De succesvolle en efficiënte fabricage van pijp of pijp vereist optimalisatie van 10.000 details, inclusief onderhoud van apparatuur. Gezien de talloze bewegende delen in elk type frees en elk stuk randapparatuur, is het geen gemakkelijke taak om het door de fabrikant aanbevolen preventieve onderhoudsschema na te leven. Foto: T & H Lemont Inc.
Noot van de redactie: dit is het eerste deel van een tweedelige serie over het optimaliseren van buis- of pijpfreesbewerkingen. Lees het tweede deel.
Het vervaardigen van buisvormige producten kan arbeidsintensief zijn, zelfs onder de beste omstandigheden. Fabrieken zijn complex, vereisen veel regelmatig onderhoud en afhankelijk van wat ze produceren, is de concurrentie hevig. Veel producenten van metalen buizen staan ​​onder enorme druk om de bedrijfstijd te maximaliseren om de omzet te maximaliseren, met weinig kostbare tijd voor routineonderhoud.
Er is tegenwoordig geen best-case scenario voor de industrie.Materialen zijn duur en deelleveringen zijn niet ongewoon.Buizenproducenten moeten nu meer dan ooit de uptime maximaliseren en afval verminderen, en het ontvangen van deelleveringen betekent een kortere uptime.Kortere runs betekenen meer frequente omschakelingen, wat geen efficiënt gebruik van tijd of arbeid is.
"De productietijd is momenteel kostbaar", zegt Mark Prasek, North American Tubing Sales Manager bij EFD Induction.
Gesprekken met experts uit de industrie over tips en strategieën om het meeste uit uw plant te halen, brachten een aantal terugkerende thema's aan het licht:
Een fabriek op maximale efficiëntie laten draaien betekent het optimaliseren van tientallen factoren, waarvan de meeste een wisselwerking hebben met andere, dus het optimaliseren van de fabrieksactiviteiten is niet noodzakelijkerwijs eenvoudig. Het heilige woord van voormalig The Tube & Pipe Journal-columnist Bud Graham biedt enig perspectief: "Een buizenfrees is een gereedschapshouder."Als u dit citaat onthoudt, houdt u de zaken eenvoudig. Begrijpen wat elk gereedschap doet, hoe het werkt en hoe elk gereedschap samenwerkt met andere gereedschappen, is ongeveer een derde van de strijd. Alles onderhouden en uitgelijnd houden is nog een derde deel.
De primaire overweging voor het efficiënt laten draaien van een molen is onafhankelijk van de molen. Het is de grondstof. Maximale output uit de molen halen betekent maximale output halen uit elke spoel die aan de molen wordt toegevoerd. Het begint met een aankoopbeslissing.
spoellengte. Nelson Abbey, directeur van Fives Bronx Inc. Abbey Products, zei: “Buismolens gedijen goed wanneer de spoelen het langst zijn.Het bewerken van kortere spoelen betekent het bewerken van meer spoeluiteinden.Elk uiteinde van de spoel vereist een stuiklas. Elke stomplas levert schroot op.
De moeilijkheid hier is dat rollen die zo lang mogelijk zijn tegen een meerprijs kunnen worden verkocht. Kortere rollen kunnen tegen betere prijzen verkrijgbaar zijn. Inkopers willen misschien wat geld besparen, maar dit is niet in overeenstemming met het standpunt van het personeel op de productievloer. Bijna iedereen die een fabriek runt, is het erover eens dat het prijsverschil aanzienlijk moet zijn om de productieverliezen te compenseren die gepaard gaan met extra fabriekssluitingen.
Een andere overweging, zei Abbey, is de capaciteit van de decoiler en eventuele andere beperkingen aan het begin van de molen. Het kan nodig zijn om te investeren in invoerapparatuur met een hogere capaciteit om grotere, zwaardere rollen te verwerken om te profiteren van de voordelen van het kopen van grotere spoelen.
