Протокол FAT и SAT для шинообрабатывающего оборудования, которым действительно можно пользоваться

Покупка капитального оборудования у поставщика на другом конце света сводится к одному вопросу: что будет, если оно не делает того, что написано в коммерческом предложении? Решается это до уплаты аванса — тем, записаны ли приёмочные критерии, измеримы ли они и приложены ли к заказу на поставку.

Ниже приведён протокол, который можно взять, отредактировать и приложить к договору отдельным приложением. Он охватывает оборудование для пробивки, резки и гибки медной шины и намеренно конкретен в отношении объёмов выборки и пределов, потому что критерий без объёма выборки критерием не является.

До FAT: согласуйте условия

Девять десятых споров о приёмке — это споры об условиях, а не о результатах. Урегулируйте перечисленное письменно до того, как станок будет изготовлен.

Образец для испытаний. Сечение, материал, состояние поставки и поставщик. Берите сечение близко к номинальным возможностям станка, а не удобное: станок, который прекрасно пробивает шину 8 mm, ничего не говорит вам о 16 mm. Калькулятор усилия гибки покажет, действительно ли выбранное вами сечение нагружает станок. И шину поставляйте сами. Если её даст поставщик, он даст хорошую шину.

Управляющая программа. Одна из ваших собственных серийных деталей, выбранная так, чтобы в неё вошли ваш худший шаг отверстий, ваша самая длинная шина, ваш самый тугой гиб и смена инструмента.

Средства измерений. Поимённо названные, поверенные, со свидетельствами, доступными в день испытаний, согласованные обеими сторонами. Чей прибор побеждает в споре, надо решить до спора.

Условия окружающей среды. Температура и напряжение питания, которое станок получит во время испытаний.

Возможности измерения — место, где проваливается большинство протоколов

Две проблемы обесценят ваши результаты, если их не учесть.

Разрешение. Рабочее правило: разрешение прибора должно быть не хуже десятой доли того допуска, который вы контролируете. Для допуска на угол гиба ±0,1° полная полоса составляет 0,2°, значит, нужно разрешение 0,02°. Большинство цеховых цифровых угломеров имеют разрешение 0,05° — это четверть полосы. Либо привезите измерительную технику получше, либо назначайте приёмочный предел исходя из того, что вы действительно способны измерить, и напишите об этом в договоре. Не пишите предел, который не можете проверить.

Температура. Медь расширяется примерно на 17 µm на метр на кельвин. На шине длиной 6 m один кельвин — это 0,10 mm, а пять кельвинов — полмиллиметра, что сопоставимо со всем допуском на длину. Нормальная температура — 20 °C (ISO 1). Выдерживайте шину и средство измерений вместе не менее четырёх часов, записывайте температуру в протокол испытаний и вводите поправку, если вы вне 20 ± 2 °C. Измерить 6 m меди с точностью ±0,1 mm труднее, чем их изготовить, и любой протокол, который этого не признаёт, — декоративный.

Испытания FAT

1. Положение отверстий по всей длине шины

Образец: шина 6000 mm согласованного сечения. Программа: отверстия с заданным шагом от базового торца, например Ø11 mm через 500 mm, двенадцать отверстий. Метод: измерять от базовой поверхности до центра каждого отверстия на КИМ либо оптически центрируемым микроскопом на подвижной каретке по поверенной шкале. Шина выдержана по температуре, температура записана. Выборка: три шины, все отверстия на каждой. Приёмка:

• Накопленная погрешность положения в пределах договорной величины по всей длине. Линия пробивки и резки с заявленными ±0,20 mm/m даёт ±1,2 mm на 6 m; обрабатывающий центр с заявленными ±0,10 mm/m на 6 m даёт ±0,6 mm.
• Шаг между соседними отверстиями в пределах ±0,10 mm.
• Диаметр отверстия проверяется калибрами-пробками «проходной / непроходной» на номинал +0,1 / −0,0 mm.
• Высота заусенца на выходной грани не выше согласованной величины, обычно 0,1 mm на меди, измеряется на трёх отверстиях каждой шины.

Записывайте каждое значение, а не «годен / не годен». Распределение говорит больше, чем крайние значения, а на SAT вам понадобится эта базовая линия.

