A fabricación exitosa e eficiente de tubaxes ou tubaxes require a optimización de 10.000 detalles, incluído o mantemento do equipamento.Dada a infinidade de pezas móbiles en cada tipo de muíño e cada peza de equipo periférico, o cumprimento do programa de mantemento preventivo recomendado polo fabricante non é tarefa sinxela.Foto: T & H Lemont Inc.
Nota do editor: esta é a primeira parte dunha serie de dúas partes sobre a optimización das operacións do molino de tubos ou tubos. Le a segunda parte.
A fabricación de produtos tubulares pode ser laboriosa, mesmo nas mellores circunstancias. As fábricas son complexas, requiren moito mantemento regular e, dependendo do que produzan, a competencia é feroz. Moitos produtores de tubos metálicos están baixo unha enorme presión para maximizar o tempo de actividade para maximizar os ingresos, con pouco tempo valioso para o mantemento rutineiro.
Non hai o mellor dos casos para a industria nestes días. Os materiais son caros e as entregas parciais non son infrecuentes. Agora máis que nunca, os produtores de tubos necesitan maximizar o tempo de actividade e reducir a chatarra, e recibir entregas parciais significa reducir o tempo de actividade. As tiradas máis curtas significan cambios máis frecuentes, o que non supón un uso eficiente do tempo nin da man de obra.
"O tempo de produción é moi importante agora mesmo", dixo Mark Prasek, director de vendas de tubos en América do Norte en EFD Induction.
As conversas con expertos do sector sobre consellos e estratexias para sacar o máximo proveito da súa planta revelaron algúns temas recorrentes:
Executar unha planta coa máxima eficiencia significa optimizar decenas de factores, a maioría dos cales interactúan con outros, polo que optimizar as operacións da planta non é necesariamente fácil. A palabra sagrada do ex columnista de The Tube & Pipe Journal, Bud Graham, ofrece algunha perspectiva: "Un molino de tubos é un portaferramentas".Lembrar esta cita axuda a manter as cousas sinxelas. Entender o que fai cada ferramenta, como funciona e como cada ferramenta interactúa con outras ferramentas é aproximadamente un terzo da batalla. Manter todo mantido e aliñado é outro terzo. O tercio final implica programas de formación de operadores, estratexias de solución de problemas e procedementos operativos específicos exclusivos de cada produtor de tubaxes ou tubaxes.
A principal consideración para executar un muíño de forma eficiente é independente do molino. É a materia prima. Conseguir o máximo rendemento do muíño significa obter a máxima produción de cada bobina alimentada ao molino. Comeza cunha decisión de compra.
lonxitude da bobina. Nelson Abbey, director de Fives Bronx Inc. Abbey Products, dixo: "Os muíños de tubos prosperan cando as bobinas son máis longas.Mecanizar bobinas máis curtas significa mecanizar máis extremos de bobinas.Cada extremo da bobina require unha soldadura a tope Cada soldadura a tope produce chatarra.
A dificultade aquí é que as bobinas que son o máis longas posible poden venderse cunha prima. Poden estar dispoñibles bobinas máis curtas a mellores prezos. Os axentes de compra poden querer aforrar algo de diñeiro, pero isto é incompatible co punto de vista do persoal da planta de fabricación. Case todos os que dirixen unha fábrica estarían de acordo en que a diferenza de prezo tería que ser significativa para compensar as perdas adicionais das fábricas asociadas ás paradas de produción.
Outra consideración, dixo Abbey, é a capacidade do desbobinador e calquera outra limitación no extremo de entrada do molino. Pode ser necesario investir en equipos de entrada de maior capacidade para manexar bobinas máis grandes e pesadas para aproveitar os beneficios da compra de bobinas máis grandes.
A cortadora tamén é un factor, tanto se o corte se fai na casa como se externaliza. As cortadoras teñen o maior peso e diámetro que poden manexar, polo que conseguir a mellor coincidencia entre as bobinas e as cortadoras é fundamental para maximizar o rendemento.
