Politechnika Poznańska
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
1
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
1. Prezentacja wyrobu
Do przedstawienia w projekcie został wybrany stolik (Rys. 1)
Rysunek 1. Stolik
Materiały do produkcji stolika:
·ð blacha stalowa 5mm
·ð rura stalowa fi 48,3x3,2
·ð pÅ‚yta wiórowa laminowana o wymiarach 1250mm x2500mm.
2. Charakterystyka wyrobu
2.1 Materiały do produkcji stolika:
·ð blacha stalowa 5mm
·ð rura stalowa fi 48,3x3,2
·ð pÅ‚yta wiórowa laminowana o wymiarach 2800x2070 mm; grubość: 18mm
Materiały pomocnicze to:
·ð okleina do pÅ‚yty
·ð proszek do malowania
·ð 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, bądz
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, bądz
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.
A
atwość obróbki plastycznej pozwala na uzyskaniu pożądanych kształtów w
procesie wytwarzania elementów składowych stolika.
2.4 Wymiary stolika
·ð wysokość 1000 mm
·ð blat 600 mm x 600 mm
·ð waga stolika 14,193 kg
2.5 Wielkość produkcji, czas życia wyrobu
·ð produkcja godzinna (60 min.)  5 sztuk
·ð produkcja dobowa (24 godz.)  40 sztuk
·ð produkcja miesiÄ™czna (20 dni)  800 sztuk
Przyjęta wielkość produkcji  800 sztuk/miesiąc
3. Proces technologiczny
·ð Dostarczenie surowca
·ð WyciÄ™cie blatu na stole frezarskim CNC
·ð Oklejenie rantów okleinÄ…
·ð WyciÄ™cie stopy i podstawy blatu na wycinarce laserowej
·ð PrzetÅ‚oczenie na prasie hydraulicznej
·ð CiÄ™cie rury na pile taÅ›mowej
·ð Czyszczenie elementów stalowych przed malowaniem
·ð Malowanie elementów stalowych w komorze proszkowej
·ð Przygotowanie otworów montażowych
·ð Kontrola jakoÅ›ci, oznaczanie
·ð Pakowanie do kartonów poszczególnych elementów
·ð 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
A
ączny 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 znajdujÄ…ca siÄ™ 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 tnÄ…ca 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 oklejajÄ…ca 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 Rozmiar: 80x80x107mm
Długość: 720mm Długość: 720mm
Średnica wewnętrzna: 80mm Tektura: 3 warstwowa
Tektura: 3 warstwowa Gramatura: 750g
Gramatura: 450g
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
Zużycie energii na
Zużycie energii
Maszyny jeden dzień
na 1h
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 tnÄ…ca 18 kW 135 kW
Maszyna oklejajÄ…ca 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 Cięcie rur Odpady z cięcia
Rury stalowe Opiłki stali
Energia Elektryczna Wypalanie elementów Hałas
Woda Odpady blachy
Sprężone powietrze z blach Dym
Blachy
Azot
Sprężone powietrze Śrutowanie elementów Zanieczyszczenia
Czyściwo stalowych
Oleje
Energia elektryczna
Proszek do malowania Malowanie elementów Pył malarski
stalowych
Pyły drewniany
Energia elektryczna
Czynnik ludzki Cięcie płyt wiórowych Odpady wiórowe
Płyta wiórowa
Hałas
Kartony tekturowe Pakowanie Odpady tekturowe
Tektura
Czynnik ludzki
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.
Emisja do powietrza gazów , kwaśne
Dym
deszcze.
Zanieczyszczenia po
śrutowaniu Emisja pyłów do powietrza
Zanieczszczenie wód gruntowych, gleb,
Oleje
przedostanie się do środowiska substancji
ropopochodnych
Pył malarski
Zanieczyszczenie powietrza, gleby, wód.
Pył drewniany
Zanieczyszczenie powietrza.
Odpady wiórowe
Zanieczyszczenie gleb, wód.
Zanieczszczenie wód gruntowych, atmosfery
Tektura
oraz gleby, obniżenie walorów estetycznych
krajobrazu.
8. Klasyfikacja odpadów
Podstawą każdej klasyfikacji są odpowiednio dobrane kryteria o charakterze
fizykochemicznym, biologicznym, technologicznym, ekonomicznym np.:
·ð z
ródło pochodzenia  sfera powstawania,
·ð kryterium surowcowe,
·ð stan skupienia,
·ð skÅ‚ad chemiczny,
·ð toksyczność,
·ð stopieÅ„ zagrożenia dla Å›rodowiska,
·ð stopieÅ„ przydatnoÅ›ci (branżowej) do dalszego wykorzystania.
W Polsce na podstawie rozporządzenia Ministra Środowiska z dnia 27 września
2001 r. odpady, w zależności od z
ródła 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 Materiał po śrutowaniu i
12 01 17
śrutowaniu szlifowaniu
Oleje 12 01 19 Oleje z obróbki plastycznej (cięcie)
Pył malarski 80201
Odpad z komory malarskiej
Trociny, wióry, ścinki,
drewno, płyta wiórowa i
03 01 05
fornir inne niż wymienione w Wióry, pył stolarki z maszyny
03 01 04 Tr tnÄ…cej
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 domieszkÄ… 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
Materiały do
3 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 sÄ…:
·ð minimalizacja negatywnego wpÅ‚ywu na Å›rodowisko,
·ð rozwiÄ…zywanie problemów wczeÅ›niej powstaÅ‚ych zanieczyszczeÅ„,
·ð promowanie efektywnego wykorzystania zasobów ,
·ð zmniejszanie wpÅ‚ywu na zmiany klimatyczne,
·ð należyte zarzÄ…dzanie odpadami,
·ð maksymalne zwiÄ™kszanie recyklingu odpadów.
Propozycje:
·ð inwestycje w nowe maszyny, które zużywajÄ… mniej energii niż te zastosowane
obecnie,
·ð inwestycja w alternatywne z
ródła energii czyli budowa kolektorów
słonecznych na dachu hali co wpłynęłoby na zmniejszenie zużycia energii
elektrycznej.
·ð 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 tnÄ…ca firmy Holz-Her
Rysunek 9. Maszyna oklejajÄ…ca 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