La fabricació exitosa i eficient de canonades o canonades requereix l'optimització de 10.000 detalls, inclòs el manteniment de l'equip. Donada la infinitat de peces mòbils de cada tipus de molí i cada peça d'equip perifèric, complir el programa de manteniment preventiu recomanat pel fabricant no és una tasca fàcil.Foto: T & H Lemont Inc.
Nota de l'editor: aquesta és la primera part d'una sèrie de dues parts sobre l'optimització de les operacions del molí de tubs o canonades. Llegiu la segona part.
La fabricació de productes tubulars pot ser laboriosa, fins i tot en les millors circumstàncies. Les fàbriques són complexes, requereixen molt de manteniment regular i, depenent del que produeixen, la competència és ferotge. Molts productors de tubs metàl·lics es troben sota una pressió tremenda per maximitzar el temps d'activitat per maximitzar els ingressos, amb poc temps valuós per al manteniment rutinari.
No hi ha el millor escenari per a la indústria en aquests dies. Els materials són cars i els lliuraments parcials no són estranys. Ara més que mai, els productors de canonades han de maximitzar el temps de funcionament i reduir la ferralla, i rebre lliuraments parcials significa reduir el temps de funcionament.
"El temps de producció és molt important ara mateix", va dir Mark Prasek, director de vendes de tubs nord-americans d'EFD Induction.
Les converses amb experts del sector sobre consells i estratègies per treure el màxim profit de la vostra planta van revelar alguns temes recurrents:
Fer funcionar una planta amb la màxima eficiència significa optimitzar desenes de factors, la majoria dels quals interactuen amb altres, de manera que optimitzar les operacions de la planta no és necessàriament fàcil. La paraula sagrada de l'antic columnista de The Tube & Pipe Journal, Bud Graham, ofereix una perspectiva: "Un molí de tubs és un portaeines".Recordar aquesta cita ajuda a mantenir les coses senzilles. Entendre què fa cada eina, com funciona i com cada eina interactua amb altres eines és aproximadament un terç de la batalla. Mantenir-ho tot mantingut i alineat és un altre terç. L'últim terç inclou programes de formació d'operadors, estratègies de resolució de problemes i procediments operatius específics únics per a cada productor de canonades o canonades.
La consideració principal per fer funcionar un molí de manera eficient és independent del molí. És la matèria primera. Aconseguir la màxima producció del molí significa obtenir la màxima producció de cada bobina alimentada al molí. Comença amb una decisió de compra.
longitud de la bobina. Nelson Abbey, director de Fives Bronx Inc. Abbey Products, va dir: "Els molins de tubs prosperen quan les bobines són més llargues.Mecanitzar bobines més curtes significa mecanitzar més extrems de bobines.Cada extrem de la bobina requereix una soldadura a tope Cada soldadura a tope produeix ferralla.
La dificultat aquí és que les bobines el més llargues possibles es poden vendre amb un preu superior. Les bobines més curtes poden estar disponibles a millors preus. És possible que els agents de compra vulguin estalviar diners, però això no és coherent amb el punt de vista del personal de la planta de fabricació. Gairebé tots els que dirigeixen una fàbrica estarien d'acord que la diferència de preu hauria de ser significativa per compensar les pèrdues addicionals de producció associades a les aturades de fàbrica.
Una altra consideració, va dir Abbey, és la capacitat del desbobinador i qualsevol altra limitació a l'extrem d'entrada del molí. Pot ser necessari invertir en equips d'entrada de major capacitat per manejar bobines més grans i pesades per aprofitar els avantatges de comprar bobines més grans.
La talladora també és un factor, tant si la talladora es fa a casa com si es subcontracta. Les talladores tenen el pes i el diàmetre més grans que poden manejar, de manera que aconseguir la millor combinació entre bobines i talladores és fonamental per maximitzar el rendiment.
En resum, és una interacció entre quatre factors: la mida i el pes de la bobina, l'amplada necessària de la talladora, la capacitat de la talladora i la capacitat de l'equip d'entrada.
Amplada i estat de la bobina. A la botiga, no cal dir que les bobines han de tenir l'amplada i el calibre adequats per fer un producte, però els errors es produeixen de tant en tant. Els operadors de molins sovint poden compensar les amplades de tires que són una mica massa petites o massa grans, però això és només una qüestió de grau.
L'estat de les vores de la cinta també és el problema més important. La presentació coherent de les vores, sense rebaves ni cap altra inconsistència, és fonamental per mantenir les soldadures consistents al llarg de les longituds de la cinta, diu Michael Strand, president de T&H Lemont. També entren en joc l'enrotllament inicial, el tall i el rebobinat. .
Notes d'eines "Un bon disseny de motlles maximitza el rendiment", va dir Stan Green, director general de SST Forming Roll Inc. Ell assenyala que no hi ha una estratègia única per a la formació de tubs i, per tant, no hi ha una estratègia única per al disseny de motlles.
"El radi de la superfície del rotlle canvia constantment, de manera que la velocitat de rotació de l'eina canvia a la superfície de l'eina", va dir. Per descomptat, el tub passa pel molí a una sola velocitat. Per tant, el disseny afecta el rendiment. El mal disseny malbarata material quan l'eina és nova i només empitjora a mesura que l'eina es desgasta, va afegir.
