättrad maskinverkans produktivitet och effektivitet hos maskinaffärer. Under 1900 -talet ökade dessa ytterligare med den tekniska utvecklingen.

I början av 1900 -talet levererades fortfarande kraften för maskinverktygen av ett mekaniskt band , som drivs av en central ångmaskin. Under 1900-talet tog elmotorer över verktygsmaskinens strömförsörjning.

I takt med att material och kemiska ämnen, inklusive skärolja, blir mer sofistikerade, ökade medvetenheten om miljöpåverkan långsamt. Parallellt med erkännandet av den ständigt förekommande verkligheten av olyckor och potentiell arbetsskada, har sorteringen av skrotmaterial för återvinning och bortskaffande av avfall utvecklats inom ett område som rör miljö, säkerhet och hälsa. I reglerade maskinbutiker skulle detta bli en ständig praxis som stöds av en disciplin som kallas EHS (för miljö, hälsa och säkerhet) eller med ett liknande namn, till exempel HQSE som skulle inkludera kvalitetssäkring .

Under den andra delen av 1900 -talet började automatisering med numerisk styrning (NC) och automatiserad datorstyrning (CNC).

Digitala instrument för kvalitetskontroll och inspektion blir allmänt tillgängliga, och användningen av lasrar för precisionsmätningar blev vanligare för de större butiker som har råd med utrustningen.

Ytterligare integration av informationsteknik i verktygsmaskiner leder till början på datorintegrerad tillverkning . Produktionsdesign och produktion integrerades i CAD/CAM och produktionskontroll integrerades i företagsresursplanering .

En praktikant maskinisten och hans handledare arbetar i en verkstad 1917. Notera "professionella" klänning , vilket sannolikt skulle ersättas av mer praktiska kläder i en modern miljö på grund av risken att fastna i maskiner.

2000 -talet

I slutet av 1900 -talet ökade introduktionen av industriroboter ytterligare fabriksautomatiseringen. Typiska tillämpningar av robotar inkluderar svetsning, målning, montering, plockning och plats (såsom förpackning, palletering och SMT), produktinspektion och testning. Som ett resultat av denna introduktion har maskinverkstaden också "moderniserats i den utsträckning som robotik och elektroniska kontroller har införts i drift och kontroll av maskiner. För små maskinaffärer är dock att ha robotar mer ett undantag.

Maskinaffärsämnen

Maskiner

Huvudartikel: Maskin

En maskin är ett verktyg som innehåller en eller flera delar som använder energi för att utföra en avsedd handling. Maskiner drivs vanligtvis av mekaniska, kemiska, termiska eller elektriska medel och är ofta motoriserade . Historiskt sett krävde ett elverktyg också rörliga delar för att klassificeras som en maskin. Tillkomsten av elektronik har dock lett till utvecklingen av elverktyg utan rörliga delar som betraktas som maskiner.

Bearbetning

Bearbetning är någon av de olika processerna där en bit råmaterial skärs till önskad slutlig form och storlek genom en kontrollerad process för borttagning av material. De många processer som har detta gemensamma tema, kontrollerad materialborttagning, är idag gemensamt kända som subtraktiv tillverkning, i åtskillnad från processer för kontrollerat materialtillägg, som kallas additiv tillverkning. Exakt vad den "kontrollerade" delen av definitionen innebär kan variera, men det innebär nästan alltid användning av verktygsmaskiner (förutom bara elverktyg och handverktyg).

Även om inte alla maskinaffärer kanske har ett CNC -fräscenter kan de vanligtvis ha tillgång till en manuell fräsmaskin.

Maskinverktyg

Huvudartikel: Maskinverktyg

Ett maskinverktyg är en maskin för att forma eller bearbeta metall eller andra styva material, vanligtvis genom skärning, borrning, slipning , klippning eller andra former av deformation. Maskinverktyg använder något slags verktyg som skär eller formar. Alla verktygsmaskiner använder vissa medel för att begränsa arbetsstycket och ger en guidad rörelse av maskindelarna. Således styrs eller begränsas den relativa rörelsen mellan arbetsstycket och skärverktyget av maskinen åtminstone till viss del, snarare än att vara helt "offhand" eller "frihand".

