|
Wydział Budowy Maszyn i Zarządzania |
|
Kierunek: ZiIP ( II stopień, niestacjonarne) |
Przedmiot: Ekologia w przemyśle |
Prowadzący: dr inż. Dorota Czarnecka-Komorowska |
Projekt
Wykonali:
Ewa Wawrzyniak
Bartosz Drzazga
Poznań 2015
Spis treści
1.Prezentacja wyrobu
2. Charakterystyka wyrobu
2.1 Materiały do produkcji stolika
2.2 Płyta wiórowa laminowana
2.3 Stal
2.4 Wymiary stolika
2.5 Wielkość produkcji, czas życia wyrobu
3. Proces technologiczny
4. Maszyny i materiały pomocnicze wykorzystywane do produkcji
4.1 Cięcie rur
4.2 Cięcie blach
4.3 Kształtowanie blach
4.4 Usuwanie ostrych krawędzi
4.5 Oczyszczanie produktu przed malowaniem
4.6 Malowanie
4.7 Wycinanie blatów
4.8 Oklejanie krawędzi blatów
4.9 Pakowanie
5. Zużycie energii potrzebnej do produkcji
6. Ocena rodzaju oraz miejsca powstawania odpadów
7. Identyfikacja zagrożeń środowiskowych produktu w całym cyklu życia
8. Klasyfikacja odpadów
9. „Hots pot”
10. Analiza ekonomiczna
11. Korekta technologii wyrobu - Cleaner Production
Spis rysunków
Spis tabel
Prezentacja wyrobu
Do przedstawienia w projekcie został wybrany stolik (Rys. 1)
Rysunek 1. Stolik
Materiały do produkcji stolika:
blacha stalowa 5mm
rura stalowa fi 48,3x3,2
płyta wiórowa laminowana o wymiarach 1250mm x2500mm.
2. Charakterystyka wyrobu
2.1 Materiały do produkcji stolika:
blacha stalowa 5mm
rura stalowa fi 48,3x3,2
płyta wiórowa laminowana o wymiarach 2800x2070 mm; grubość: 18mm
Materiały pomocnicze to:
okleina do płyty
proszek do malowania
opakowania kartonowe.
2.2 Płyta wiórowa laminowana
Płyty wiórowe wytwarzane są ze specjalnie przygotowanych cząstek drzewnych, które są następnie sprasowane pod wpływem odpowiednio dużego ciśnienia i wysokiej temperatury z dodatkiem wiążących żywic i kleju syntetycznego. Warstwa zewnętrzna płyty zbudowana jest z najdrobniejszych wiórów drzewnych, przez co płyta charakteryzuje się niską chropowatością. Dzięki temu płyty wiórowe mogą zostać poddane laminowaniu, oklejaniu, lakierowaniu i postformingowi z zapewnieniem wysokiej odporności na odklejanie, bądź stosowane bezpośrednio w konstrukcjach meblowych.
Właściwości surowych płyt wiórowych
Jednorodna budowa zapewnia naszym płytom wiórowym doskonałe i stabilne parametry izolacyjne oraz wytrzymałościowe. Wysoka odporność płyt sprawia, że spisują się one doskonale nawet w trudnych warunkach. Dzięki nowej strukturze mają one bardzo dobre parametry, które umożliwiają ich użycie zarówno do prac konstrukcyjnych, jak i wykończeniowych. Dzięki specjalistycznemu wykończeniu płyty wiórowe stają się jednocześnie łatwe w obróbce, a przy tym niezwykle stabilne, wytrzymałe na obciążenie oraz odporne na wilgoć. Płyty wiórowe spisują się świetnie przy pracach montażowych. Na płytach można swobodnie pisać, zmywać, kleić, wiercić bez obawy na pęknięcia, złamania czy odbarwienia. Dzięki zaawansowanej technologii produkcji płyty wiórowe umożliwiają wytłumienie niepożądanych odgłosów w pomieszczeniach.