En resumo, é unha interacción entre catro factores: o tamaño e peso da bobina, o ancho necesario da cortadora, a capacidade da cortadora e a capacidade do equipo de entrada.
Ancho e estado da bobina. Na tenda, é evidente que as bobinas teñen que ter o ancho e o calibre adecuados para fabricar un produto, pero de cando en vez ocorren erros. Os operadores de muíños adoitan compensar anchos de tiras demasiado pequenos ou demasiado grandes, pero isto é só unha cuestión de grao. É fundamental prestar atención ao ancho dos muíños.
O estado do bordo da tira tamén é o problema máis importante. A presentación do bordo consistente, sen rebabas ou calquera outra inconsistencia, é fundamental para manter soldaduras consistentes ao longo das lonxitudes de tira, di Michael Strand, presidente de T&H Lemont. Tamén entran en xogo o bobinado inicial, o corte e o rebobinado. .
Notas sobre ferramentas "Un bo deseño de moldes maximiza o rendemento", dixo Stan Green, director xeral de SST Forming Roll Inc. El sinala que non hai unha estratexia única para a formación de tubos e, polo tanto, non existe unha estratexia única para o deseño de moldes. Os provedores de ferramentas de rolo varían na forma en que procesan os tubos e, polo tanto, os seus produtos. Os rendementos tamén varían.
"O raio da superficie do rolo cambia constantemente, polo que a velocidade de rotación da ferramenta cambia na superficie da ferramenta", dixo. Por suposto, o tubo atravesa o muíño a só unha velocidade. Polo tanto, o deseño afecta o rendemento. Un mal deseño desperdicia material cando a ferramenta é nova e só empeora a medida que a ferramenta se desgasta, engadiu.
Para as empresas que non se atenden á vía de formación e mantemento, o desenvolvemento dunha estratexia para optimizar a eficiencia da planta comeza polo básico.
"Independentemente do estilo da fábrica e dos produtos que fabrique, todas as fábricas teñen dúas cousas en común: os operadores e os procedementos operativos", dixo Abbey. Dirixir unha fábrica o máis consistente posible é unha cuestión de proporcionar formación estandarizada e seguir procedementos escritos, dixo. As inconsistencias na formación poden levar a diferenzas na configuración e na resolución de problemas.
Para sacar o máximo proveito dunha planta, de operador a operador, de quenda a quenda, cada operador debe utilizar procedementos de configuración e solución de problemas consistentes. Calquera diferenza de procedemento adoita ser unha cuestión de malos entendidos, malos hábitos, atallos e solucións alternativas. Estes sempre dificultan o funcionamento da planta de forma eficiente. traer experiencia.
"Leva anos adestrar a un operador de fábrica de tubos, e realmente non pode confiar nun plan único para todos", dixo Strand. "Todas as empresas necesitan un programa de formación que se adapte á súa fábrica e ás súas propias operacións".
"As tres claves para unhas operacións eficientes son o mantemento da máquina, o mantemento dos consumibles e a calibración", dixo Dan Ventura, presidente de Ventura & Associates. "Unha máquina ten moitas pezas móbiles, xa sexa o propio molino ou periféricos no extremo de entrada ou saída, ou a mesa de bater, ou o que ten vostede, e o mantemento de rutina é importante para manter a máquina en condicións óptimas".
Strand está de acordo. "O uso dun programa de inspección de mantemento preventivo é onde comeza todo", dixo. "Ofrece a mellor oportunidade de executar unha fábrica de forma rendible.Se un produtor de tubos só responde ás emerxencias, está fóra de control.Está a mercé da próxima crise".
"Todos os equipos do muíño teñen que estar aliñados", dixo Ventura. "Se non, a fábrica loitará por si mesma".
"En moitos casos, cando os rolos superan a súa vida útil, traballan endurecidos e, finalmente, rachan", dixo Ventura.
