지속가능성을 주도하는 핀 샤프트 혁신? 

제조 분야의 지속 가능성에 대해 들으면 아마도 공장의 재생 가능 에너지, 재활용 강철로 전환, 냉각수 폐기물 절감 등 고가의 항목을 생각할 것입니다. 겸손한 사람은 거의 없다 핀 샤프트 생각나다. 그것이 바로 일반적인 사각지대입니다. 수년 동안 패스너는 가격이 저렴하고 교체가 가능하며 기능적으로 정적인 일용품이라는 이야기가 있었습니다. 지속 가능성 추진은 그들을 통해서가 아니라 그들 주변에서 일어난 일로 간주되었습니다. 그러나 공장 현장이나 설계 검토 회의에 참석해 본 적이 있다면 바로 그곳에서 실질적인 효율성 향상 또는 손실이 발생한다는 것을 알 것입니다. 이것은 구성 요소를 친환경적으로 세척하는 것이 아닙니다. 이는 재료 효율성, 수명 및 시스템 전반의 자원 절감을 촉진하기 위해 기본적인 하중 지지 요소를 다시 생각하는 것입니다. 그 내용을 풀어보겠습니다.

그램의 무게: 출발점으로서의 재료 효율성

이는 간단한 질문에서 시작됩니다. 이 핀이 왜 여기에 있고, 이렇게 무거워야 합니까? 과거 한 농업 기계 제조업체의 프로젝트에서 우리는 수확기 연결 장치용 피벗 핀을 찾고 있었습니다. 원래 사양은 직경 40mm, 길이 300mm의 견고한 탄소강 핀이었습니다. 그것은 이월된 부분으로서 수십 년 동안 그랬습니다. 목표는 비용 절감이었지만 그 길은 곧장 지속가능성으로 이어졌습니다. 교과서적인 안전 계수인 5뿐만 아니라 실제 하중 사이클에 대한 적절한 FEA 분석을 수행함으로써 고강도, 저합금강으로 전환하고 직경을 34mm로 줄일 수 있다는 것을 깨달았습니다. 이는 핀당 1.8kg의 강철을 절약했습니다. 여기에 연간 20,000단위를 곱합니다. 즉각적인 영향은 원자재 채굴, 가공 및 운송이 줄어들었습니다. 강철을 생산하는 데 따른 탄소 배출량은 엄청나므로 연간 약 36미터톤의 강철을 절약하는 것은 단순히 항목별 비용 절감만은 아닙니다. 그것은 실질적인 환경 문제였습니다. 문제는 엔지니어링이 아니었습니다. 킬로그램당 약간 더 비싼 강철 등급이 전체 시스템 절약 측면에서 그만한 가치가 있다는 것이 조달측에서 설득력이 있었습니다. 그것은 문화적 변화입니다.

여기서 생산 지리가 중요합니다. 중국 패스너 생산의 진원지인 허베이성 한단의 용냔구와 같은 곳에서는 이러한 물질적 계산이 산업 규모로 진행되는 것을 볼 수 있습니다. 거기에서 운영되는 회사는 다음과 같습니다. 한단자타이패스너제조유한회사, 광대한 공급망의 한가운데에 자리잡고 있습니다. 재료 조달 및 프로세스 최적화에 대한 결정은 파급력이 있습니다. 보다 깨끗하고 일관된 빌렛을 제공하는 제철소와 협력하기로 선택하면 자체 단조 및 가공 공정에서 폐기율이 감소합니다. 스크랩이 적다는 것은 결함이 있는 부품을 재용해하거나 재처리하는 데 낭비되는 에너지가 적다는 것을 의미합니다. 원료 빌렛에서 시작하여 완성된 빌렛으로 끝나는 효율성의 연쇄 반응입니다. 핀 샤프트 문제를 과도하게 설계하지 않습니다. 해당 사이트에서 운영 상황에 대해 자세히 알아볼 수 있습니다. https://www.zitai fastens.com.

그러나 물질적 축소에는 한계가 있습니다. 핀이 실패하기 전에 핀을 너무 얇게 만들 수 있습니다. 다음 개척지는 단순히 재료를 꺼내는 것이 아니라 성능을 추가하는 것입니다. 이는 표면 처리 및 고급 제조로 이어집니다.