De snijmachine is ook een factor, of het snijwerk nu intern of uitbesteed wordt gedaan. Snijmachines hebben het grootste gewicht en de grootste diameter die ze aankunnen, dus het is van cruciaal belang om de beste match te krijgen tussen rollen en snijmachines om de doorvoer te maximaliseren.
Samenvattend is het een samenspel tussen vier factoren: de grootte en het gewicht van de spoel, de benodigde breedte van de snijmachine, de capaciteit van de snijmachine en de capaciteit van de inlaatapparatuur.
Rolbreedte en -conditie.Op de werkvloer moeten de rollen natuurlijk de juiste breedte en de juiste dikte hebben om een ​​product te maken, maar er gebeuren van tijd tot tijd fouten.Machinisten kunnen stripbreedtes die iets te klein of te groot zijn vaak compenseren, maar dit is slechts een kwestie van mate.Zorgvuldige aandacht voor de breedte van de slitmuls is van cruciaal belang.
De randconditie van de strip is ook het belangrijkste probleem. Consistente randpresentatie, zonder bramen of andere inconsistenties, is van cruciaal belang voor het behoud van consistente lassen langs striplengtes, zegt Michael Strand, president van T&H Lemont. Het eerste oprollen, snijden en terugspoelen speelt ook een rol. Spoelen die niet zorgvuldig zijn behandeld, kunnen buigen, wat problematisch is.
Tool Notes: "Een goed matrijsontwerp maximaliseert de doorvoer", zegt Stan Green, algemeen directeur van SST Forming Roll Inc. Hij wijst erop dat er geen enkele strategie is voor het vormen van buizen, en dus ook geen enkele strategie voor het ontwerpen van matrijzen. Leveranciers van rolgereedschappen verschillen in de manier waarop ze buizen verwerken en dus hun producten. De opbrengsten variëren ook.
"De straal van het roloppervlak verandert voortdurend, dus de rotatiesnelheid van het gereedschap verandert over het gereedschapsoppervlak", zei hij. Natuurlijk gaat de buis met slechts één snelheid door de frees. Daarom heeft het ontwerp invloed op de opbrengst. Een slecht ontwerp verspilt materiaal wanneer het gereedschap nieuw is, en het wordt alleen maar erger naarmate het gereedschap verslijt, voegde hij eraan toe.
Voor bedrijven die zich niet aan het trainings- en onderhoudstraject houden, begint het ontwikkelen van een strategie om de efficiëntie van de installatie te optimaliseren bij de basis.
"Ongeacht de stijl van de fabriek en de producten die het maakt, alle fabrieken hebben twee dingen gemeen: de operators en de bedieningsprocedures", zei Abbey. Een fabriek zo consistent mogelijk runnen is een kwestie van gestandaardiseerde training en het volgen van schriftelijke procedures, zei hij. Inconsistenties in training kunnen leiden tot verschillen in opstelling en probleemoplossing.
Om het maximale uit een installatie te halen, van operator tot operator, van shift tot shift, moet elke operator consistente procedures voor het instellen en oplossen van problemen gebruiken. Eventuele procedurele verschillen zijn meestal een kwestie van misverstanden, slechte gewoonten, kortere wegen en tijdelijke oplossingen. Deze maken het altijd moeilijk om de fabriek efficiënt te runnen. Deze problemen kunnen van eigen bodem zijn of worden geïntroduceerd wanneer getrainde operators worden ingehuurd door concurrenten, maar de bron maakt geen verschil. Consistentie is de sleutel, inclusief operators die ervaring inbrengen.
"Het duurt jaren om een ​​operator van een buizenfabriek op te leiden, en je kunt echt niet vertrouwen op een uniform plan," zei Strand. "Elk bedrijf heeft een trainingsprogramma nodig dat past bij zijn fabriek en zijn eigen activiteiten."
"De drie sleutels tot efficiënte operaties zijn machineonderhoud, onderhoud van verbruiksartikelen en kalibratie", zegt Dan Ventura, president van Ventura & Associates. "Een machine heeft veel bewegende onderdelen - of het nu de molen zelf is of randapparatuur aan de inlaat- of uitlaatzijde, of de kloptafel, of wat dan ook - en routineonderhoud is belangrijk om de machine in topconditie te houden."