Per a les empreses que no s'adhereixen a la ruta de formació i manteniment, el desenvolupament d'una estratègia per optimitzar l'eficiència de la planta comença pels bàsics.
"Independentment de l'estil de la fàbrica i dels productes que fa, totes les fàbriques tenen dues coses en comú: els operadors i els procediments operatius", va dir Abbey. Fer funcionar una fàbrica de la manera més coherent possible és una qüestió de proporcionar una formació estandarditzada i seguir procediments escrits, va dir. Les inconsistències en la formació poden provocar diferències en la configuració i la resolució de problemes.
Per treure el màxim profit d'una planta, d'operador a operador, d'un torn a un altre, cada operador ha d'utilitzar procediments de configuració i resolució de problemes coherents. Qualsevol diferència de procediment sol ser una qüestió de malentesos, mals hàbits, dreceres i solucions alternatives. Aquests sempre dificulten l'execució de la planta de manera eficient. Aquests problemes poden ser d'origen o introduïts quan l'operador capacitat no fa diferències, inclòs els operadors entrenats. aportar experiència.
"Es necessita anys formar un operador de fàbrica de tubs i realment no es pot confiar en un pla únic", va dir Strand. "Totes les empreses necessiten un programa de formació que s'adapti a la seva fàbrica i a les seves pròpies operacions".
"Les tres claus per a operacions eficients són el manteniment de la màquina, el manteniment dels consumibles i el calibratge", va dir Dan Ventura, president de Ventura & Associates. "Una màquina té moltes peces mòbils, ja sigui el molí mateix o els perifèrics a l'entrada o la sortida, o la taula de batre, o el que tens, i el manteniment rutinari és important per mantenir la màquina en les millors condicions".
Strand està d'acord. "Utilitzar un programa d'inspecció de manteniment preventiu és on comença tot", va dir. "Ofereix la millor oportunitat per dirigir una fàbrica de manera rendible.Si un productor de canonades només respon a emergències, està fora de control.Està a mercè de la propera crisi".
"Cada peça d'equip del molí ha d'estar alineada", va dir Ventura. "En cas contrari, la fàbrica lluitarà per si mateixa".
"En molts casos, quan els rotlles superen la seva vida útil, treballen endurint-se i finalment s'esquerden", va dir Ventura.
"Si els rotlles no es mantenen en bones condicions amb un manteniment regular, llavors necessiten un manteniment d'emergència", diu Ventura. Si les eines es descuidessin, la reparació requeriria treure dues o tres vegades la quantitat de material que d'altra manera haurien de treure, va dir. També triga més i costa més.
Invertir en eines de còpia de seguretat pot ajudar a prevenir emergències, va assenyalar Strand. Si l'eina s'utilitza sovint per a un funcionament a llarg termini, es necessitaran més peces de recanvi que l'eina que s'utilitza amb poca freqüència per a un funcionament a curt termini. La funció de l'eina també afecta el nivell de reserva.
"El manteniment regular és bo per als equips, i l'alineació adequada és bona per als productes que fa", va dir. Si s'ignoren, els empleats de la fàbrica passen cada cop més temps intentant compensar-ho. Aquest temps es pot utilitzar per fer bons productes més venuts. Aquests dos factors són tan importants i sovint es passen per alt o es passen per alt que, segons Ventura, ofereixen la millor oportunitat de reduir i aprofitar al màxim la planta.
Ventura equipara el manteniment del molí i dels consumibles amb el manteniment del cotxe. Ningú conduirà un cotxe durant desenes de milers de quilòmetres entre canvis d'oli amb pneumàtics nus. Això comportarà solucions cares o destrucció, fins i tot per a plantes amb mal manteniment.
També és necessària una inspecció periòdica de l'eina després de cada execució, va dir. Les eines d'inspecció poden revelar problemes com ara esquerdes de línies fines. Aquest dany es descobreix tan aviat com l'eina es retira del molí, en lloc de immediatament abans d'instal·lar l'eina per a la propera execució, donant el màxim de temps per fabricar una eina de substitució.
"Algunes empreses estan treballant amb tancaments programats", va dir Green. Sabia que seria difícil complir amb un tancament programat en aquesta situació, però va assenyalar que era molt perillós. Les empreses navilieres i de mercaderies estan tan amuntegades o amb poc personal, o ambdues coses, que els lliuraments no arriben a temps en aquests dies.
"Si alguna cosa es trenca a la fàbrica i n'has de demanar un recanvi, què faràs per rebre'l?"Va preguntar. Per descomptat, el transport aeri sempre és una opció, però pot augmentar el cost de l'enviament.
El manteniment de molins i rotlles és més que seguir un programa de manteniment, sinó coordinar el programa de manteniment amb el programa de producció.