Zastosowanie płyt wiórowych
Płyta wiórowa to produkt od lat znajdujący zastosowanie w przemyśle meblarskim i budownictwie. Płyty budowlane z uwagi na swoje właściwości wykorzystywane są do produkcji różnorodnych mebli oraz jako materiał konstrukcyjny, np. na ścianki działowe i izolacyjne w budownictwie. Idealnie nadaje się do zdobienia i wykańczania frontów, czy innych elementów mebli. Surowe płyty wiórowe są również podstawowym materiałem produkcyjnym blatów kuchennych, parapetów, podłóg i frontów meblowych, które następnie oklejane są fornirem lub folią, bądź też laminowane.
2.3 Stal
Stal - stop żelaza z węglem, plastycznie obrobiony i obrabialny cieplnie, o zawartości węgla nieprzekraczającej 2,10%, co odpowiada granicznej rozpuszczalności węgla w żelazie (dla stali stopowych zawartość węgla może być dużo wyższa). Węgiel w stali najczęściej występuje w postaci perlitu płytkowego. Niekiedy jednak, szczególnie przy większych zawartościach węgla, cementyt występuje w postaci kulkowej w otoczeniu ziaren ferrytu.
Według obecnie obowiązującej normy stal definiuje się jako materiał zawierający (masowo) więcej żelaza niż jakiegokolwiek innego pierwiastka, o zawartości węgla w zasadzie mniejszej niż 2% i zawierający inne pierwiastki. Ograniczona liczba stali chromowych może zawierać więcej niż 2% C, lecz 2% jest ogólnie przyjętą wartością odróżniającą stal od żeliwa.
Stal S235 ma głównie zastosowanie w konstrukcjach spawanych oraz podlegających obróbce plastyczne, nie może być poddana hartowaniu.
Łatwość obróbki plastycznej pozwala na uzyskaniu pożądanych kształtów w procesie wytwarzania elementów składowych stolika.
2.4 Wymiary stolika
wysokość 1000 mm
blat 600 mm x 600 mm
waga stolika 14,193 kg
2.5 Wielkość produkcji, czas życia wyrobu
produkcja godzinna (60 min.) - 5 sztuk
produkcja dobowa (24 godz.) - 40 sztuk
produkcja miesięczna (20 dni) - 800 sztuk
Przyjęta wielkość produkcji - 800 sztuk/miesiąc
3. Proces technologiczny
Dostarczenie surowca
Wycięcie blatu na stole frezarskim CNC
Oklejenie rantów okleiną
Wycięcie stopy i podstawy blatu na wycinarce laserowej
Przetłoczenie na prasie hydraulicznej
Cięcie rury na pile taśmowej
Czyszczenie elementów stalowych przed malowaniem
Malowanie elementów stalowych w komorze proszkowej
Przygotowanie otworów montażowych
Kontrola jakości, oznaczanie
Pakowanie do kartonów poszczególnych elementów
Etykietowanie i magazynowanie
4. Maszyny i materiały pomocnicze wykorzystywane do produkcji
4.1 Cięcie rur
Cięcie rur na wskazany wymiar będzie się odbywać na stanowisku wyposażonym w piłę taśmową, która zapewni należytą dokładność oraz powtarzalność. W przypadku zamówienia większe partii rury mogą by cięte w całych wiązkach.
Rysunek.2 Przecinarka taśmowa CNC firmy Bomar
Masa 1000 mm rury 48.3 mm: 3,56 kg
Rury dostarczane są w odcinkach 6000 mm o masie całkowitej : 21,36 kg
Masa rury dociętej do stolika o długości 952 mm : 3,36 kg
Odpad z 1000 mm rury wynosi: 0,17 kg
Łączny odpad z rury o długości 6000 mm wynosi: 1,02 kg
4.2 Cięcie blach
Stopa oraz mocowanie blatu stolika będzie wykonywane na wycinarce laserowej, po załadowaniu jednego arkusza blachy będą wycinane blachy na parę kompletów stolików. Poza wycinanym kształtem blachy będą również wykonywane otwory montażowe.