Strand is het daarmee eens. "Het gebruik van een preventief onderhoudsinspectieprogramma is waar het allemaal begint", zei hij. "Het biedt de beste mogelijkheid om een ​​fabriek winstgevend te runnen.Als een buizenproducent alleen reageert op calamiteiten, loopt hij uit de hand.Het is overgeleverd aan de volgende crisis.”
"Elk apparaat op de fabriek moet worden uitgelijnd", zei Ventura. "Anders vecht de fabriek tegen zichzelf."
"In veel gevallen, wanneer rollen hun levensduur overschrijden, harden ze uit en barsten ze uiteindelijk," zei Ventura.
"Als de rollen niet in goede staat worden gehouden met regelmatig onderhoud, hebben ze noodonderhoud nodig", zegt Ventura. Als het gereedschap werd verwaarloosd, zou het repareren ervan twee tot drie keer zoveel materiaal moeten verwijderen als anders zou moeten worden verwijderd, zei hij. Het duurt ook langer en kost meer.
Investeren in back-uptools kan noodgevallen helpen voorkomen, merkte Strand op. Als het gereedschap vaak wordt gebruikt voor langdurig gebruik, zijn er meer reserveonderdelen nodig dan het gereedschap dat niet vaak wordt gebruikt voor kortstondig gebruik. De gereedschapsfunctie heeft ook invloed op het reserveniveau. Vinnen kunnen loskomen van het vingereedschap en lasrollen kunnen worden aangetast door de hitte van de lasbox, problemen die het vormen en dimensioneren van rollen niet hinderen.
"Regelmatig onderhoud is goed voor apparatuur, en een goede afstemming is goed voor de producten die het maakt," zei hij. Als deze worden genegeerd, besteden fabrieksmedewerkers steeds meer tijd aan het goedmaken ervan. Deze tijd kan worden gebruikt om goede, best verkopende producten te maken. Deze twee factoren zijn zo belangrijk en worden vaak over het hoofd gezien of over het hoofd gezien, dat ze volgens Ventura de beste mogelijkheid bieden om het meeste uit de fabriek te halen, de opbrengst te maximaliseren en uitval te verminderen.
Ventura stelt onderhoud aan fabrieken en verbruiksartikelen gelijk aan auto-onderhoud. Niemand rijdt tienduizenden kilometers tussen olieverversingen door met kale banden. Dit zal leiden tot dure oplossingen of vernietiging, zelfs voor slecht onderhouden fabrieken.
Regelmatige inspectie van het gereedschap na elke run is ook noodzakelijk, zei hij. Inspectiegereedschappen kunnen problemen aan het licht brengen, zoals fijne lijnscheuren. Dergelijke schade wordt ontdekt zodra het gereedschap uit de frees wordt verwijderd, in plaats van onmiddellijk voordat het gereedschap wordt geïnstalleerd voor de volgende run, waardoor de meeste tijd overblijft om een ​​vervangend gereedschap te vervaardigen.
"Sommige bedrijven werken aan geplande sluitingen", zei Green. Hij wist dat het in deze situatie moeilijk zou zijn om aan een geplande sluiting te voldoen, maar hij wees erop dat het erg gevaarlijk was. Scheepvaart- en vrachtbedrijven zijn zo overvol of onderbezet, of beide, dat leveringen tegenwoordig niet op tijd zijn.
"Als er iets kapot gaat in de fabriek en je moet een vervangend exemplaar bestellen, wat ga je dan doen om het geleverd te krijgen?"vroeg hij. Natuurlijk is luchtvracht altijd een optie, maar het kan de verzendkosten doen stijgen.
Bij het onderhoud van walserijen en walsen gaat het niet alleen om het volgen van een onderhoudsschema, maar om het afstemmen van het onderhoudsschema op het productieschema.
