Data-analyysi työkaluna karkaisumenetelmien vertailussa

Abstract

Lämpökäsittely on yksi kartiohammaspyörien valmistuksen tärkeimmistä osa-alueista. Lämpökäsittelyllä varmistetaan, että tuotteilla on käyttötarkoitukseensa mahdollisimman optimaaliset mekaaniset ominaisuudet, ja onkin tärkeää, että lämpökäsittelyprosessi on mahdollisimman kannattava, luotettava ja laadukas. Työn tavoitteena oli arvioida data-analyysin soveltuvuutta hiiletyskarkaisumenetelmien kannattavuuksien vertailussa ja luoda tamperelaiselle metalliteollisuusyritykselle työkalu, jolla karkaisutapojen käyttöä voidaan kehittää. Data-analyysiä varten kerättiin karkaisudataa yrityksen tuotannonohjausjärjestelmästä sekä lämpökäsittelyn panostuspöytäkirjoista ja -valokuvista. Tämän jälkeen karkaisudataa verrattiin lämpökäsittelyn jälkeen suoritettavasta koneistuksesta saatuun dataan, joka myös kerättiin yrityksen tuotannonohjausjärjestelmästä. Vertailemalla kerättyä dataa toisiinsa saatiin arvioitua karkaisumenetelmien vaikutusta koneistuksessa, kartiohammaspyörien hampailta poistettavan materiaalikerroksen paksuuteen. Tämän vertailun pohjalta pyrittiin analysoimaan, voidaanko koneistusdatan perusteella vetää johtopäätöksiä karkaisumenetelmien kannattavuudesta. Tutkittavat lautashammaspyörämallit eli -nimikkeet kerättiin siten, että niitä olisi karkaistu tarpeeksi erilaisilla karkaisutavoilla, ja täten mielekästä vertailla. Työhön valikoitui lopulta 6 kriteerit täyttävää lautashammaspyöränimikettä. Data-analyysin vahvuudeksi osoittautui, että sitä voidaan tämän työn pohjalta jatkaa helposti. Jatkossa data-analyysiin voitaisiin esimerkiksi sisällyttää vertailua eri karkaisutapojen energia- ja resurssivaateesta sekä myös koneistustapojen kannattavuuksista. Tällaisella pidemmälle viedyllä data-analyysilla saataisiin hyvin kattava kuva karkaisutapojen kannattavuudesta. Yksi tärkeimmistä analyysistä selvinneistä asioista on, että karkaisutapojen kannattavuutta tulee arvioida jokaiselle lautashammaspyöränimikkeelle erikseen. Tämä johtuu siitä, että nimikkeiden poikkileikkausprofiilit ovat erilaisia, joten myös lämpökäsittelyn vaikutus kappaleen rakenteeseen on erilaista nimikkeiden välillä. Analyysistä korostuu myös karkaisuvälineiden kunnon vaikutus koneistusmääriin.