2. Повторяемость угла гиба

Образец: 30 подряд изготовленных деталей, одна и та же программа, без вмешательства оператора, без ручной коррекции между деталями. Метод: сначала прогрейте станок десятью деталями и выбросьте их. Измеряйте каждую деталь на заданной базе, а не на конце полки, поверенным угломерным прибором. Приёмка:

• Все 30 деталей в пределах договорной полосы, например ±0,1° для станков с такой заявленной величиной.
• Выборочное среднеквадратическое отклонение s ≤ 0,025° для полосы ±0,1°. Это то значение, которое даёт Cp ≥ 1,33 на полосе 0,2°, и это то число, которое говорит вам, будет ли процесс в допуске ещё и в следующий вторник.
• Размах записывается отдельно.

Затем проведите ещё одно испытание, которое в производстве значит больше остальных тридцати: после того как станок простоял 30 минут без работы, согните одну деталь и измерьте её. Именно первая деталь после перерыва уходит в брак, а гидравлические станки на холодную ведут себя иначе. Компенсацию пружинения здесь показывают, а не заявляют в описании.

3. Допуск на длину реза

Выборка: 30 подряд выполненных резов на номинальной длине из вашего обычного диапазона плюс пять на самой короткой программируемой длине и пять на самой длинной. Приёмка:

• Длина в пределах договорных mm/m на измеряемой длине.
• Перпендикулярность поверхности реза в пределах согласованной величины, например 0,5°, измеряется угольником и щупом.
• Глубина зоны смятия и втягивания на кромке реза указывается и измеряется, поскольку она влияет на площадь контакта в стыке.
• Пять коротких деталей заодно проверяют минимальную заготовку, которую способна удержать подача. Станок с заявленным минимальным остатком 55 mm должен выдать деталь 55 mm, и стоит посмотреть, что происходит с обрезком короче этого.

Тридцать номинальных деталей мерьте, складывая их в стопку у общей базы. Разброс важнее абсолютного значения, а стопка показывает его сразу.

4. Время цикла при заявленных условиях

Время цикла — критерий, который чаще всего записывают так, что предъявить его нельзя. «200 ударов в минуту» — это частота пробивки при минимальном шаге без перепозиционирования. Это не производительность, и ещё никто не отгрузил заказчику удар. Впишите в договор набор условий: сечение, программу детали, материал, ручную или автоматическую загрузку и то, входят ли в отсчёт загрузка шины и съём детали.

Метод: прогнать заданную партию из 30 деталей. Время по часам от зажима первой шины до попадания последней детали в тару, делённое на 30. Приёмка: не более договорных секунд на деталь плюс 5 %.

Число ударов в минуту, если оно вам нужно, записывайте отдельно и обозначайте в отчёте как частоту работы инструмента, а не как производительность.

5. Шум

Метод: излучаемое звуковое давление на рабочем месте оператора по ISO 11202 при непрерывной пробивке согласованного сечения с согласованной частотой. Если уровень на рабочем месте превышает 80 dB(A), измеряйте звуковую мощность по ISO 3744. Приёмка: заданное число, например не более 85 dB(A) на рабочем месте оператора при пробивке договорного сечения.

Директива 2006/42/EC (Machinery Directive), приложение I, пункт 1.7.4.2, требует от изготовителя декларировать корректированное по A излучаемое звуковое давление на рабочих местах там, где оно превышает 70 dB(A), пиковое значение, корректированное по C, свыше 130 dB и корректированную по A звуковую мощность там, где уровень на рабочем месте превышает 80 dB(A). Директива 2003/10/EC далее задаёт ваши обязанности как работодателя: нижнее значение воздействия, требующее принятия мер, — 80 dB(A) LEX,8h, верхнее — 85 dB(A), предельное значение воздействия — 87 dB(A). Декларация поставщика вашей обязанности не снимает, а величина, измеренная на шине 6 mm, не представляет ваш цех при пробивке 16 mm.

6. Работа цепей безопасности

Сначала запросите документы: оценку риска, перечень функций безопасности с требуемым уровнем эксплуатационных характеристик по ISO 13849-1 (или SIL по IEC 62061) и протокол валидации по ISO 13849-2. ISO 13850 задаёт PL r c или SIL 1 как нижнюю границу для самой функции аварийного останова, с более высокими уровнями там, где этого требует оценка риска.