Rysunek.3 Wycinarka laserowa firmy Triumpf
Elementy stopa i podstawa blatu stolika są wycinane z blachy o grubości 5 mm z arkuszy o wymiarach 2000x1000 mm
Masa 1 m2 blachy 5mm : 39,25 kg
Masa arkusza blachy o powierzchni 2 m2 wynosi : 78,5 kg
Masa stopy wynosi : 7,693 kg
Masa podstawy pod blat wynosi: 3,14 kg
Zakładając, że z arkusza blachy o wymiarach 2000x1000 mm wykonamy 4 komplety stóp i podstaw do stolików otrzymujemy odpad : 35,168 kg
Możemy założyć, iż odpad jednostkowy na jeden komplet do stolika to : 8,792 kg
4.3 Kształtowanie blach
Uzyskanie porządanego kształtu podstawy blatu oraz stopy stolika będzie odbywać na stanowiskach wyposażonych w prasy hydrauliczne. Prasy uzbrojone w formy kształtujące zapewnią optymalne czasy wytwórcze oraz minimalne straty materiałowe.
Rysunek 4. Prasa hydrauliczna firmy Kingsland
4.4 Usuwanie ostrych krawędzi
Wszystkie cięte półfabrykaty muszą zostać poddane obróbce szlifowania w celu usunięcia ostrych krawędzi oraz powstałych zadziorów w procesie cięcia. Stanowisko szlifierskie jest w wyposażone w szlifierkę taśmową stacjonarną.
Rysunek 5. Szlifierka taśmowa stacjonarna przemysłowa firmy Grit
4.5 Oczyszczanie produktu przed malowaniem
Oczyszczenie przygotowanego wyrobu przed procesem malowania będzie odbywać w komorze śrutowniczej. W komorze tej zostaną usunięte wszelkie nie czystości, odpryski, zendra znajdująca się na rurach i blachach oraz ewentualna rdza.
Rysunek 6. Komora śrutownicza firmy Sciteex
4.6 Malowanie
Ostatni proces polega na malowaniu przygotowach części stalowych stolika. Detale zostaną pokryte metodą proszkową co zapewni odpowiednią wytrzymałość na zmienne warunki użytkowania oraz udarność detalu.
Rysunek 7. Komora malownicza firmy ProMal
4.7 Wycinanie blatów
Wycinanie porządanego kształtu blatu z płyty wiórowej będzie odbywało się na zautomatyzowanym stanowisku obróbczym. Stanowisko to będzie wyposażone w maszynie firmy Holz-Her.
Rysunek 8. Maszyna tnąca firmy Holz-Her
Blat wycinany jest z płyty o wymiarach: 2800x2070 mm; Grubość: 18mm
Masa takiej płyty to : 67,813 kg ; Powierzchnia : 5.80 m2
Masa jednostkowa jednego blatu : 4.21 kg
Z jednej płyty o wymiarach 2800x2070 uzyskujemy 12 blatów co daje odpadu z jednej płyty 17.293 kg
4.8 Oklejanie krawędzi blatów
Po operacji cięcia płyt należy krawędzie przyszłego blatu okleić okleiną dla zapewnienia estetyki wyrobu oraz dla zapewnienie bezpieczeństwa przed ostrymi krawędziami. Oklejona płyta jest też zabezpieczona przeciw odłupywaniu się krawędzi blatu. Proces ten będzie odbywać za pomocą maszyny firmy Holz-Her.
Rysunek 9. Maszyna oklejająca firmy Holz-Her
4.9 Pakowanie
Pakowanie elementów stołu: blaty, podstawy i stopy do jednego kartonu , poszczególne oddziela się tekturą falistą. Natomiast noga pakowana jest oddzielnie.
