Process improvement in the steel mold machining for aluminum alloy wheel low pressure casting industry

Abstract

Alçak basınçlı döküm yöntemi ile jant üretim endüstrisinde, Dökümhane bölümleri için sürekli üretim hatları gereklidir. Gerekli üretimi elde etmek için, kalıplar dökümhanelerde hazır olmalıdır. Bu nedenle, alçak basınçlı döküm kalıplarının üretim süresi mümkün olduğunca kısa olmalıdır. Üretimi en üst düzeye çıkarmak için mevcut kapasiteyi kullanmak, daha fazla yatırım yapmaktan çok daha önemlidir. Bu, operasyonların kapsamlı bir şekilde gözden geçirilmesini, süreçler arasında görevlerin dengelenmesini ve en verimli üretimi elde etmek için operasyon sürelerinin azaltılmasını gerektirir. Zamanla daha büyük jant boyutlarına olan artan talep, alt maça için daha uzun üretim sürelerine neden olur. Daha fazla yatırım yapmaktan ziyade, mevcut kapasiteyi en üst düzeye çıkarmak çok önemlidir. Bu, operasyonların kapsamlı bir şekilde gözden geçirilmesini, süreçler arasındaki görevlerin dengelenmesini ve en verimli üretimi elde etmek için operasyon sürelerinin azaltılmasını gerektirir. Bu tezin amacı, üretimin ortasında yapılan ısıl işlem aşamasını kaldırarak toplam üretim süresini azaltmak ve süreci iyileştirmektir. Bu araştırmanın amacı, yalın üretim ve değer akış haritalama, talaşlı imalat makine parametresi optimizasyonu, takım seçimi, makine verimliliği ve üretim hattı dengelemesini kullanarak süreçleri inceleyip üretim sürecini etkileyen unsurların kapsamlı bir şekilde anlaşılmasını sağlamaktır. Değer akış haritalama kullanılarak yeni bir üretim yöntemi önerilmiş ve uygulanmıştır. Ayrıca, yeni üretim tekniğinin neden olduğu sorunların üstesinden gelmek için Taguchi yöntemi ile deney tasarımı kullanılarak işleme parametre optimizasyonu yapılmıştır. Önerilen üretim yönteminin uygulanmasıyla operasyon sayısının 12'den 8'e düşürülmesi, işçilik süresinin %2.35 azaltılması, teslim süresinin %42.65 azaltılması, kapasitenin %2.35 arttırılması, seçili makinelerde kapasite dengelenmesi, makine parametrelerinin optimizasyonu gibi birçok iyileştirme sağlanmıştır.

In the wheel production with low pressure die casting industry, continuous production lines are necessary for foundry departments. To achieve the required production, molds must be readily available at the foundry. Thereby, manufacture time of the low-pressure casting molds must be as short as possible. Utilizing the current capacity to maximize manufacturing is crucial rather than investing even more. This requires a thorough review of operations, balancing tasks between processes, and reducing operation times to achieve the most efficient production. Reducing total production time and process improvement by removing heat treatment phase in the middle of the production is the main objective of this thesis. The goal of this research is to give a thorough understanding of the elements impacting the production process by exploring process improvements utilizing lean manufacturing and value stream mapping, machine parameter optimization, tool selection, machine efficiency, and production line balancing. With using Value Stream Mapping, a new production method is proposed and implemented. Also, machining parameter optimization has been done using Design of Experiment with Taguchi method to overcome the issues caused by the new manufacturing technique. Implementation of proposed method has offered various improvements such as reduction in number of operations 12 to 8, decrease in labor time with 2.35%, decrease in lead time by 42.65%, capacity increase with 2.35%, capacity line balancing in selected machines, machine parameter optimization and many more.