Skärverktyg

Huvudartikel: Skärverktyg
Fräsar i olika storlekar och profiler.

Professionell hantering av inventeringen av skärverktyg sker främst i större operationer. Mindre maskinaffärer kan ha ett mer begränsat sortiment av ändkvarnar, nyckelstolskärare, skär och andra skärverktyg. Valet av sofistikerad design av skärverktyget, inklusive material och finish, beror vanligtvis på jobbet och priset på skärverktyget. I vissa fall kan kostnaden för specialtillverkade verktyg vara oöverkomlig för en liten butik.

Beroende på bransch och krav på jobbet får ett skärverktyg endast användas på en viss typ av material, det vill säga ett skärverktyg får inte komma i kontakt med ett annat arbetsstycke av olika kemisk sammansättning .

Inte alla maskinverkstäder är utrustade med en kvarn och inte alla maskinverkstäder är avsedda att utföra fräsarbeten .

Hushållning

Vissa maskinaffärer är bättre organiserade än andra, och vissa ställen hålls renare än andra anläggningar. I vissa fall sopas butiken några minuter innan slutet av varje skift, och i andra fall finns det inget schema eller rutin, eller cykeln för att sopa och rengöra är mer avslappnad.

När det gäller maskiner är det på vissa ställen vård och underhåll av utrustningen som är av största vikt, och spånen (allmänt känd som flis) som produceras efter att delar har bearbetats, tas bort dagligen och sedan blåses maskinen och torkas rent ; medan i andra maskinaffärer, är chips kvar i maskinerna tills är en absolut nödvändighet att ta bort dem; andra instansen är inte tillrådligt.

Återvinning

Rester eller rester av material som används, till exempel aluminium, stål och olja, kan samlas och återvinnas, och vanligtvis kan det säljas. Men inte alla maskinbutiker övar återvinning , och inte alla har personal som ägnar sig åt att upprätthålla vanan att separera och hålla material åtskilda. I större och organiserade verksamheter kan sådant ansvar delegeras till avdelningen Hälsa, säkerhet, miljö och kvalitet (HSEQ).

Inspektion

Se kategori: Metallbearbetningsmätinstrument

Kvalitetssäkring , kvalitetskontroll och inspektion är termer som ofta används omväxlande. Den noggrannhet och precision som ska uppnås beror på flera avgörande faktorer. Eftersom inte alla maskiner har samma tillförlitlighet och förmåga att utföra förutsägbara färdiga resultat inom vissa toleranser , och inte heller alla tillverkningsprocesser uppnår samma noggrannhet, är verkstaden då begränsad till sin egen pålitlighet för att leverera önskade resultat. Därefter, med förbehåll för den noggrannhet som deklareras av kunden, kan maskinbutiken behöva genomgå en verifiering och validering även före utfärdande och bekräftelse av en beställning.

Maskinverkstaden kan ha ett specifikt område för mätning och inspektion av delarna för att bekräfta överensstämmelse, medan andra butiker bara förlitar sig på de inspektioner som utförs av maskinister och tillverkare. I vissa butiker kan till exempel en granit, kalibrerad ytskiva delas av olika avdelningar, och i andra butiker kan svarvarna, kvarnen etc ha sina egna eller kanske inte ha någon alls.

Kalibrering

En uppsättning Imperial gauge block .
Huvudartikel: Kalibrering

De standarder som följts, industrin betjänade, kvalitetskontroll, och främst typen av praxis i maskinhandeln, kommer att beteckna användningen av precisionsinspektionsinstrument och noggrannheten i den metrologi som används. Detta innebär att inte alla maskinverkstäder implementerar ett periodiskt intervall för kalibrering av mätanordningar. Alla maskinbutiker har inte samma typ av mätinstrument, även om det är vanligt att hitta mikrometer , Vernier -bromsok , granitytor, bland annat.

Frekvensen och precisionen för kalibrering av mätinstrument kan variera och det kan kräva att man anlitar tjänster från en specialiserad tredje part. I vissa fall kan även underhåll av alla instrument som finns i butiken kalibreras vara ett nödvändigt krav för att inte falla ur överensstämmelse.

