Шест зони в почистваща линия

Спецификацията за производствена линия за търговски автомобили гласеше, цялостно: почистване, изплакване, сушене, защита. Четири думи за машина, която в крайна сметка заемаше четиридесет метра подова площ и осемнадесет месеца от графика на проекта.

Повечето спецификации за почистване започват с четири думи — не защото авторите са били небрежни. А защото всяка от тези думи прикрива процес със собствена химия, собствен начин на повреда и собствена причина за съществуване, а тези причини стават видими едва когато линията работи и нещо е повредено в края.

Това е шестзоновата структура, в която се разгръщат тези четири думи, каква е действителната цел на всяка зона и какво се случва, когато една от тях е недостатъчно голяма или липсва.

1. Предварително почистване: премахване на вещества, които биха отровили основната вана

Първата зона получава детайла в момента на пристигането му: стружка, охлаждаща течност, смазка за изтегляне, стружка от предишна операция и всичко останало, което контейнерът е донесъл. Нейната цел е да отстрани това натоварване, преди основната вана да го види.

Разликата, която има значение, е между функцията на основната вана и тази на предварителното измиване. Основната вана е проектирана да премахва замърсяванията, прилепнали към детайла; предварителното измиване има за цел да премахне замърсяванията, които иначе биха попаднали в основната вана и биха променили химическия ѝ състав. Пропуснато предварително измиване не кара основната вана да работи по-усилено; то превръща основната вана в различна течност до края на работната смяна.

Затова предварителното измиване обикновено е грубо: висок разход, ниско налягане, без опит за прецизност, често се използва една и съща вода, рециклирана чрез груб филтър. То не цели да почисти детайла. Целта му е да поддържа следващата вана в работоспособно състояние.

Режимът му на отказ е тих. Предварителното измиване с блокирана дюза все още намокря детайла, а основната вана поема товара без оплаквания, докато концентрацията започне да се отклонява, пената да се надига и детайлите да започнат да се провалят поради причини, които никой не може да проследи до предишните две зони.

2. Основно измиване: единствената зона, която действително почиства

Всички останали зони подпомагат тази. Основното измиване е мястото, където се комбинират химията, температурата, ударното въздействие и времето, и където се взема фундаменталното решение за степента на почистване.

Променливите му са онези, които се споменават във всяко обсъждане: концентрация на препарат за почистване, температура на ваната, налягане на разпръскване, шарка на дюзите, ориентация и време на престой. По-рядко се споменава, че тези четири параметъра не са независими. Повишаването на температурата позволява намаляване на концентрацията; промяната на шарката на дюзите променя ефективното време на престой; удължаването на цикъла не дава нищо, ако проблемът е бил в покритието.

Основното измиване е също така зоната, в която има най-много начини да се изпълни формално правилно, но всъщност погрешно. Машината може да поддържа концентрацията, температурата и налягането си в рамките на спецификациите и все пак да пропусне една третина от повърхността, защото тази пропусната третина не се измерва чрез нито една от тези три величини.

Режимът ѝ на отказ е този, който се разследва: компонентите се повреждат в края на производствената линия и разследването започва тук. То обаче не трябва винаги да започва тук, поради причината, посочена в зона три.

3. Изплакване: Зоната, която определя какво ще изсъхне

Изплакването има за цел да отстрани онова, което основното измиване е оставило след себе си: препарат за пране, суспендирани твърди частици и замърсяването, което те пренасят. Това е най-късата зона в повечето производствени линии и тази, чийто дизайн най-често се свежда до едно изречение.

Ключовото свойство е, че изплакването не трябва да се осъществява от миенето. Кръгова система за изплакване, захранвана от резервоара за миене, отлага върху детайла точно това, което съдържа резервоарът за миене — това е механизмът зад объркващия случай, при който детайлът изглежда чист, докато е мокър, и има белези, след като изсъхне. Два резервоара, две отделни кръгови системи, отделни филтрационни системи.

Второто свойство е качеството на водата. Водопроводната вода съдържа разтворени соли, а именно тези соли остават след изпаряването на водата. При детайл с ограничение, измерено в едноцифрени милиграми, твърдите вещества в изплакването с твърда вода представляват измерима част от допустимото количество, преди пералнята изобщо да е допуснала грешка.