"Se os rolos non se manteñen en boas condicións cun mantemento regular, entón necesitan un mantemento de emerxencia", di Ventura. Se as ferramentas se descoidasen, reparalas requiriría eliminar dúas ou tres veces a cantidade de material que doutro xeito terían que retirar, dixo. Tamén leva máis tempo e custa máis.
Investir en ferramentas de copia de seguridade pode axudar a previr emerxencias, sinalou Strand. Se a ferramenta se usa con frecuencia para operacións a longo prazo, necesitaranse máis pezas de reposición que a ferramenta que se usa con pouca frecuencia para operacións a curto prazo. A función da ferramenta tamén afecta o nivel de reserva. As aletas poden desprenderse da ferramenta de aletas e os rolos de soldadura poden verse afectados pola calor da caixa de soldadura, problemas que non afectan a formación de rolos.
"O mantemento regular é bo para os equipos, e un aliñamento adecuado é bo para os produtos que fabrica", dixo. Se se ignoran, os empregados da fábrica dedican cada vez máis tempo a tentar compensalo. Este tempo pódese empregar para fabricar produtos bos e máis vendidos. Estes dous factores son tan importantes e moitas veces pasan por alto ou pasan por alto que, segundo Ventura, ofrecen a mellor oportunidade de aproveitar e aproveitar ao máximo a planta.
Ventura equipara o mantemento do muíño e dos consumibles co mantemento do coche. Ninguén vai conducir un coche durante decenas de miles de quilómetros entre os cambios de aceite con pneumáticos desnudos. Isto levará a solucións caras ou a destrución, mesmo para as plantas mal mantidas.
Tamén é necesaria unha inspección regular da ferramenta despois de cada execución, dixo. As ferramentas de inspección poden revelar problemas como fisuras de liñas finas. Tal dano descobrese tan pronto como a ferramenta se retira do muíño, en lugar de inmediatamente antes de instalar a ferramenta para a seguinte execución, o que dá o maior tempo posible para fabricar unha ferramenta de substitución.
"Algunhas empresas están a traballar con peches programados", dixo Green. Sabía que sería difícil cumprir cunha parada programada nesta situación, pero sinalou que era moi perigoso. As empresas de transporte e transporte están tan superpobladas ou escasas de persoal, ou ambas as cousas, que as entregas non chegan a tempo nestes días.
"Se algo se rompe na fábrica e tes que pedir un substituto, que vas facer para que te entreguen?"preguntou. Por suposto, o transporte aéreo sempre é unha opción, pero pode aumentar o custo do envío.
O mantemento de laminadores e rolos non consiste só en seguir un calendario de mantemento, senón en coordinar o calendario de mantemento co calendario de produción.
Nas tres áreas: operacións, resolución de problemas e mantemento, a amplitude e profundidade da experiencia son importantes. Warren Wheatman, vicepresidente da Unidade de Negocio de Troqueles de T&H Lemont, dixo que as empresas que só teñen unha ou dúas fábricas para producir os seus propios tubos adoitan ter menos persoas dedicadas ao mantemento de molinos e matrices. Aínda que o persoal de mantemento é coñecedor, os departamentos pequenos teñen menos experiencia que os departamentos de mantemento pequenos. ten un departamento de enxeñaría, o departamento de mantemento ten que resolver os problemas e reparalos por si mesmo.
Strand engadiu que a formación para os departamentos de operacións e mantemento é agora máis importante que nunca. A ola de xubilacións asociadas aos baby boomers envellecidos significa que o coñecemento tribal que antes as empresas sacudían se está secando. Aínda que moitos produtores de tubos aínda poden confiar na consulta e asesoramento dos provedores de equipos, aínda esta experiencia non é tan abundante como antes e está a diminuír.
O proceso de soldadura é tan importante como calquera outro proceso que se produza ao fabricar un tubo ou tubo, e non se pode sobreestimar o papel dunha máquina de soldar.
Soldadura por indución. "Hoxe, preto de dous terzos dos nosos pedidos son para modernizacións", dixo Prasek. "Adoitan substituír aos soldados antigos e problemáticos.O rendemento é o principal motor neste momento".
