Le linee idrauliche tradizionali utilizzano un'unica estremità svasata e sono generalmente prodotte secondo SAE-J525 o ASTM-A513-T5, materiali difficili da reperire a livello nazionale. Gli OEM che cercano fornitori nazionali possono sostituire i tubi prodotti secondo le specifiche SAE-J356A e sigillati con guarnizioni O-ring, come mostrato. Prodotto da Tru-Line.
Nota del redattore: questo articolo è il primo di una serie in due parti sul mercato e sulla produzione di linee di trasferimento di fluidi per applicazioni ad alta pressione. La prima parte discute la situazione delle basi di fornitura di prodotti convenzionali nazionali ed esteri. La seconda parte discute i dettagli dei prodotti meno convenzionali destinati a questo mercato.
La pandemia di COVID-19 ha causato cambiamenti inaspettati in molti settori, tra cui la catena di fornitura dei tubi in acciaio e il processo di produzione dei tubi. Dalla fine del 2019 ad oggi, il mercato dei tubi ha subito cambiamenti dirompenti sia nelle operazioni di fabbrica che in quelle logistiche.
La forza lavoro è ora più importante che mai. Questa pandemia è una crisi umana e l'importanza della salute ha cambiato l'equilibrio tra lavoro e vita privata per la maggior parte, se non per tutti. Il numero di lavoratori qualificati è diminuito a causa del pensionamento, dell'impossibilità di alcuni lavoratori di tornare ai vecchi lavori o di trovarne di nuovi nello stesso settore e di molti altri fattori. ora hanno difficoltà a reclutare e trattenere il personale, inclusi operatori esperti di tubifici. La produzione di tubi è in gran parte un lavoro pratico da colletti blu che richiede uno sforzo scrupoloso in un ambiente a clima controllato. Indossare dispositivi di protezione individuale extra (ad esempio mascherine) per mitigare l'infezione e seguire regole extra, come rimanere a 6 piedi di lunghezza.
Anche l'approvvigionamento di acciaio e i costi dell'acciaio grezzo sono cambiati durante la pandemia. Per la maggior parte dei tubi, l'acciaio è il componente di costo maggiore. Come regola generale, l'acciaio rappresenta il 50% del costo per piede di tubo.
Dato come questi due fattori sono cambiati durante la pandemia, come stanno rispondendo le aziende del mercato dei tubi? Che impatto stanno avendo questi cambiamenti sulla catena di fornitura dei tubi e quali indicazioni utili ci sono per l'industria per uscire da questa crisi?
Molti anni fa, un dirigente senior di una fabbrica di tubi ha riassunto il ruolo della sua azienda nel settore: "Qui facciamo solo due cose: produciamo tubi e li vendiamo"., troppe distrazioni, troppi fattori che indeboliscono i valori fondamentali dell'azienda, o l'attuale crisi (o tutti questi fattori, come spesso accade) ha valore per i dirigenti che sono sopraffatti.
È importante ottenere e mantenere il controllo concentrandosi su ciò che è importante: i fattori che influenzano la produzione e la vendita di tubi di qualità. Se gli sforzi di un'azienda non sono concentrati su queste due attività, è tempo di tornare alle origini.
Con il diffondersi della pandemia, la domanda di tubi in alcuni settori è scesa quasi a zero. Le fabbriche automobilistiche e le aziende di altri settori ritenute insignificanti sono ferme. C'è stato un tempo in cui molti nel settore non producevano tubi né li vendevano. Il mercato dei tubi continua a esistere solo per poche attività essenziali.
Fortunatamente, le persone stanno facendo le loro cose. Alcune persone acquistano ulteriori congelatori per conservare il cibo. Il mercato immobiliare decolla più tardi e le persone tendono ad acquistare alcuni o molti nuovi elettrodomestici quando acquistano una casa, quindi entrambe le tendenze supportano la domanda di tubi di diametro inferiore. L'industria delle macchine agricole sta iniziando a riprendersi, con sempre più proprietari che desiderano piccoli trattori o tosaerba a raggio zero.
Figura 1. SAE-J525 e ASTM-A519 sono stabiliti come sostituti generali di SAE-J524 e ASTM-A513T5. La differenza principale è che SAE-J525 e ASTM-A513T5 sono saldati, non senza soluzione di continuità. bobina), che soddisfano molti degli stessi requisiti.
