Úspěšná a efektivní výroba trubek nebo trubek vyžaduje optimalizaci 10 000 detailů, včetně údržby zařízení. Vzhledem k nespočtu pohyblivých částí v každém typu mlýna a každém periferním zařízení není dodržování výrobcem doporučeného plánu preventivní údržby snadný úkol.Foto: T & H Lemont Inc.
Poznámka editora: Toto je první část dvoudílné série o optimalizaci operací válcování trubek nebo trubek. Přečtěte si druhou část.
Výroba trubkových produktů může být pracná, a to i za těch nejlepších okolností. Továrny jsou složité, vyžadují hodně pravidelné údržby a v závislosti na tom, co vyrábějí, je konkurence nelítostná. Mnoho výrobců kovových trubek je pod obrovským tlakem, aby maximalizovali dobu provozuschopnosti, aby maximalizovali příjmy, s malým drahocenným časem na běžnou údržbu.
V dnešní době neexistuje nejlepší scénář pro toto odvětví. Materiály jsou drahé a částečné dodávky nejsou neobvyklé. Výrobci trubek nyní více než kdy jindy potřebují maximalizovat dobu provozuschopnosti a snížit zmetkovitost a příjem částečných dodávek znamená snížení doby provozuschopnosti. Kratší série znamenají častější změny, což není efektivní využití času nebo práce.
„Doba výroby je právě teď na vysoké úrovni,“ řekl Mark Prasek, manažer prodeje hadic pro Severní Ameriku ve společnosti EFD Induction.
Rozhovory s odborníky z oboru o tipech a strategiích, jak ze svého závodu vytěžit maximum, odhalila některá opakující se témata:
Provozování závodu s maximální efektivitou znamená optimalizaci desítek faktorů, z nichž většina spolupracuje s ostatními, takže optimalizace provozu závodu není nutně snadná. Svaté slovo bývalého sloupkaře The Tube & Pipe Journal Buda Grahama nabízí jistou perspektivu: „Mlýn na trubky je držák nástroje.“Zapamatování si tohoto citátu pomáhá udržet věci jednoduché. Pochopení toho, co každý nástroj dělá, jak funguje a jak každý nástroj spolupracuje s jinými nástroji, je asi třetina bitvy. Udržování všeho udržovaného a zarovnaného je další třetina toho. Poslední třetina zahrnuje programy školení operátorů, strategie odstraňování problémů a specifické provozní postupy jedinečné pro každého výrobce trubek nebo trubek.
Primárním předpokladem pro efektivní provoz mlýna je nezávislost na mlýně. Jde o surovinu. Získání maximálního výkonu z mlýna znamená získat maximální výkon z každého svitku přiváděného do mlýna. Začíná to rozhodnutím o nákupu.
délka cívky. Nelson Abbey, ředitel společnosti Fives Bronx Inc. Abbey Products, řekl: „Trubkárny prosperují, když je cívka nejdelší.Obrábění kratších cívek znamená obrábění více konců cívek.Každý konec cívky vyžaduje tupý svar, každý tupý svar produkuje odpad.
Potíž je v tom, že co nejdelší svitky lze prodávat za příplatek. Kratší svitky mohou být k dispozici za lepší ceny. Nákupčí mohou chtít ušetřit nějaké peníze, ale to není v souladu s hlediskem personálu výrobní haly. Téměř každý, kdo provozuje továrnu, souhlasí s tím, že cenový rozdíl musí být značný, aby vyrovnal výrobní ztráty spojené s dodatečnými odstávkami továren.
Dalším hlediskem, řekl Abbey, je kapacita odvíječe a jakákoli další omezení na vstupním konci válcovny. Může být nutné investovat do vstupního zařízení s vyšší kapacitou, aby bylo možné manipulovat s většími a těžšími cívkami, abyste mohli využít výhod nákupu větších cívek.
Řezačka je také faktorem, ať už je řezání prováděno interně nebo externě. Řezačky mají největší hmotnost a průměr, které zvládnou, takže dosažení nejlepšího souladu mezi cívkami a řezačkami je rozhodující pro maximalizaci výkonu.