Dixo que moitos estaban detrás de oito obxectivos porque a materia prima chegou tarde. "Normalmente, cando o material finalmente sae, o soldador cae", dixo. Un número sorprendente de produtores de tubos incluso están utilizando máquinas baseadas na tecnoloxía de tubos de baleiro, o que significa que están utilizando máquinas que teñen polo menos 30 anos de antigüidade para o coidado.
O reto para os produtores de tubos que aínda os usan é como envellecen. Non fallan catastróficamente, senón que se degradan lentamente. Unha solución é usar menos calor de soldadura e facer funcionar o muíño a unha velocidade máis lenta para compensar, o que pode evitar facilmente o desembolso de capital de investir nunha nova máquina. Isto crea unha falsa sensación de que todo está ben.
Investir nunha nova fonte de enerxía de soldadura por indución pode reducir significativamente o uso de electricidade da planta, dixo Prasek. Algúns estados, especialmente aqueles con grandes poboacións e redes estresadas, ofrecen xenerosas rebaixas fiscais nas compras de equipos de eficiencia enerxética. Unha segunda motivación para investir en novos produtos é o potencial de novas posibilidades de produción, engadiu.
"Normalmente, unha nova unidade de soldadura é moito máis eficiente que unha antiga, e pode aforrar miles de dólares proporcionando máis capacidade de soldadura sen actualizar o servizo eléctrico", dixo Prasek.
O aliñamento da bobina de indución e da resistencia tamén é importante. John Holderman, director xeral de consumibles EHE, di que unha bobina de indución correctamente seleccionada e instalada ten unha posición óptima en relación ao rolo de soldadura e que debe manter unha separación adecuada e consistente ao redor do tubo. Se se configura incorrectamente, a bobina fallará prematuramente.
O traballo do bloqueador é sinxelo: bloquea o fluxo de corrente eléctrica, dirixíndoo cara ao bordo da tira, e como ocorre con todo o resto do muíño, o posicionamento é fundamental, di. A localización correcta está no vértice da soldadura, pero esa non é a única consideración. A instalación é crítica. Se está fixada nun mandril que é o suficientemente ríxido para soportar o bloqueo, pode cambiar a posición o suficientemente ríxida como para soportar o bloqueo. fondo do tubo.
Aproveitando as tendencias no deseño de consumibles de soldadura, o concepto de bobina dividida pode ter un impacto significativo no tempo de actividade do molino.
"Os muíños de gran diámetro usaron durante moito tempo deseños de bobina dividida", dixo Haldeman. "A substitución dunha única peza de bobina de indución require cortar o tubo, substituír a bobina e volver a enhebrala", dixo.
"Usáronse en grandes laminadores, pero necesitou unha enxeñería sofisticada para aplicar este principio a bobinas pequenas", dixo. Aínda menos traballo para o fabricante. "As bobinas pequenas de dúas pezas teñen hardware especializado e abrazaderas deseñadas intelixentemente", dixo.
No que respecta ao proceso de refrixeración do bloqueador, os produtores de tubos teñen dúas opcións tradicionais: un sistema de refrixeración central na fábrica ou un sistema de auga dedicado separado, que pode ser caro.
"É mellor arrefriar a resistencia con refrixerante limpo", dixo Holderman. Por este motivo, un pequeno investimento nun sistema de filtro de estrangulamento dedicado para o refrixerante do muíño pode aumentar moito a vida do estrangulador.
O refrixerante do muíño úsase a miúdo no estrangulador, pero o refrixerante do muíño recolle finos metálicos. A pesar de todos os esforzos para atrapar os finos nun filtro central ou capturalos cun sistema de imán central, algunhas persoas pasan e atopan o camiño cara ao obstáculo. Este non é o lugar para os po metálicos.
"Quentan no campo de indución e queiman na carcasa da resistencia e na ferrita, o que provoca un fallo prematuro e despois apágase para substituír a resistencia", dixo Holderman.