Rysunek 10. Kartony
Rozmiar: 80x80x107mm
Długość: 720mm
Średnica wewnętrzna: 80mm
Tektura: 3 warstwowa
Gramatura: 450g
Rozmiar: 80x80x107mm
Długość: 720mm
Tektura: 3 warstwowa
Gramatura: 750g
Tektura znajduje zastosowanie bezpośrednio na opakowania, przekładki lub jako półfabrykat do wytwarzania opakowań tekturowych, jako materiał do izolacji technicznych i termicznych w budownictwie .Jako produkt ekologiczny, zastępuje folię - brak dodatków chemicznych sprawia, że tektura szybko ulega biodegradacji i nie jest szkodliwa dla zdrowia człowieka oraz środowiska. Możliwość wielokrotnego stosowania,
Brak dodatków chemicznych sprawia, że tektura szybko ulega biodegradacji i nie jest szkodliwa dla zdrowia człowieka oraz środowiska.
5. Zużycie energii potrzebnej do produkcji
Tabela 1. Zużycie energii
Maszyny |
Zużycie energii na 1h |
Zużycie energii na jeden dzień roboczy |
Przecinarka taśmowa |
1.5kW |
11,25 kW |
Wycinarka laserowa |
50 kW |
375 kW |
Prasa hydrauliczna |
15 kW |
112,5 kW |
Szlifierka taśmowa stacjonarna |
3 kW |
22,5 kW |
Komora śrutownicza |
12 kW |
90 kW |
Komora malownicza |
20 kW |
150 kW |
Maszyna tnąca |
18 kW |
135 kW |
Maszyna oklejająca |
14 kW |
105 kW |
Roczne zużycie energii 165 937,5 kW
6. Ocena rodzaju oraz miejsca powstawania odpadów
Tabela 2. Identyfikacja odpadów
Aspekt wejścia |
Proces/ wyroby/ usługi |
Aspekt wyjścia |
Energia elektryczna Rury stalowe |
Cięcie rur |
Odpady z cięcia Opiłki stali |
Energia Elektryczna Woda
Sprężone powietrze Azot |
Wypalanie elementów z blach |
Hałas |
Sprężone powietrze Czyściwo |
Śrutowanie elementów stalowych |
Zanieczyszczenia Oleje |
Energia elektryczna
Proszek do malowania
|
Malowanie elementów stalowych |
Pył malarski |
Energia elektryczna Czynnik ludzki Płyta wiórowa |
Cięcie płyt wiórowych |
Pyły drewniany Odpady wiórowe Hałas |
Kartony tekturowe Tektura Czynnik ludzki |
Pakowanie |
Odpady tekturowe |
7. Identyfikacja zagrożeń środowiskowych produktu w całym cyklu życia
Tabela 3. Identyfikacja zagrożeń środowiskowych
Odpad |
Zagrożenie dla środowiska |
|
|
Stal |
Zanieczyszczenie gleb, wód. |
Opiłki stali |
zanieczyszczenie gleb, wód. |
Dym |
Emisja do powietrza gazów , kwaśne deszcze. |
Zanieczyszczenia po śrutowaniu |
Emisja pyłów do powietrza |
Oleje |
Zanieczszczenie wód gruntowych, gleb, przedostanie się do środowiska substancji ropopochodnych |
Pył malarski |
Zanieczyszczenie powietrza, gleby, wód. |
Pył drewniany |
Zanieczyszczenie powietrza. |
Odpady wiórowe |
Zanieczyszczenie gleb, wód. |
Tektura |
Zanieczszczenie wód gruntowych, atmosfery oraz gleby, obniżenie walorów estetycznych krajobrazu. |
8. Klasyfikacja odpadów
Podstawą każdej klasyfikacji są odpowiednio dobrane kryteria o charakterze fizykochemicznym, biologicznym, technologicznym, ekonomicznym np.:
źródło pochodzenia - sfera powstawania,
kryterium surowcowe,
stan skupienia,
skład chemiczny,
toksyczność,
stopień zagrożenia dla środowiska,
stopień przydatności (branżowej) do dalszego wykorzystania.