Il mercato è cambiato, ma le linee guida sono le stesse. Nulla è più importante che concentrarsi sulla produzione e vendita di pipe secondo le richieste del mercato.
La domanda "make or buy" sorge quando le operazioni di produzione affrontano costi di manodopera più elevati e risorse interne fisse o in calo.
La produzione di prodotti tubolari post-saldati richiede risorse significative. A seconda dell'output e della produzione dell'impianto, a volte è un vantaggio economico tagliare internamente strisce larghe. Tuttavia, il taglio interno può essere un onere, dati i requisiti di manodopera, i requisiti di capitale per gli utensili e i costi di inventario della banda larga.
Da un lato, il taglio di 2.000 tonnellate al mese si traduce in 5.000 tonnellate di acciaio in stock, che occupano molto denaro. Dall'altro, è necessario pochissimo denaro per acquistare acciaio a taglio largo in un accordo istantaneo. Infatti, dato che il produttore di tubi può negoziare termini di credito con la taglierina, può effettivamente ritardare l'esborso di denaro. , e flusso di cassa.
Lo stesso vale per la produzione stessa di tubi, a seconda della situazione. Le aziende con estese catene di valore aggiunto possono rinunciare all'attività di produzione di tubi. Invece di fabbricare tubi e poi piegarli, rivestirli e realizzare sottoassiemi e assemblaggi, acquista il tubo e concentrati su altre attività.
Molte aziende che producono componenti idraulici o fasci di tubi per la movimentazione dei fluidi automobilistici hanno i propri laminatoi per tubi.Alcuni di questi stabilimenti sono ora passivi piuttosto che attività.I consumatori nell'era della pandemia tendono a guidare di meno e le previsioni di vendita di auto sono ben lontane dai livelli pre-pandemia.Il mercato automobilistico è associato a termini negativi come chiusure, gravi cali e carenze.Non c'è nulla che suggerisca che la situazione dell'offerta degli OEM automobilistici e dei loro fornitori cambierà in modo significativo nel prossimo futuro.In particolare, sempre più veicoli elettrici in questo mercato hanno meno componenti del gruppo propulsore in tubo d'acciaio .
I laminatoi per tubi vincolati sono generalmente costruiti da progetti personalizzati. Questo è un vantaggio per l'uso previsto - produzione di tubi per un'applicazione specifica - ma uno svantaggio in termini di economie di scala. Ad esempio, considera un laminatoio per tubi progettato per realizzare prodotti con diametro esterno di 10 mm per un noto progetto automobilistico. Il programma garantisce impostazioni basate sulla quantità. Successivamente, è stata aggiunta una procedura molto più piccola per un altro tubo con lo stesso diametro esterno. it. In questo caso, se l'azienda riesce a trovare un fornitore capace, dovrebbe cercare di esternalizzare il progetto.
Naturalmente, il calcolo non si ferma al taglio. Le fasi di finitura come il rivestimento, il taglio a misura e l'imballaggio comportano costi considerevoli. Come si suol dire, il più grande costo nascosto della produzione di tubi è la movimentazione. Il tubo viene spostato dal laminatoio al magazzino, dove viene rimosso e caricato su un banco da lavoro per il taglio finale della lunghezza, quindi i tubi vengono stratificati per garantire che i tubi vengano inseriti nella macchina da taglio uno per uno.Questo costo del lavoro può passare inosservato a un contabile, ma si presenta sotto forma di un operatore di carrello elevatore in più o di una persona in più nel reparto trasporti.
Figura 2. Le composizioni chimiche di SAE-J525 e SAE-J356A sono quasi identiche, aiutando quest'ultimo a sostituire il primo.
I tubi idraulici esistono da migliaia di anni. Gli egiziani martellavano il filo di rame più di 4000 anni fa. I tubi di bambù venivano usati in Cina durante la dinastia Xia, intorno al 2000 a.C., e successivamente i sistemi idraulici romani furono costruiti con tubi di piombo, un sottoprodotto del processo di fusione dell'argento.
senza saldatura. I moderni tubi in acciaio senza saldatura hanno fatto il loro debutto in Nord America nel 1890. Dal 1890 ad oggi, la materia prima per questo processo è una solida billetta rotonda. Le innovazioni nella colata continua negli anni '50 hanno portato alla trasformazione dei tubi senza saldatura da lingotti a quella che allora era una materia prima d'acciaio a basso costo, billette. dalla Society of Automotive Engineers e ASTM-A519 dalla American Society for Testing and Materials.
