Успешното и ефективно производство на тръба или тръба изисква оптимизиране на 10 000 детайла, включително поддръжка на оборудване. Като се има предвид безбройните движещи се части във всеки тип мелница и всяка част от периферното оборудване, спазването на препоръчания от производителя график за превантивна поддръжка не е лесна задача. Снимка: T & H Lemont Inc.
Бележка на редактора: Това е първата част от поредица от две части за оптимизиране на операциите на мелницата за тръби. Прочетете втората част.
Производството на тръбни продукти може да бъде трудоемко, дори при най-добрите обстоятелства. Фабриките са сложни, изискват много редовна поддръжка и в зависимост от това, което произвеждат, конкуренцията е жестока. Много производители на метални тръби са под огромен натиск да увеличат максимално времето за работа, за да увеличат максимално приходите, с малко ценно време за рутинна поддръжка.
В наши дни няма най-добър сценарий за индустрията. Материалите са скъпи и частичните доставки не са необичайни. Сега повече от всякога производителите на тръби трябва да увеличат максимално времето за работа и да намалят брака, а получаването на частични доставки означава намаляване на времето за работа. По-кратките тиражи означават по-чести смени, което не е ефективно използване на време или труд.
„Производственото време е високо в момента“, каза Марк Прасек, мениджър продажби на тръби за Северна Америка в EFD Induction.
Разговори с експерти от индустрията относно съвети и стратегии за извличане на максимума от вашето предприятие разкриха някои повтарящи се теми:
Управлението на инсталация при максимална ефективност означава оптимизиране на десетки фактори, повечето от които взаимодействат с други, така че оптимизирането на операциите на инсталацията не е непременно лесно. Светото слово на бившия колумнист на The Tube & Pipe Journal Бъд Греъм предлага известна перспектива: „Тръбната мелница е държач за инструменти.“Запомнянето на този цитат помага да се опростят нещата. Разбирането какво прави всеки инструмент, как работи и как всеки инструмент взаимодейства с други инструменти е около една трета от битката. Поддържането на всичко поддържано и подравнено е друга трета от нея. Последната трета включва програми за обучение на оператори, стратегии за отстраняване на неизправности и специфични оперативни процедури, уникални за всяка тръба или производител на тръби.
Основното съображение за ефективното управление на мелницата е независимостта на мелницата. е суровината. Получаването на максимална производителност от мелницата означава получаване на максимална производителност от всяка бобина, подадена към мелницата. Започва с решение за покупка.
дължина на намотката. Нелсън Аби, директор на Fives Bronx Inc. Abbey Products, каза: „Тръбните мелници процъфтяват, когато намотката е най-дългата.Обработката на по-къси намотки означава обработка на повече краища на намотките.Всеки край на бобината изисква челна заварка, всяка челна заварка произвежда скрап.
Трудността тук е, че намотките, които са възможно най-дълги, могат да се продават с премия. По-късите намотки може да се предлагат на по-добри цени. Агентите по закупуване може да искат да спестят малко пари, но това е в противоречие с гледната точка на производствения персонал. Почти всеки, който управлява фабрика, е съгласен, че разликата в цената трябва да бъде значителна, за да компенсира производствените загуби, свързани с допълнителни спирания на фабрики.
Друго съображение, каза Аби, е капацитетът на машината за размотаване и всички други ограничения на входния край на мелницата. Може да се наложи да се инвестира в входно оборудване с по-висок капацитет, за да се обработват по-големи, по-тежки рулони, за да се възползват от предимствата на закупуването на по-големи рулони.
Машината за рязане също е фактор, независимо дали рязането се извършва вътрешно или възложено на външни изпълнители. Машините за рязане имат най-голямото тегло и диаметър, с които могат да се справят, така че постигането на най-доброто съвпадение между намотки и слитери е от решаващо значение за максимизиране на производителността.
В обобщение, това е взаимодействие между четири фактора: размерът и теглото на намотката, необходимата ширина на машината за рязане, капацитетът на машината за рязане и капацитетът на входното оборудване.