V souhrnu jde o interakci mezi čtyřmi faktory: velikostí a hmotností cívky, potřebnou šířkou řezačky, kapacitou řezačky a kapacitou vstupního zařízení.
Šířka a stav svitku. V dílně je samozřejmé, že svitky musí mít správnou šířku a správný rozměr, aby bylo možné vyrobit produkt, ale čas od času dochází k chybám. Operátoři fréz mohou často kompenzovat šířky pásu, které jsou trochu příliš malé nebo příliš velké, ale to je pouze otázka stupně. Pečlivá pozornost k šířce štěrbiny je kritická.
Stav hran pásu je také nejdůležitějším problémem. Konzistentní zobrazení hran, bez otřepů nebo jakýchkoli jiných nesrovnalostí, je rozhodující pro udržení konzistentního svaru po celé délce pásu, říká Michael Strand, prezident T&H Lemont. Do hry vstupuje také počáteční navíjení, řezání a převíjení. Svitky, které nebyly pečlivě zpracovány, se mohou ohýbat, což je poněkud problematické při procesu válcování pásu.
Poznámky k nástroji „Dobrý design forem maximalizuje propustnost,“ řekl Stan Green, generální ředitel SST Forming Roll Inc. Poukazuje na to, že neexistuje jediná strategie pro tvarování trubek, a tudíž ani jednotná strategie pro navrhování forem. Dodavatelé válcovacích nástrojů se liší ve způsobu zpracování trubek, a tedy i jejich produktů. Výnosy se také liší.
"Poloměr povrchu válce se neustále mění, takže rychlost otáčení nástroje se mění po povrchu nástroje," řekl. Trubka samozřejmě prochází frézou pouze jednou rychlostí. Proto design ovlivňuje výnos. Špatná konstrukce plýtvá materiálem, když je nástroj nový, a to se jen zhoršuje, když se nástroj opotřebovává, dodal.
Pro společnosti, které se nedrží cesty školení a údržby, začíná vývoj strategie pro optimalizaci efektivity závodu od základů.
„Bez ohledu na styl továrny a produkty, které vyrábí, mají všechny továrny společné dvě věci – operátory a provozní postupy,“ řekl Abbey. Co nejdůslednější řízení továrny je záležitostí poskytování standardizovaných školení a dodržování písemných postupů, řekl. Nekonzistence ve školení může vést k rozdílům v nastavení a řešení problémů.
Chcete-li ze závodu vytěžit maximum, od operátora k operátorovi, směnu za směnou, musí každý operátor používat konzistentní postupy nastavení a odstraňování problémů. Jakékoli procedurální rozdíly jsou obvykle věcí nedorozumění, špatných návyků, zkratek a alternativních řešení. Ty vždy znesnadňují efektivní provoz závodu. Tyto problémy mohou být domácí nebo vzniklé, když jsou najímáni vyškolení operátoři od konkurence, ale na zdroji nezáleží, včetně zkušeností operátorů. Cons.
„Vyškolit operátora válcovny trub trvá roky a opravdu se nemůžete spoléhat na plán univerzální velikosti,“ řekl Strand. „Každá společnost potřebuje školicí program, který odpovídá její továrně a jejím vlastním operacím.“
„Tři klíče k efektivnímu provozu jsou údržba stroje, údržba spotřebního materiálu a kalibrace,“ řekl Dan Ventura, prezident společnosti Ventura & Associates. „Stroj má mnoho pohyblivých částí – ať už je to samotný mlýn nebo periferie na vstupním nebo výstupním konci, nebo mlátící stůl nebo co vy – a pravidelná údržba je důležitá pro udržení stroje ve špičkovém stavu.“
Strand souhlasí. „Všechno začíná používáním programu preventivní údržby,“ řekl. „Nabízí to nejlepší příležitost k ziskovému vedení továrny.Pokud výrobce potrubí reaguje pouze na nouzové situace, je mimo kontrolu.Je vydán na milost a nemilost příští krizi."
"Každý kus zařízení na továrně musí být sladěný," řekl Ventura. "Jinak bude továrna bojovat sama."
"V mnoha případech, když role překročí svou životnost, ztvrdnou a nakonec prasknou," řekl Ventura.