La produzione di tubi idraulici senza saldatura tende ad essere un processo laborioso, soprattutto per i piccoli diametri. Richiede molta energia e richiede molto spazio.
saldatura. Negli anni '70, il mercato è cambiato. Dopo aver dominato il mercato dei tubi d'acciaio per quasi 100 anni, lo slittamento senza soluzione di continuità è stato eliminato dal tubo saldato, che si è rivelato adatto a molte applicazioni meccaniche nei mercati delle costruzioni e automobilistico.
Due innovazioni hanno contribuito a questo cambiamento nel mercato. Una di queste riguarda la colata continua di bramme, che consente alle acciaierie di produrre in serie in modo efficiente nastri piatti di alta qualità. Un altro processo che rende la saldatura per resistenza ad alta frequenza un processo praticabile per l'industria dei tubi. Nealed, è un prodotto ad alta intensità di risorse. Questi processi non sono ad alta intensità di manodopera e capitale come i processi senza soluzione di continuità, ma i costi ad essi associati sono ancora elevati.
Dagli anni '90 ad oggi, la maggior parte dei tubi idraulici consumati nel mercato interno, siano essi trafilati senza saldatura (SAE-J524) o trafilati saldati (SAE-J525), vengono importati. Ciò potrebbe essere il risultato dell'enorme differenza nei costi della manodopera e delle materie prime siderurgiche tra gli Stati Uniti e i paesi esportatori. ostacolo capace.
mercato attuale. Il consumo di prodotto senza saldatura, trafilato e ricotto J524 è diminuito nel corso degli anni. È ancora disponibile e ha un posto nel mercato delle linee idrauliche, ma gli OEM di solito scelgono J525 se il prodotto saldato, trafilato e ricotto J525 è prontamente disponibile.
La pandemia colpisce e il mercato cambia di nuovo. L'offerta globale di manodopera, acciaio e logistica sta diminuendo all'incirca allo stesso ritmo del suddetto calo della domanda di automobili. Lo stesso vale per la fornitura di tubi idraulici J525 importati. Alla luce di questi eventi, il mercato interno sembra essere pronto per un altro cambiamento di mercato. applicazioni idrauliche (vedi Figura 1).
Le specifiche pubblicate dalla SAE tendono ad essere brevi e semplici, in quanto ciascuna specifica definisce un solo processo per la realizzazione di tubi. Lo svantaggio è che J525 e J356A hanno una notevole sovrapposizione in termini di dimensioni, proprietà meccaniche, ecc., quindi le specifiche tendono a seminare confusione.
Figura 3. Sebbene i tubi saldati e trafilati a freddo siano considerati da molti superiori ai tubi saldati e trafilati a freddo, le proprietà meccaniche dei due prodotti tubo sono comparabili. Nota: il valore imperiale in PSI è una conversione morbida della specifica, è un valore metrico in MPa.
Alcuni ingegneri ritengono che il J525 eccelle nelle applicazioni idrauliche ad alta pressione, come quelle utilizzate nelle apparecchiature pesanti. J356A è meno conosciuto, ma è anche una specifica per il trasporto di fluidi ad alta pressione. A volte i requisiti di formatura finale sono diversi: J525 non ha cordone ID, mentre J356A è controllato flash e ha un cordone ID più piccolo.
Le materie prime hanno proprietà simili (vedi Figura 2). Piccole differenze nella composizione chimica sono legate alle proprietà meccaniche desiderate. Per ottenere determinate proprietà meccaniche, come la resistenza alla rottura in tensione o la resistenza alla trazione ultima (UTS), la composizione chimica o il trattamento termico dell'acciaio è limitato a produrre determinati risultati.
I tipi di tubi condividono un insieme comune di parametri di prestazioni meccaniche simili, rendendoli intercambiabili in molte applicazioni (vedere la Figura 3). In altre parole, se uno non è disponibile, è probabile che l'altro soddisfi i requisiti. Nessuno deve reinventare la ruota;l'industria ha già a disposizione una serie di ruote robuste ed equilibrate.
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