Chrome 너머: 보이지 않는 생명 연장 연극

부식은 기계의 조용한 살인자이자 지속가능성의 적입니다. 녹으로 인해 핀이 고장났다고 해서 단순히 기계가 멈추는 것은 아닙니다. 부러진 핀, 가동 중지 시간, 교체 인력, 잠재적인 부수적 피해 등 낭비가 발생합니다. 구식 대답은 두꺼운 전기 도금 크롬이었습니다. 작동하지만 도금 공정이 6가 크롬을 포함하여 까다롭고 표면이 갈라져 갈바니 부식 구멍이 생길 수 있습니다.

우리는 몇 가지 대안을 실험했습니다. 그 중 하나는 고밀도, 저마찰 폴리머 코팅이었습니다. 실험실과 깨끗한 테스트 환경에서 훌륭하게 작동했습니다. 마찰 감소, 내식성 우수. 그러나 현장에서 연마성 미사를 사용하는 건설 굴삭기는 400시간 만에 마모되었습니다. 실패. 교훈은 지속 가능성이 단지 깨끗한 프로세스에 관한 것이 아니라는 것입니다. 그것은 현실 세계에서 지속되는 제품에 관한 것입니다. 더욱 지속 가능한 솔루션은 다른 경로인 것으로 밝혀졌습니다. 즉, 산화후 씰과 결합된 페라이트 질화탄화(FNC) 처리입니다. 이것은 코팅이 아닙니다. 표면 야금을 변화시키는 확산 과정입니다. 이는 깊고 단단하며 믿을 수 없을 만큼 부식에 강한 층을 생성합니다. 핀의 코어는 여전히 단단하지만 표면은 도금보다 훨씬 오랫동안 마모를 견디고 녹에 저항할 수 있습니다. 현장 테스트에서 피벗 조인트의 수명이 두 배로 늘어났습니다. 이는 제조 과정에서 내재된 탄소 측면에서 하나의 가격으로 두 개의 수명주기를 제공하는 것입니다. FNC 프로세스에 소요되는 에너지는 상당하지만 서비스 수명의 두 배 이상 상각하면 전반적인 환경 부담이 급감합니다.

이는 현장에서 발생하는 일종의 트레이드오프 분석입니다. 종이에 적힌 가장 친환경적인 옵션이 항상 가장 내구성이 뛰어난 것은 아닙니다. 때로는 부품의 에너지 집약적인 제조 단계가 전체 기계의 막대한 비용 절감의 열쇠가 될 수도 있습니다. 이는 고립된 부분이 아닌 시스템 안에서 생각하도록 강요합니다.

상자에 숨겨진 물류 발자국

자주 놓치는 부분이 바로 포장과 물류입니다. 우리는 허베이에 있는 공장에서 독일의 조립 라인으로 핀을 가져오는 데 드는 탄소 비용을 감사한 적이 있습니다. 핀을 개별적으로 기름 종이로 싸서 작은 상자에 넣은 다음 풍부한 폼 필러와 함께 더 큰 마스터 상자에 넣었습니다. 체적 효율성은 끔찍했습니다. 우리는 항공을 운송하고 폐기물을 포장하고 있었습니다.

우리는 공급업체와 협력했습니다. 베이징-광저우 철도 및 107번 국도와 같은 주요 철도 및 도로 동맥에 근접한 Zitai와 같은 제조업체는 자연스러운 이점을 가지고 팩을 재설계했습니다. 우리는 골판지 갈비뼈로 분리된 정확한 매트릭스에 10개의 핀을 고정하는 단순하고 재활용 가능한 골판지 슬리브로 옮겼습니다. 거품이나 플라스틱 랩이 없습니다(대신 가볍고 생분해성 변색 방지 종이 사용). 이로 인해 선적 컨테이너당 핀 수가 40% 증가했습니다. 이는 동일한 생산량에 대해 컨테이너 선적량이 40% 감소한 것입니다. 해상 화물을 통한 연료 절감 효과는 엄청납니다. 이것은 핀 샤프트 혁신? 전적으로. 이는 수명주기 영향의 핵심 부분인 제공 시스템의 혁신입니다. 매우 편리한 교통을 제공하는 회사의 위치는 단순한 판매 라인이 아닙니다. 스마트 포장과 결합하면 화물 마일리지를 줄일 수 있는 수단입니다. 지리적 사실을 지속 가능성 기능으로 전환합니다.