"Pokud se role neudržují v dobrém stavu pravidelnou údržbou, pak potřebují nouzovou údržbu," říká Ventura. Pokud by byly nástroje zanedbány, jejich oprava by vyžadovala odstranění dvou až trojnásobku množství materiálu, které by jinak museli odstranit, řekl. Také to trvá déle a stojí více.
Investice do záložních nástrojů může pomoci předcházet nouzovým situacím, poznamenal Strand. Pokud je nástroj často používán pro dlouhodobý provoz, bude zapotřebí více náhradních dílů, než nástroj používaný zřídka pro krátkodobý provoz. Funkce nástroje také ovlivňuje úroveň rezervy. Žebra se mohou odlepit od nástroje s ploutvemi a svařovací válce mohou být ovlivněny teplem svařovací skříně, problémy, které nezpůsobují tvorbu a rýhování rolí.
"Pravidelná údržba je dobrá pro zařízení a správné zarovnání je dobré pro produkty, které vyrábí," řekl. Pokud jsou tyto ignorovány, tráví zaměstnanci továrny stále více času tím, že se to snaží vynahradit. Tento čas lze využít k výrobě dobrých, nejprodávanějších produktů. Tyto dva faktory jsou tak důležité a často přehlížené nebo přehlížené, že podle Ventury nabízejí nejlepší příležitost ke snížení výnosu a zmetkovitosti.
Ventura přirovnává údržbu mlýna a spotřebního materiálu k údržbě auta. Nikdo neujede s autem desítky tisíc kilometrů mezi výměnami oleje s holými pneumatikami. To povede k drahým řešením nebo zničení, a to i u špatně udržovaných závodů.
Pravidelná kontrola nástroje po každém běhu je také nezbytná, řekl. Kontrolní nástroje mohou odhalit problémy, jako jsou jemné praskliny. Takové poškození je odhaleno, jakmile je nástroj vyjmut z frézy, spíše než bezprostředně před instalací nástroje pro další běh, což dává nejvíce času na výrobu náhradního nástroje.
"Některé společnosti pracují na plánovaných uzavírkách," řekl Green. Věděl, že v této situaci bude obtížné dodržet plánovanou odstávku, ale poukázal na to, že je to velmi nebezpečné. Přepravní a nákladní společnosti jsou tak přeplněné nebo mají nedostatek zaměstnanců nebo obojí, že dodávky v těchto dnech nejdou včas.
"Pokud se něco porouchá v továrně a budete muset objednat náhradní, co uděláte, aby vám to bylo doručeno?"zeptal se. Samozřejmě, že letecká přeprava je vždy možností, ale může způsobit spirálu nákladů na přepravu.
Údržba mlýnů a válců je více než jen dodržování plánu údržby, ale koordinace plánu údržby s plánem výroby.
Ve všech třech oblastech – provoz, odstraňování problémů a údržba záleží na šíři a hloubce zkušeností. Warren Wheatman, viceprezident divize Die Business Unit společnosti T&H Lemont, uvedl, že společnosti, které mají pouze jednu nebo dvě válcovny na výrobu vlastních trubek, mají často méně lidí věnovaných údržbě fréz a matric. I když jsou pracovníci údržby znalí, malá oddělení mají méně zkušeností než větší oddělení údržby, takže menší oddělení údržby a údržby má nevýhodu. oni sami.
Strand dodal, že školení pro oddělení provozu a údržby je nyní důležitější než kdy dříve. Vlna odchodů do důchodu spojená se stárnoucími populačními ročníky znamená kmenové znalosti, že kdysi otřesené společnosti vysychají. I když se mnoho výrobců trubek může stále spolehnout na konzultace a rady s dodavateli zařízení, ani tato odbornost není tak bohatá jako kdysi a stále se zmenšuje.
Proces svařování je stejně důležitý jako jakýkoli jiný proces, ke kterému dochází při výrobě trubky nebo trubky, a roli svařovacího stroje nelze přeceňovat.
