Éliminer le goulot d'étranglement du rodage

Le défi

Pendant des années, l’usine de moteurs Cummins à Darlington a lutté contre des problèmes chroniques de rodage sur les chemises de cylindre. Les alésages se glaçaient de manière imprévisible, des marques de retrait apparaissaient, et les temps de cycle passaient de l’objectif d’une minute à cinq minutes. L’opération de rodage est devenue un goulot d’étranglement de production, limitant la sortie à seulement 270 chemises par équipe.

Les problèmes s’enchaînaient : les alésages glacés causaient des problèmes de dimensionnement, les opérateurs compensaient avec des pressions de rodage plus élevées, et ces pressions faisaient éclater les manchons en caoutchouc des fixations hydrauliques. Lorsque le glaçage se produisait, les pierres pouvaient être changées à n’importe quel moment de leur durée de vie—parfois après seulement une demi-heure—augmentant les taux de rejet et les coûts d’abrasifs. Les ingénieurs du fournisseur d’abrasifs et du fabricant de machines-outils se sont rendus à Darlington à plusieurs reprises au fil des années, mais personne n’a résolu le problème de manière permanente.

La solution

Un ingénieur commercial GrindoSonic a présenté la technologie à Cummins, et l’usine a décidé de caractériser ses pierres de rodage. Les tests d’un lot de 1 800 pierres—toutes nominalement de même grade GC-320-J-VTNS—ont révélé un écart de 300 points dans les lectures GrindoSonic (800 à 1100), équivalent à six grades de dureté au sein d’une même désignation de “grade”.

Des tests de rodage contrôlés avec des pierres regroupées par numéro GrindoSonic ont clairement raconté l’histoire. Les pierres les plus dures (lecture 800) se glaçaient et allongeaient les temps de cycle. Les pierres les plus tendres (lecture 1100) s’érodaient si rapidement qu’elles s’usaient jusqu’au sabot en acier après seulement 35 chemises—nécessitant parfois un remplacement après quelques minutes seulement. Mais les pierres dans la plage intermédiaire (850-950) fonctionnaient excellemment : cycles constants de 55 secondes, bonne texture et finition de surface, et durée de vie de l’outil s’étendant à 3 000 chemises.

Le mystère des défaillances aléatoires était résolu. Lorsque des pierres dures et tendres étaient mélangées dans le même jeu, les pierres tendres s’usaient plus vite, laissant les pierres dures dépasser des guides de la tête de rodage—causant le glaçage au retrait qui avait affecté la production pendant des années.

Résultats

En spécifiant une plage GrindoSonic de 850-950 pour les pierres entrantes, Cummins a transformé son opération de rodage. Durant une journée complète d’observation avec des pierres correctement sélectionnées, 120 chemises ont été rodées en une heure sur une machine à deux broches—chacune terminée en 55 secondes avec une excellente texture et finition.

Carborundum a d’abord résisté aux spécifications GrindoSonic, mais a finalement atteint des lots avec des taux de rebut réduits à 5%. Atlantic d’Allemagne de l’Ouest a garanti un écart de 100 points et a expédié des pierres directement à Teesside par avion pour les tests.

La même approche s’est avérée précieuse pour les meules de rectification de cames. Le suivi du module E sur plus de 100 meules a révélé que Norton avait discrètement changé son mélange d’abrasifs. Lorsque Cummins est revenu à la série 23A originale sur la base de la vérification GrindoSonic, les temps de rectification se sont améliorés de 30 secondes et la fréquence de dressage a diminué de 50%.