Режимът на неговия отказ прилича на проблем със сушенето или на проблем с контаминацията, но всъщност не е нито един от двата. Тъй като видимото доказателство е белег, а белегът се появява след сушенето, разследването се насочва към зона пет.

4. Корозионна защита: Изкупуване на време между зоните

Тази зона съществува, защото основното измиване е премахнало защитния филм, а изплакването е оставило повърхността мокра. Желязно-съдържаща част, напускаща зона три, се намира в най-податливото на корозия състояние през целия ѝ живот.

Защитата може да бъде корозионен инхибитор в крайното изплакване, отделен етап на прилагане или изобщо липсва, когато частта се изсушава незабавно и се използва в рамките на същата смяна. Последният случай е по-чест отколкото предполагат списъците на оборудването и е напълно законен, стига интервалът да е кратък и известен.

Проблемът възниква в зона три. Филмът, който защитава частта, е също така филм с маса, а когато граничната стойност за чистота се измерва в милиграми, този филм става част от измерването. Спецификациите, които определят гранична стойност за чистота и изискване за корозионна устойчивост, без да признават този конфликт, водят до машини, които изпълняват едното изискване, но не изпълняват другото.

Режимът на отказ се проявява дни по-късно в контейнер и се приписва на условията за съхранение.

5. Сушене: Където остатъчната вода става остатъчно замърсяване

Сушенето не премахва замърсяването. То премахва водата и по този начин концентрира всичко, което водата е носила, в местата, където тя изпарява последна.

Практическият резултат е, че качеството на сушенето не се измерва по това дали външната повърхност изглежда суха. Детайлът може да издържи визуална проверка и все пак да задържа течност в корена на резба, в слепо отверстие или в зазора под скоба, а тази течност ще причини корозия на детайла или ще остави своите твърди частици там.

Тази зона разполага с три механизма: изпаряване чрез топлина и въздушен поток, изместване чрез въздушен нож и вакуум. Топлината е най-евтината, но най-малко ефективна в кухини. Въздушните ножове действат само върху повърхности, обърнати към тях. Вакуумът е единственият, който достига затворен обем, поради което детайлите със слепи отверстия изискват вакуум и поради което той струва толкова.

Неговият начин на отказ е детайл, който изглежда сух върху проверените повърхности, но е мокър там, където това има значение.

6. Охлаждане: Зоната, която всички пропускат

Част, която напуска сушилнята, може да е достатъчно гореща, за да има значение: за оператора, който я докосва, за измерването, извършено върху нея, и за контейнера, в който се опакова.

Проблемът с измерването е този, който предизвиква истински затруднения. Измерване на размерите на част при 60 °C дава различен резултат от измерването на същата част при 20 °C, а разликата надвишава допуските за някои характеристики. Част, която минава теста, когато е топла, може да не го издържи, когато е студена, и обратното.

Проблемът с опаковането е по-тънък. Топла част в затворен контейнер повишава влажността вътре в него по време на охлаждане — това е един от механизмите, водещи до образуване на ръжда през нощта върху части, които са били чисти и сухи по време на опаковането.

Охлаждането обикновено е пасивна зона — участък от конвейер в неподвижен въздух — и е първото нещо, което се премахва, когато липсва място на пода. Когато тази зона се премахне, двете посочени по-горе неуспеха се проявяват като спор относно измерванията и като оплакване относно складирането — нито едно от двете не сочи към липсващата зона.

7. Какво всъщност споделят зоните

Шаблонът за всички шест зони е един и същ: всяка зона се проваля по начин, който сочи към друга зона. Неуспех при изплакването изглежда като проблем със сушенето. Неуспех при сушенето изглежда като проблем с контаминацията. Неуспех при корозията изглежда като проблем със складирането. Неуспех при охлаждането изглежда като проблем с измерването.

Затова полезният диагностичен въпрос никога не е коя зона е повредена, а на кое място по детайла се проявява неуспехът и какво това местоположение подсказва за това коя зона последна е била в контакт с него.

Линия за почистване, специфицирана с четири думи, ще бъде изградена в шест зони независимо. Единственият въпрос е дали спецификацията е разбрала какво иска, или машинният производител е взел решението вместо нея.