Indukční svařování. „Dnes jsou asi dvě třetiny našich zakázek na dovybavení,“ řekl Prášek. „Obvykle nahrazují staré problematické svářečky.Propustnost je v současnosti hlavním hnacím motorem.“
Řekl, že mnozí zaostávali za osmi brankami, protože surovina přišla pozdě." Obvykle, když materiál konečně vyjde, svářečka jde dolů," řekl. Překvapivý počet výrobců trubek dokonce používá stroje založené na technologii vakuových trubek, což znamená, že k péči používají stroje staré alespoň 30 let. Servisní znalosti pro takové stroje nejsou rozsáhlé a samotné náhradní trubice je obtížné najít.
Výzvou pro výrobce trubek, kteří je stále používají, je to, jak stárnou. Neselhávají katastrofálně, ale pomalu se rozkládají. Jedním z řešení je použít méně svařovacího tepla a provozovat mlýn při nižší rychlosti, aby se to kompenzovalo, což se může snadno vyhnout kapitálovým výdajům na investice do nového stroje. To vytváří falešný pocit, že je vše v pořádku.
Investice do nového zdroje indukčního svařování může výrazně snížit spotřebu elektřiny v závodě, řekl Prášek. Některé státy – zejména ty s velkým počtem obyvatel a namáhanými sítěmi – nabízejí velkorysé daňové slevy na nákupy energeticky efektivních zařízení. Druhou motivací pro investice do nových produktů je potenciál pro nové výrobní možnosti, dodal.
"Novější svařovací jednotka je často účinnější než starší a může ušetřit tisíce dolarů tím, že poskytuje větší svařovací kapacitu bez modernizace elektrických služeb," řekl Prášek.
Vyrovnání indukční cívky a rezistoru je také důležité. John Holderman, generální ředitel EHE Con​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​Správně vybraná a instalovaná indukční cívka má optimální polohu vzhledem ke svařovacímu válci a potřebuje udržovat správnou a konzistentní vůli kolem trubky. Pokud je nastavena nesprávně, cívka předčasně selže.
Úloha blokovače je jednoduchá – blokuje tok elektrického proudu a směřuje ho k okraji pásu – a stejně jako u všeho ostatního na fréze je jeho umístění kritické, říká. Správné umístění je na vrcholu svaru, ale to není jediné kritérium. Instalace je kritická. Pokud je připevněn k trnu, který není ve skutečnosti dostatečně tuhý, aby ho mohl podepřít, může změnit polohu trubky.
S využitím trendů v designu přídavných materiálů pro svařování může mít koncept dělené cívky významný dopad na dobu provozuschopnosti frézy.
"Velkoprůměrové frézy již dlouho používají konstrukce dělených cívek," řekl Haldeman. "Výměna jednoho kusu indukční cívky vyžaduje řezání trubky, výměnu cívky a opětovné navlečení závitu," řekl. Konstrukce dělené cívky se skládá ze dvou částí, což šetří veškerý váš čas a úsilí.
"Byly použity ve velkých válcovacích stolicích, ale aplikace tohoto principu na malé cívky vyžadovala trochu sofistikovaného inženýrství," řekl. Ještě méně práce pro výrobce. "Malé dvoudílné cívky mají specializovaný hardware a chytře navržené svorky," řekl.
Pokud jde o proces chlazení blokátoru, výrobci trubek mají dvě tradiční možnosti: centrální chladicí systém továrny nebo samostatný vyhrazený vodní systém, který může být drahý.
"Nejlepší je chladit odpor čistou chladicí kapalinou," řekl Holderman. Z tohoto důvodu může malá investice do speciálního systému tlumivky pro chladicí kapalinu mlýna výrazně prodloužit životnost tlumivky.
Chladicí kapalina mlýna se často používá na sytič, ale chladicí kapalina mlýna shromažďuje kovové jemné částice. Přes veškerou snahu zachytit jemné částice v centrálním filtru nebo je zachytit pomocí centrálního magnetického systému někteří lidé projdou a najdou si cestu k překážce. Toto není místo pro kovové prášky.
"Zahřívají se v indukčním poli a spálí se do pouzdra rezistoru a feritu, což způsobí předčasné selhání a poté se vypnou, aby se odpor vyměnil," řekl Holderman. "Také se hromadí na indukčních cívkách a nakonec způsobují poškození v důsledku elektrického oblouku."