Layout

Maskinernas placering och orientering är viktig. Företrädesvis har man tidigare tänkt på placeringen av utrustningen; sannolikt inte lika noggrant som i en anläggningslayoutstudie , närhet till maskinerna, maskintyperna, var råvaran tas emot och förvaras, liksom andra faktorer, inklusive ventilation, beaktas för att fastställa den ursprungliga layouten av maskinaffären. Ett routningsdiagram och daglig drift kan diktera behovet av att omorganisera.

Lönsamhet är vanligtvis en drivande faktor när det gäller att maximera produktionen och därmed anpassa maskinerna på ett effektivt sätt. andra kritiska faktorer måste dock beaktas, såsom förebyggande underhåll av utrustningen och säkerheten på arbetsplatsen. Till exempel tillåter utrymme för en tekniker att manövrera bakom bearbetningscentret för att inspektera anslutningar och inte placera maskinen där den skulle blockera nödutgången.

Förråd och verktygssängar

Vissa butiker har burar eller rum för att hålla vissa verktyg eller tillbehör; till exempel kan ett rum endast ägnas åt svetsmaterial, gastankar, etcetera; eller där förvaringsvaror eller andra förbrukningsartiklar som slipskivor förvaras. Beroende på storleken på operationen, ledningen och kontrollerna kan dessa områden vara begränsade och låsta, eller dessa kan bemannas av en anställd, som av en verktygsskötare; i andra fall är förråd eller burar tillgängliga för all personal. Men inte alla butiker har en verktygssäng eller förvaringsrum, och i många fall räcker det med ett stort skåp.

Handverktyg

Huvudartikel: Handverktyg

Hur handverktyg lagras och görs tillgängliga för tillverkaren eller operatörerna beror också på hur butiken fungerar eller hanteras. I många fall är vanliga handverktyg synliga i arbetsområdet och inom räckhåll för alla. I många fall behöver arbetarna inte tillhandahålla sina egna verktyg eftersom de dagliga verktygen finns tillgängliga och tillhandahålls, men i många andra fall tar arbetarna med sig egna verktyg och verktygslådor till sin arbetsplats

Säkerhet

Huvudartikel: Arbetssäkerhet och hälsa

Säkerhet är en hänsyn som måste observeras och verkställas dagligen och ständigt; en butik kan emellertid skilja sig från andra butiker i strikthet och noggrannhet när det gäller den faktiska praxis, genomförda policyer och övergripande allvar som fastställts av personal och ledning. I ett försök att standardisera några gemensamma riktlinjer, i USA, utfärdar Occupational Safety and Health Administration ( OSHA ) didaktiskt material och verkställer försiktighetsåtgärder i syfte att förebygga olyckor.

Brandsläckare är ett vanligt krav i en maskinverkstad och måste inspekteras regelbundet.

I en maskinhandel brukar det finnas många metoder som är kända när det gäller att arbeta säkert med maskiner. Några av de vanliga metoderna inkluderar:

  • Bär lämplig personlig, skyddsutrustning ( PPE ) - som skyddsglasögon .
  • Använd lämpliga kläder och skor - som ståltåskor och korta ärmar när du arbetar med maskiner som har en rotationsfunktion, t.ex. en svarv .
  • Bär inte smycken, inklusive ringar.
  • Bär inte obehindrat långt hår.
  • Se drift- och servicehandböcker för maskiner
  • Lock-out Tag-out ( LOTO ).
  • Korrekt användning av brandsläckare ; typer av bränder och regelbundna inspektioner.
  • Ergonomi . Gummimattor för stöd på arbetsstationerna.
  • Flyktvägar måste vara fria från hinder och nödutgångar får inte blockeras.
  • Övrig.

Säkerhetsåtgärder i en maskinverkstad syftar till att undvika skador och tragedier, till exempel för att eliminera möjligheten att en arbetstagare skadas livshotande av att ha fastnat i en svarv.

Många maskiner har säkerhetsmätningar som inbyggda delar i deras design; till exempel måste en operatör trycka på två knappar som är ur vägen för att en press eller stans ska fungera, och därmed inte nypa operatörens händer.

Se även

Referenser

Vidare läsning

externa länkar