표준화가 낭비와 싸울 때

맞춤화를 추구하는 것은 지속 가능성에 대한 악몽입니다. 모든 고유한 핀에는 자체 툴링, CNC에 대한 자체 설정, 자체 재고 슬롯이 필요하며 노후화 위험이 있습니다. 오랫동안 생산이 중단된 기계용 특수 핀이 창고에 가득한 것을 본 적이 있습니다. 그것은 폐기될 예정인 유휴 상태의 에너지와 물질을 구체화한 것입니다.

강력한 움직임은 제품군 내에서의 공격적인 표준화입니다. 최근 전기 자동차 배터리 팩 프로젝트에서 우리는 다양한 모듈 크기에도 불구하고 모든 내부 구조 위치 핀에 동일한 직경과 재료를 사용하기 위해 노력했습니다. 길이만 변경했는데 이는 간단한 절단 작업입니다. 이는 하나의 원료 스톡, 하나의 열처리 배치, 하나의 품질 관리 프로토콜을 의미했습니다. 이는 조립을 단순화하고(잘못된 핀을 선택할 위험이 없음) 재고 복잡성을 크게 줄였습니다. 는 지속 가능성 여기에서 얻을 수 있는 이점은 설정 변경 감소, 잉여 재고 최소화, 혼란으로 인한 낭비 제거 등 린 제조 원칙에 있습니다. 화려하지는 않지만 실제적이고 체계적인 자원 효율성이 탄생하는 곳입니다. 저항은 일반적으로 특정 부하에 대해 각 핀을 최적화하려는 설계 엔지니어로부터 발생하며 종종 한계 이득을 얻습니다. 이러한 복잡성으로 인해 발생하는 총 비용(재정적, 환경적)을 보여주어야 합니다.

순환적 사고: 분해를 위한 디자인

이것은 힘든 것입니다. 수 핀 샤프트 원형이 될까? 대부분은 파괴적으로 제거할 수 있는 방식으로 압착, 용접 또는 변형(서클립과 같은)됩니다. 우리는 풍력 터빈 피치 시스템에 대해 이것을 살펴보았습니다. 블레이드 베어링을 고정하는 핀은 기념비적입니다. 수명이 다해 압수되거나 융합되면 매우 위험한 작업이며 에너지 집약적이며 강철을 오염시킵니다.

우리의 제안은 한쪽 끝에 표준화된 추출 나사산이 있는 테이퍼형 핀이었습니다. 디자인에는 더욱 정밀한 가공이 필요했습니다. 그렇습니다. 하지만 유압 풀러를 사용하면 안전하고 비파괴적인 제거가 가능했습니다. 일단 고품질의 대형 단조 핀을 검사하고 필요한 경우 재가공하여 덜 중요한 응용 분야에서 재사용하거나 최소한 혼합 금속 악몽이 아닌 깨끗하고 고급 강철 스크랩으로 재활용할 수 있습니다. 초기 단가가 더 높았습니다. 가치 제안은 첫 번째 구매자에게가 아니라 25년 동안 운영자의 총 소유 비용과 이후 폐로 회사에 대한 것이었습니다. 이것이 장기적이고 진정한 라이프사이클 사고입니다. 널리 채택되지는 않았지만(자본 비용 사고방식이 여전히 지배적임) 이것이 방향입니다. 핀을 소모품에서 복구 가능한 자산으로 이동합니다.

그래서, 이다 지속가능성을 주도하는 핀 샤프트 혁신? 그럴 수 있다. 그렇습니다. 하지만 마법의 재료나 유행어를 통해서는 아닙니다. 이는 디자인에서 무게를 줄이고, 더 오래 지속되는 처리 방법을 선택하고, 더 스마트하게 포장하고, 끊임없이 표준화하고, 처음부터 끝을 생각하는 대담한 수천 개의 실용적인 결정의 축적된 무게를 통해 지속 가능성을 촉진합니다. 한단과 같은 현장에 있는 엔지니어, 생산 기획자, 품질 관리자의 손에 달려 있습니다. 드라이브가 항상 녹색으로 표시되는 것은 아닙니다. 효율적이거나 신뢰할 수 있거나 비용 효율적이라는 라벨이 붙는 경우가 많습니다. 하지만 목표는 동일합니다. 더 적은 비용으로 더 많은 일을 더 오랫동안 수행하는 것입니다. 그것이 실제 이야기입니다.