Широчина и състояние на намотките. В цеховете се разбира, че намотките трябва да имат правилната ширина и правилния размер, за да се направи продукт, но от време на време се случват грешки. Операторите на мелницата често могат да компенсират широчините на лентата, които са малко по-малки или твърде големи, но това е само въпрос на степен. Внимателното внимание към ширината на прорезите е от решаващо значение.
The edge condition of the strip is also the most important issue.Consistent edge presentation, without burrs or any other inconsistencies, is critical to maintaining a consistent weld over the length of the strip, says Michael Strand, president of T&H Lemont.Initial coiling, slitting and rewinding also come into play.Coils that have not been carefully handled can bend, which is problematic.The forming process developed by the roll die engineers starts with flat strip rather than curved strip.
Бележки за инструмента. „Добрият дизайн на матрицата увеличава производителността“, каза Стан Грийн, генерален мениджър на SST Forming Roll Inc. Той посочва, че няма единна стратегия за формоване на тръби и следователно няма единна стратегия за проектиране на матрици. Доставчиците на инструменти за валцоване се различават по начина, по който обработват тръбите и следователно техните продукти. Добивите също варират.
„Радиусът на повърхността на ролката се променя непрекъснато, така че скоростта на въртене на инструмента се променя по повърхността на инструмента“, каза той. Разбира се, тръбата минава през мелницата само с една скорост. Следователно дизайнът влияе на добива. Лошият дизайн губи материал, когато инструментът е нов, и само се влошава, когато инструментът се износва, добави той.
За компании, които не се придържат към обучението и поддръжката, разработването на стратегия за оптимизиране на ефективността на инсталацията започва с основите.
„Независимо от стила на фабриката и продуктите, които произвежда, всички фабрики имат две общи неща – операторите и оперативните процедури“, каза Аби. Да управляваш една фабрика възможно най-последователно е въпрос на предоставяне на стандартизирано обучение и следване на писмени процедури, каза той. Несъответствията в обучението могат да доведат до разлики в настройката и отстраняването на проблеми.
За да извлечете максимума от една инсталация, от оператор на оператор, смяна на смяна, всеки оператор трябва да използва последователни процедури за настройка и отстраняване на неизправности. Всички процедурни разлики обикновено са въпрос на недоразумения, лоши навици, преки пътища и заобиколни решения. Те винаги затрудняват ефективното управление на инсталацията. Тези проблеми може да са местни или въведени, когато обучени оператори са наети от конкуренти, но източникът няма значение. Последователността е ключова, включително операторите които носят опит.
„Необходими са години, за да се обучи оператор на тръбна мелница и наистина не можете да разчитате на универсален план“, каза Странд. „Всяка компания се нуждае от програма за обучение, която да отговаря на нейната фабрика и нейните собствени операции.“
„Трите ключа към ефективните операции са поддръжката на машината, поддръжката на консумативите и калибрирането“, каза Дан Вентура, президент на Ventura & Associates. „Една машина има много движещи се части – независимо дали е самата мелница или периферни устройства на входа или изхода, или масата за разбиване, или каквото имате – и рутинната поддръжка е важна, за да поддържате машината в отлично състояние.“
Strand се съгласява. „Използването на програма за инспекции за превантивна поддръжка е мястото, където всичко започва“, каза той. „Тя предлага най-добрата възможност за печелившо управление на фабрика.Ако производителят на лули реагира само на спешни случаи, той е извън контрол.Това е на милостта на следващата криза.“
„Всяка част от оборудването на мелницата трябва да бъде подравнена“, каза Вентура. „В противен случай фабриката ще се бори сама.“
„В много случаи, когато ролките превишат своя полезен живот, те се втвърдяват и в крайна сметка се напукват“, каза Вентура.
