Optymalizacja uszczelnienia pneumatycznego przenośnika ślimakowego

Oto praca dyplomowa inżynierów Marcina Borowskiego i Tomasza Zajasa z II edycji Akademii Inżyniera Innowacji i Optymalizacji.


Nasz projekt DFA dotyczył uszczelnienia pneumatycznego wykorzystywanego jako oddzielenie komory mieszalnika ślimakowego przy transporcie substancji sypkich, pylących, o drobnej granulacji.

Wstępna analiza przy pomocy poznanych narzędzi DFA pokazała, że można teoretycznie zmniejszyć ilość części w złożeniu z 20 do 4.

Pierwotnie współczynnik DFA wynosił 0,31%, współczynnik złożoności to 20%, a zdolność do montażu 1,9%.


Analiza geometrii i właściwości fizycznych komponentów oraz operacji wykonywanych podczas montażu wykazała, że największymi problemami jest ich wielkość – w tym przypadku niewielkie gabaryty utrudniają chwytanie i orientowanie części. Drugi problem to asymetria większości podzespołów, co wymusza ich przeorientowanie podczas montażu.


W drugim kroku zaproponowaliśmy kilka rozwiązań, dzięki którym zmniejszymy liczbę części, zwiększymy symetrię i samopozycjonowanie.

Największą innowacyjnością jest natomiast propozycja zastąpienia tarcz, pierścieni uszczelniających i łączących jednym „rękawem” uszczelniającym. Jednakże największym wyzwaniem jest dobór odpowiedniego materiału, który z jednej strony będzie miał cechy gumy (będzie uszczelniał wał przed pyłami z korpusu) a z drugiej cechy teflonu (bardzo niski współczynnik tarcia, dzięki czemu nie będzie wydzielało się nadmierne ciepło, oraz wytrzymałość na tyle dużą, aby nie ścierała się szybko podczas pracy).

Tym zagadnieniem zajęliśmy się w kolejnym etapie szkoleń.



Efekty naszej pracy  to:

  • Znaczące zwiększenie współczynnika DFA (z 0,31 do 29,53%),
  • Zwiększenie współczynnika złożoności (z 20 do 90%),
  • Znaczne zwiększenie współczynnika zdolności do montażu (z 1,9 do 92,28%).

Managerów interesuje faktyczny spadek kosztów, niestety te informacje nie mogą być tu upublicznione. Generalnie oszczędności są spore.

Proszę w komentarzach o zdanie znawców, którzy są w stanie oszacować koszt przed i po optymalizacji DFA tego przykładu.


Dziękuję Tomaszowi i Marcinowi za zgodę na opublikowanie ich pracy.

Michał Hałas