W Polsce na podstawie rozporządzenia Ministra Środowiska z dnia 27 września 2001 r. odpady, w zależności od źródła ich powstawania klasyfikuje się na 20 grup. W nawiązaniu do powstałych odpadów można je sklasyfikować następująco:
Tabela 4. Identyfikacja odpadów
Odpad |
|
Nazwa odpadu |
|
Kod odpadów |
|
Odpady żelaza i stali |
17 04 05 |
Odpady metalowe, wióry itp. |
Dym |
10 02 99 |
Dym z wycinarki laserowej |
Zanieczyszczenia po śrutowaniu |
12 01 17 |
Materiał po śrutowaniu i szlifowaniu |
Oleje |
12 01 19 |
Oleje z obróbki plastycznej (cięcie) |
Pył malarski |
80201 |
Odpad z komory malarskiej |
Trociny, wióry, ścinki, drewno, płyta wiórowa i fornir inne niż wymienione w 03 01 04 Tr |
03 01 05 |
Wióry, pył stolarki z maszyny tnącej |
Tektura |
03 03 08 |
Odpad z pakowania |
9. „Hots pot”
W procesie produkcyjnym wytwarzania stolika występują 3 największe miejsca występowania odpadów.
Pierwsze miejsce to stanowisko cięcia rur, w którym powstają odpady stalowe oraz wióry którą w przyszłości będą ponownie wykorzystane w hutnictwie.
Drugim miejsce występowania odpadów jest stanowisko wycinania blatów, powstające odpady oraz wióry zostają przekazane do wewnętrznego oddziału przetworzenia w brykiet ekologiczny z domieszką skrobi kukurydzianej.
Trzecim stanowiskiem, na którym występują odpady jest stanowisko wycinania blach, na wycinarce laserowej. Powstały odpad zostanie przekazany do huty w celu ponownego przetworzenia.
10. Analiza ekonomiczna
LP. |
Rodzaj kosztów |
|
Kwota |
|
|
|
|
1 |
Wynagrodzenia pracowników |
14800,00 |
|
2 |
Koszt energii |
|
9126,56 |
3 |
Materiały do produkcji |
|
57025,00 |
4 |
Srodki trwałe |
|
15800,00 |
|
|
Razem |
96751,56 |
Koszt wytwórczy na miesiąc wynosi 96751,56 zł
Koszt jednego stolika 120,94 zł
11. Korekta technologii wyrobu - Cleaner Production
Należy dążyć do tego, aby produkcja była zgodna z najwyższymi standardami funkcjonującymi w obszarze czystej produkcji. Takimi najważniejszymi założeniami firmy są:
minimalizacja negatywnego wpływu na środowisko,
rozwiązywanie problemów wcześniej powstałych zanieczyszczeń,
promowanie efektywnego wykorzystania zasobów ,
zmniejszanie wpływu na zmiany klimatyczne,
należyte zarządzanie odpadami,
maksymalne zwiększanie recyklingu odpadów.
Propozycje:
inwestycje w nowe maszyny, które zużywają mniej energii niż te zastosowane obecnie,
inwestycja w alternatywne źródła energii czyli budowa kolektorów słonecznych na dachu hali co wpłynęłoby na zmniejszenie zużycia energii elektrycznej.
Zmiana metody malowania z proszkowego na farby wodorozpuszczalne.
Spis rysunków
Rysunek 1. Stolik
Rysunek.3 Wycinarka laserowa firmy Triumpf
Rysunek 4. Prasa hydrauliczna firmy Kingsland
Rysunek 5. Szlifierka taśmowa stacjonarna przemysłowa firmy Grit
Rysunek 6. Komora śrutownicza firmy Sciteex
Rysunek 7. Komora malownicza firmy ProMal
Rysunek 8. Maszyna tnąca firmy Holz-Her
Rysunek 9. Maszyna oklejająca firmy Holz-Her
Rysunek 10. Kartony
Spis tabel
Tabela 1. Zużycie energii
Tabela 2. Identyfikacja odpadów
Tabela 3. Identyfikacja zagrożeń środowiskowych
Tabela 4. Identyfikacja odpadów
Literatura
http://www.pfleiderer.pl/plyta-wiorowa-surowa
http://neopak.pl/kartony-pudelka/dlugie
http://pl.wikipedia.org/wiki/Stal
1
Wyszukiwarka