Затем испытывайте, а не осматривайте. Каждую функцию безопасности, каждое устройство, в каждом режиме работы:

• Аварийный останов с каждого устройства, в каждом режиме. Останов должен иметь приоритет над всеми остальными функциями, а возврат устройства в исходное положение не должен перезапускать станок.
• Блокировка ограждения: откройте каждое ограждение в середине цикла и убедитесь в останове. Затем выведите из строя один канал двухканальной блокировки и убедитесь, что станок уходит в отказ, а не продолжает работу.
• Световая завеса или двуручное управление: проверьте работу и проверьте, что любое временное отключение защиты (muting) делает то, что написано в документации.
• Повторный пуск после восстановления питания: станок не должен запускаться сам.

Записывайте измеренное время останова и путь останова для каждой огороженной опасной зоны. Именно это измерение задаёт минимальное защитное расстояние по ISO 13855, а расчётное значение от поставщика не заменяет измеренного на том станке, который вы покупаете.

Для станков, предназначенных для ЕС, учтите, что Регламент (EU) 2023/1230 применяется с 20 января 2027 года и заменяет Директиву 2006/42/EC. Спросите, под какой из них построен технический файл, и получите ответ письменно, если поставка приходится на границу этой даты.

7. Обработка аварийных сообщений и диагностика

Вызывайте отказы намеренно. Как минимум эти: выдерните шину в середине цикла, загрузите шину меньшего размера, забейте лоток отходов, снизьте давление воздуха ниже порога, откройте ограждение во время движения, застопорьте ось, чтобы сработала защита сервопривода, прервите передачу программы и отключите питание в середине цикла, а затем запустите станок заново.

Приёмка:

• У каждого аварийного сообщения есть код, причина простым языком и описанное в руководстве действие по восстановлению.
• Набор языков панели оператора включает язык, на котором ваши операторы действительно читают.
• Текст сообщения называет датчик или адрес входа-выхода. «Системная ошибка 07» — не диагностика.
• По каждому отказу записывайте, может ли оператор продолжить работу, не забраковав шину, и во сколько материала обходится каждое восстановление.

Последняя цифра стоит больше, чем большинство данных о точности, потому что именно её вы будете оплачивать каждую неделю.

Как писать критерии, которые договор способен предъявить

Каждому приёмочному критерию нужны восемь составляющих. Пропуск любой из них — это как раз то, как критерии превращаются в мнения.

Помимо этого:

Приложите протокол к заказу на поставку до аванса. Не после. Протокол, появившийся во время ввода в эксплуатацию, — это переговоры, а не техническое требование.

Вычеркните неизмеримые формулировки. «Высококачественная отделка», «точность на уровне отрасли», «отсутствие чрезмерного шума» и «коммерчески приемлемо» предъявить нельзя. Замените каждую формулировку числом и методом либо удалите пункт и перестаньте делать вид.

Определите заранее, что считается несоответствием и как проходит повторное испытание. Одно повторное испытание после устранения, на новой выборке того же объёма, в течение оговорённого срока на устранение. Напишите, что будет, если повторное испытание не пройдено.

Привяжите платежи к подписанию актов. Схема вида 30 % аванс, 60 % по подписании акта FAT, 10 % по подписании акта SAT работает, потому что последний транш достаточно велик, чтобы иметь значение, и достаточно мал, чтобы поставщик всё же отгрузил. Слишком маленькое удержание не покупает ничего.

Указывайте редакции стандартов. ISO 13849-1

Запишите, что гарантийный срок начинается с подписания акта SAT, а не с отгрузки. Иначе три месяца морской перевозки и таможни вычтутся из вашего покрытия.

SAT: что меняется на объекте

SAT — это не повтор FAT на другом бланке. Он проверяет то, что завод поставщика проверить не мог.

Качество электроэнергии. Измеряйте на собственных выводах станка под нагрузкой, а не на распределительном щите. IEC 60204-1 предполагает установившееся напряжение питания от 0,9 до 1,1 номинального и частоту от 0,99 до 1,01 номинальной длительно (от 0,98 до 1,02 кратковременно). Проверьте чередование фаз, непрерывность цепи PE и уравнивание потенциалов и сверьте располагаемый ток короткого замыкания у станка с его номиналом. Запишите просадку напряжения при пуске самого мощного двигателя; пуск гидравлического насоса от слабой сети — классический отказ при вводе в эксплуатацию, которого никто не предсказал, потому что никто не измерял.