„Ако ролките не се поддържат в добро състояние с редовна поддръжка, тогава те се нуждаят от спешна поддръжка“, казва Вентура. Ако инструментите бяха пренебрегнати, поправката им ще изисква премахване на два до три пъти повече от количеството материал, което иначе биха трябвало да премахнат, каза той. Освен това отнема повече време и струва повече.
Инвестирането в резервни инструменти може да помогне за предотвратяване на извънредни ситуации, отбеляза Странд. Ако инструментът се използва често за дългосрочна работа, ще са необходими повече резервни части, отколкото инструментът, използван рядко за краткосрочна работа. Функцията на инструмента също влияе върху нивото на резерва. Перките могат да се отделят от инструмента за перки и заваръчните ролки могат да бъдат повлияни от топлината на заваръчната кутия, проблеми, които не пречат на формоването и оразмеряването на ролки.
“Regular maintenance is good for equipment, and proper alignment is good for the products it makes,” he said.If these are ignored, factory employees spend more and more time trying to make up for it.This time can be used to make good, best-selling products.These two factors are so important and often overlooked or overlooked that, in Ventura's view, they offer the best opportunity to get the most out of the plant, maximize yield and reduce scrap.
Вентура приравнява поддръжката на мелницата и консумативите с поддръжката на автомобила. Никой няма да кара кола десетки хиляди мили между смяната на маслото с голи гуми. Това ще доведе до скъпи решения или унищожаване, дори за лошо поддържани заводи.
Необходима е и редовна проверка на инструмента след всяко пускане, каза той. Инструментите за проверка могат да разкрият проблеми като фини пукнатини. Такива повреди се откриват веднага щом инструментът бъде изваден от мелницата, а не непосредствено преди инструментът да бъде инсталиран за следващото пускане, което дава най-много време за производство на инструмент за смяна.
„Някои компании работят чрез планирано затваряне“, каза Грийн. Той знаеше, че ще бъде трудно да се съобрази с планирано спиране в тази ситуация, но посочи, че е много опасно. Транспортните и товарните компании са толкова пренаселени или с недостатъчен персонал, или и двете, че доставките не са навреме в наши дни.
„Ако нещо се счупи във фабриката и трябва да поръчате замяна, какво ще направите, за да го доставите?“попита той. Разбира се, въздушният транспорт винаги е опция, но може да доведе до спиране на разходите за доставка.
Поддръжката на мелници и валци е повече от просто следване на график за поддръжка, а координиране на графика за поддръжка с производствения график.
И в трите области – операции, отстраняване на неизправности и поддръжка, обхватът и дълбочината на опита са от значение. Уорън Уитман, вицепрезидент на бизнес звеното Die на T&H Lemont, каза, че компаниите, които имат само една или две мелници за производство на собствени тръби, често имат по-малко хора, посветени на поддръжката на мелници и матрици. Въпреки че персоналът по поддръжката е осведомен, малките отдели имат по-малко опит от по-големите отдели за поддръжка, поставяйки по-малкия персонал в неравностойно положение. Ако компанията не Ако нямате инженерен отдел, отделът по поддръжката трябва да извърши сам отстраняването на неизправностите и ремонтите.
Странд добави, че обучението за отделите по експлоатация и поддръжка сега е по-важно от всякога. Вълната от пенсиониране, свързана със застаряването на бейби бума, означава, че племенното знание, което някога е разтърсило компаниите, изсъхва. Въпреки че много производители на тръби все още могат да разчитат на консултации и съвети от доставчици на оборудване, дори този опит не е толкова изобилен, колкото беше преди, и се свива.
Процесът на заваряване е също толкова важен, колкото всеки друг процес, който се случва при производството на тръба или тръба, а ролята на машината за заваряване не може да бъде надценена.
Индукционно заваряване. „Днес около две трети от нашите поръчки са за преоборудване“, каза Прасек. „Те обикновено заменят стари, проблемни заварчици.Пропускателната способност е основният двигател в момента.”
