Как я выиграл грант в фонде Бортника

Сразу скажу, что за те 3 месяца (!!!), пока проходило рассмотрение заявки на грант, актуальность данного мероприятия заметно упала. Но все же грант, хоть и на незначительную сумму, выигран и нужно эту работу выполнить. Заявку на грант подавал тут.

Итак, в апреле сего года на фоне всеобщей ковидной истерии я решил неким образом поучаствовать в спекуляции на гигиенических масках. Но поскольку инженерные задатки во мне развиты немного больше, чем торговые, то я озадачился вопросом, как можно в условно домашнем режиме выпускать хотя бы тысячу штук масок в день. Благо, в апреле эта тысяча разлеталась, как горячие пирожки, с десятикратной наценкой (т.е. все же торговые задатки, видимо, присутствуют)).

Основной материал для создания подобных масок – это SMS (сочетание спанбонд-мельтблаун-спанбонд). Попытки сделать классическую форму маски, чтобы производство шло достаточно быстро и с минимальными трудозатратами, успехом не увенчались. Поэтому была разработана форма почти, как для многоразовых масок. Самый быстрый и наименее трудозатратный способ соединить/скрепить несколько слоев SMS – это спаять их, для чего был приспособлен стандартный запайщик.

Получилось вот так (дешево и сердито)

Маска должна быть трехслойная и логично, что подавать на раскрой нужно сразу 3 слоя материала. Для подачи я соорудил несложный лоток в котором рулоны свободно вращались и под собственным весом натягивали материал.

Еще один важный элемент маски – заушная петля. В промышленных условиях она приваривается ультразвуком, но когда я выяснил цену на ультразвуковой сварочный аппарат (самый дешевый из найденных б/у за 150к руб.), то понял, что нужен какой-то другой способ, даже если он будет не самый быстрый. В итоге было принято решение просто привязывать заушные петли в заранее пробитые отверстия.

Но давайте всю технологию по порядку. Кстати, если у вас вдруг возник вопрос «а зачем я это все расписываю», то ответ прост – это одно из условий гранта, а именно опубликовать весь ход разработки в интернет-СМИ. Итак:

1. Блок подачи примерно такой. Рулон SMS легко режется большим широким ножом ровно на 4 части по 200 мм каждая. Ширину лотка (внутреннюю) делаем 201 мм, чтобы рулоны могли свободно вращаться. Лоток устанавливаем прямо на полу у стола и материал подаем наверх вручную внатяг.
2. На столе устанавливаем запайщик и делаем отметку, до которой будем натягивать материал.
3. Заготавливаем шаблон, по которому будем формировать профиль маски.
4. Приступаем к раскрою. Сначала будем делать прямоугольные заготовки. На формирование одной заготовки уходит суммарно примерно 6 секунд и плюс еще столько же на её обрезку (вручную конечно же).
5. После того, как требуемое количество заготовок сделано и обрезано, с помощью шаблона формируем профиль маски и запаиваем его. На это уходит еще примерно 15 секунд (так долго, потому что приходится делать два нажима запайщиком). После этого обрезать профиль вручную, что так же занимает у меня по 6 секунд на заготовку.
6. Складываем заготовки по 5-6 штук и пробиваем обычным дыроколом 2 отверстия. Тут средний тайминг у меня получился до 2 секунд на заготовку.
7. Получаем скорость изготовления одной маски (без ушных петель) примерно 35 секунд.
8. Конструкция маски такова, что ушные петли привязываются всего в двух местах и максимальная скорость у меня получалась около 30 секунд. Миниатюрные женские пальчики справляются с этой задачей даже быстрее.

Итого, по такой технологии в час можно изготовить до 100 комплектов «сделай сам» с ушными петлями отдельно, которые пользователь должен будет привязать сам (кстати, «сделай сам» брали весьма неплохо).

Вот такой итоговый результат

Себестоимость материала при покупке в розницу получается по 20 коп. за SMS и 20 коп. за полметра резинки, из которой изготавливается ушная петля. Расход электроэнергии на изготовление одного изделия около 0,24 коп. (включение запайщика мощностью 1 КВт два раза по 1 секунде). Остальное – это труд предпринимателя или его наемных работников.

Резюме: пока что получается недостаточно большое количество изделий в рабочую смену. Хотелось бы повысить производительность хотя бы раза в два. Для этого нужно исключить некоторые ручные процессы, а именно обрезку и, в идеале, два нажима запайщика на этапе формирования профиля превратить в один. Для этого потребуется немного доработать стандартный проволочный запайщик и сделать еще один запайщик нестандартной нестандартной формы.

О результатах напишу отчет через пару недель.