En les tres àrees: operacions, resolució de problemes i manteniment, l'amplitud i la profunditat de l'experiència són importants. Warren Wheatman, vicepresident de la Unitat de Negoci de matrius de T&H Lemont, va dir que les empreses que només tenen una o dues fàbriques per produir els seus propis tubs sovint tenen menys persones dedicades al manteniment de freses i matrius. Si no teniu un departament d'enginyeria, el departament de manteniment s'ha de fer ell mateix la resolució de problemes i les reparacions.
Strand va afegir que la formació per als departaments d'operacions i manteniment és ara més important que mai. L'onada de jubilacions associades a l'envelliment dels baby boomers significa que el coneixement tribal que una vegada va sacsejar les empreses s'està assecant. Tot i que molts productors de tubs encara poden confiar en la consulta i l'assessorament dels proveïdors d'equips, fins i tot aquesta experiència no és tan abundant com abans i s'està reduint.
El procés de soldadura és tan important com qualsevol altre procés que es produeix en la fabricació d'una canonada o canonada, i el paper d'una màquina de soldadura no es pot sobreestimar.
Soldadura per inducció. "Avui, aproximadament dos terços de les nostres comandes són per a modernitzacions", va dir Prasek. "En general, substitueixen els soldadors antics i problemàtics.El rendiment és el principal motor en aquests moments".
Va dir que molts estaven darrere de vuit objectius perquè la matèria primera va arribar tard. "En general, quan finalment surt el material, el soldador cau", va dir. Un nombre sorprenent de productors de tubs fins i tot utilitzen màquines basades en tecnologia de tubs al buit, la qual cosa significa que estan utilitzant màquines que tenen almenys 30 anys d'antiguitat per a la cura.
El repte dels productors de canonades que encara les fan servir és com envelleixen. No fallen catastròficament, sinó que es degraden lentament. Una solució és utilitzar menys calor de soldadura i fer funcionar el molí a una velocitat més lenta per compensar, cosa que pot evitar fàcilment la despesa de capital d'invertir en una màquina nova. Això crea una falsa sensació que tot està bé.
Invertir en una nova font d'energia de soldadura per inducció pot reduir significativament l'ús d'electricitat de la planta, va dir Prasek. Alguns estats, especialment aquells amb grans poblacions i xarxes estressades, ofereixen generoses rebaixes fiscals a la compra d'equips eficients energèticament. Una segona motivació per invertir en nous productes és el potencial de noves possibilitats de producció, va afegir.
"Normalment, una nova unitat de soldadura és molt més eficient que una de més antiga i pot estalviar milers de dòlars proporcionant més capacitat de soldadura sense actualitzar el servei elèctric", va dir Prasek.
L'alineació de la bobina d'inducció i la resistència també és important. John Holderman, director general de consumibles EHE, diu que una bobina d'inducció correctament seleccionada i instal·lada té una posició òptima en relació amb el rodet de soldadura i ha de mantenir un espai lliure adequat i coherent al voltant del tub. Si s'estableix incorrectament, la bobina fallarà prematurament.
El treball del bloquejador és senzill: bloqueja el flux de corrent elèctric, dirigint-lo a la vora de la cinta, i com amb tota la resta del molí, el posicionament és crític, diu. La ubicació correcta és al vèrtex de la soldadura, però aquesta no és l'única consideració. La instal·lació és crítica. Si està subjecte a un mandril, la posició del bloqueig pot canviar prou rígid per suportar el bloqueig. fons del tub.
Aprofitant les tendències en el disseny de consumibles de soldadura, el concepte de bobina dividida pot tenir un impacte significatiu en el temps de funcionament del molí.
"Els molins de gran diàmetre han utilitzat durant molt de temps dissenys de bobina dividida", va dir Haldeman. "La substitució d'una sola peça de bobina d'inducció requereix tallar la canonada, substituir la bobina i tornar-la a enfilar", va dir. El disseny de la bobina dividida es presenta en dues parts, estalviant tot el vostre temps i esforç.
"S'han utilitzat en grans laminadors, però calia una mica d'enginyeria fantàstica per aplicar aquest principi a bobines petites", va dir. Encara menys feina per al fabricant. "Les bobines petites de dues peces tenen un maquinari especialitzat i pinces dissenyades intel·ligentment", va dir.
Pel que fa al procés de refrigeració del bloquejador, els productors de canonades tenen dues opcions tradicionals: un sistema de refrigeració central a la fàbrica o un sistema d'aigua dedicat separat, que pot ser car.
"El millor és refredar la resistència amb refrigerant net", va dir Holderman. Per aquest motiu, una petita inversió en un sistema de filtre d'obstrucció dedicat per al refrigerant del molí pot augmentar molt la vida de l'obstrucció.
El refrigerant del molí s'utilitza sovint a l'obstacle, però el refrigerant del molí recull les fines metàl·liques. Malgrat tots els esforços per atrapar les fines en un filtre central o capturar-les amb un sistema imant central, algunes persones passen i troben el camí cap a l'obstacle. Aquest no és el lloc per a pols metàl·liques.
"S'escalfen al camp d'inducció i es cremen a la carcassa de la resistència i a la ferrita, cosa que provoca una fallada prematura i després s'apaga per substituir la resistència", va dir Holderman. "També s'acumulen a les bobines d'inducció i, finalment, també causen danys per l'arc".