Основание и выверка по уровню. Выверьте станину до величины, заданной изготовителем, прецизионным уровнем и запишите показания. Станок массой 3600 kg на примерно 33 m² по нагрузке на квадратный метр не тяжёл, но он длинный, а длинный станок повторяет пол. Перепроверьте через 30 дней и ещё раз через три месяца; бетон движется, и точность по длине, которую вы приняли, движется вместе с ним.

Условия окружающей среды. Запишите летние и зимние крайние значения в цехе и сверьте с ними марку гидравлического масла. Станок, введённый в эксплуатацию при 30 °C, при 8 °C в январе ведёт себя иначе, и уплывёт именно тот результат из FAT, который получен на первой детали после простоя. На влажных и приморских площадках подтвердите степень защиты IP шкафа и то, установлены ли и подключены ли обогреватели против конденсата.

Повторите испытания на точность. Положение отверстий, повторяемость гиба и длину реза — на вашем материале, при вашей температуре, силами ваших операторов. Разница между FAT и SAT — это вклад перевозки и монтажа, и спорить об этой цифре надо, пока пусконаладчик ещё в здании.

Аттестация операторов. Поимённо названные операторы, каждый изготавливает пробную деталь, каждый допущен по пунктам: нормальная работа, смена инструмента, загрузка и передача программы, восстановление после аварийного сообщения, ежедневное обслуживание, аварийный останов и отключение для обслуживания. Сохраните запись; она же будет вашим доказательством обучения, если кто-то позже получит травму.

Передача запчастей. Согласованный перечень критичных запчастей с номерами деталей, количествами и указанными сроками поставки. Быстроизнашивающиеся детали, комплекты пуансонов и матриц, ножи, уплотнения и фильтры — с указанным ресурсом в ходах или часах. И названный коммерческий источник по каждой позиции, которая не является уникальной для изготовителя, потому что подшипники, клапаны и уплотнения должно быть можно купить на месте в три часа ночи.

Контрольный перечень документации. Подпишите его по пунктам, при передаче, до окончательного платежа:

• Декларация о соответствии ЕС (или декларация о встраивании), маркировка CE, ссылка на технический файл
• Исполнительные электрические схемы с перечнем входов-выходов; гидравлические и пневматические схемы
• Резервные копии программ ПЛК и ЧПУ, резервная копия параметров и условия лицензии на то и другое
• Протокол валидации функций безопасности и оценка риска
• Свидетельства о поверке на каждое средство измерений, применённое для подтверждения приёмки
• Руководства по эксплуатации и обслуживанию на языке операторов
• Каталог запасных частей и карта смазки
• Заводской номер станка и запись о конфигурации в состоянии поставки

Почему цифры точности важны дальше по цепочке

Быть строгим к положению отверстий и повторяемости гиба стоит не из гордости: от них зависит проверка вашего собственного изделия. По IEC 61439 изготовитель НКУ подтверждает соответствие испытанием, расчётом либо сравнением с проверенной эталонной конструкцией, а и превышение температуры, и стойкость к токам короткого замыкания зависят от геометрии шины и качества стыка. Стандарт допускает 105 K на неизолированных медных шинах и 70 K на выводах для присоединения внешних проводников — подтверждённые для конкретной шины, конкретной схемы отверстий и конкретного стыка.

Станок, который уплывает по положению отверстий, меняет площадь контакта в стыке. Станок, который уплывает по углу гиба, меняет воздушные зазоры. Приёмочные пределы на станке для пробивки или гибки должны прослеживаться до допусков, которые заложила ваша проверка конструкции, а не до того, что эффектно выглядит в описании.

Для справки — станки, против опубликованных цифр которых вы будете вести испытания: EMAC-BP-60 с ±0,20 mm/m по шагу отверстий, EMAC-BB-H12 с точностью гиба ±0,1° и IMAC-CENTER 80 с позиционированием ±0,05 mm и точностью по длине ±0,10 mm/m на 6 m. Это и есть те числа, которые надо вписать в приложение к договору, вместе с методом и объёмом выборки рядом.