Той каза, че мнозина изостават от осем цели, защото суровината идва със закъснение. „Обикновено, когато материалът най-накрая излезе, заварчикът не работи“, каза той. Изненадващ брой производители на тръби дори използват машини, базирани на технология с вакуумни тръби, което означава, че използват машини, които са на възраст най-малко 30 години за поддръжка. Сервизните познания за такива машини не са обширни, а самите тръби за смяна е трудно да се намерят.
Предизвикателството за производителите на тръби, които все още ги използват, е как остаряват. Те не се повредят катастрофално, но се разграждат бавно. Едно от решенията е да се използва по-малко топлина при заваряване и да се пусне мелницата на по-ниска скорост, за да се компенсира, което може лесно да избегне капиталовите разходи за инвестиране в нова машина. Това създава фалшиво усещане, че всичко е наред.
Инвестирането в нов източник на енергия за индукционно заваряване може значително да намали потреблението на електроенергия от централата, каза Прасек. Някои щати - особено тези с голямо население и напрегнати мрежи - предлагат щедри данъчни отстъпки при покупки на енергийно ефективно оборудване. Втората мотивация за инвестиране в нови продукти е потенциалът за нови производствени възможности, добави той.
„По-новият заваръчен агрегат често е по-ефективен от по-стария и може да спести хиляди долари, като осигури повече заваръчен капацитет без надграждане на електрическата услуга“, каза Прасек.
Подравняването на индукционната бобина и резистора също е важно. Джон Холдърман, генерален мениджър на EHE Con​sumables, казва, че правилно избраната и инсталирана индукционна бобина има оптимална позиция спрямо заваръчната ролка и трябва да поддържа правилно и постоянно разстояние около тръбата. Ако е настроена неправилно, бобината ще се повреди преждевременно.
Работата на блокера е проста – той блокира потока на електрически ток, насочвайки го към ръба на лентата – и както при всичко останало на мелницата, позиционирането е критично, казва той. Правилното местоположение е на върха на заваръчния шев, но това не е единственото съображение. Инсталирането е от решаващо значение. Ако е закрепен към дорник, който не е достатъчно твърд, за да го поддържа, позицията на блокера може да се промени, той всъщност плъзга ID по дъното на тръба.
Възползвайки се от тенденциите в дизайна на консумативите за заваряване, концепцията за разделена бобина може да окаже значително влияние върху времето за работа на мелницата.
„Мелниците с голям диаметър отдавна използват конструкции с разделени бобини“, каза Халдеман. „Замяната на едно парче индукционна бобина изисква рязане на тръбата, подмяна на бобината и повторно навиване на резбата“, каза той. Дизайнът на разделената бобина се предлага в две части, спестявайки цялото ви време и усилия.
„Използвани са в големи валцоващи мелници, но беше необходимо малко фантастично инженерство, за да се приложи този принцип към малки намотки“, каза той. Още по-малко работа за производителя. „Малките намотки от две части имат специализиран хардуер и умно проектирани скоби“, каза той.
Що се отнася до процеса на охлаждане на блокера, производителите на тръби имат две традиционни възможности: централна охладителна система на фабриката или отделна специална водна система, която може да бъде скъпа.
„Най-добре е да охлаждате резистора с чиста охлаждаща течност,” каза Холдерман. Поради тази причина една малка инвестиция в специална филтърна система за дросел за охлаждаща течност на мелница може значително да увеличи живота на дросела.
Охлаждащата течност на мелницата често се използва за дросела, но охлаждащата течност на мелницата събира фини метални частици. Въпреки всички усилия да се уловят фините частици в централен филтър или да се уловят с централна магнитна система, някои хора преминават и намират пътя си до препятствието. Това не е мястото за метални прахове.
„Те се нагряват в индукционното поле и се изгарят в корпуса на резистора и ферита, което причинява преждевременна повреда и след това се изключва, за да смени резистора“, каза Холдерман. „Те също се натрупват върху индукционните намотки и в крайна сметка причиняват щети от дъга и там.“