Warren Wheatman, vice-president van T&H Lemont's Die Business Unit, zei dat bedrijven die slechts één of twee fabrieken hebben om hun eigen buizen te produceren, vaak minder mensen hebben die zich toeleggen op het onderhoud van frezen en matrijzen. Hoewel het onderhoudspersoneel goed geïnformeerd is, hebben kleine afdelingen minder ervaring dan grotere onderhoudsafdelingen, waardoor het kleinere personeel in het nadeel is. Als het bedrijf geen technische afdeling heeft, moet de onderhoudsafdeling het oplossen van problemen en reparaties zelf doen.
Strand voegde eraan toe dat training voor operatie- en onderhoudsafdelingen nu belangrijker is dan ooit. De golf van pensioneringen die gepaard gaan met ouder wordende babyboomers betekent dat de tribale kennis die eens op zijn kop stond, aan het opdrogen is. Hoewel veel buizenproducenten nog steeds kunnen vertrouwen op het advies en advies van leveranciers van apparatuur, is zelfs deze expertise niet zo overvloedig als ooit en wordt deze steeds kleiner.
Het lasproces is net zo belangrijk als elk ander proces dat plaatsvindt bij het vervaardigen van een pijp of pijp, en de rol van een lasapparaat kan niet worden overschat.
Inductielassen. "Tegenwoordig is ongeveer tweederde van onze bestellingen voor retrofits," zei Prasek. "Ze vervangen meestal oude, problematische lassers.De doorvoer is op dit moment de belangrijkste drijfveer.”
Hij zei dat velen achter acht doelpunten stonden omdat de grondstof te laat kwam. "Meestal gaat de lasser uit als het materiaal er uiteindelijk uitkomt", zei hij. Een verrassend aantal buizenproducenten gebruikt zelfs machines die zijn gebaseerd op vacuümbuistechnologie, wat betekent dat ze machines gebruiken die minstens 30 jaar oud zijn voor onderhoud. De servicekennis voor dergelijke machines is niet uitgebreid en vervangende buizen zelf zijn moeilijk te vinden.
De uitdaging voor pijpproducenten die ze nog steeds gebruiken, is hoe ze verouderen. Ze falen niet catastrofaal, maar gaan langzaam achteruit. Een oplossing is om minder laswarmte te gebruiken en de molen op een lagere snelheid te laten draaien om dit te compenseren, wat de investering in een nieuwe machine gemakkelijk kan voorkomen. Dit creëert een vals gevoel dat alles in orde is.
Investeren in een nieuwe stroombron voor inductielassen kan het elektriciteitsverbruik van de fabriek aanzienlijk verminderen, zei Prasek. Sommige staten, vooral die met een grote bevolking en gestreste elektriciteitsnetten, bieden genereuze belastingkortingen op de aankoop van energie-efficiënte apparatuur. Een tweede motivatie om in nieuwe producten te investeren, is het potentieel voor nieuwe productiemogelijkheden, voegde hij eraan toe.
"Meestal is een nieuwe lasunit veel efficiënter dan een oudere, en kan duizenden dollars worden bespaard door meer lascapaciteit te bieden zonder de elektrische service te upgraden," zei Prasek.
De uitlijning van de inductiespoel en de weerstand is ook belangrijk. John Holderman, algemeen directeur van EHE Con​​sumables, zegt dat een correct geselecteerde en geïnstalleerde inductiespoel een optimale positie heeft ten opzichte van de lasrol en dat deze een goede en consistente speling rond de buis moet behouden. Als deze verkeerd is ingesteld, zal de spoel voortijdig defect raken.
De taak van de blocker is eenvoudig: hij blokkeert de stroom van elektrische stroom en leidt deze naar de rand van de strip. Zoals met al het andere op de frees, is positionering van cruciaal belang, zegt hij. De juiste locatie is aan de top van de las, maar dat is niet de enige overweging. Installatie is van cruciaal belang.
Door gebruik te maken van trends in het ontwerp van lastoevoegmaterialen, kan het concept met gesplitste spoel een aanzienlijke invloed hebben op de uptime van de freesmachine.
"Frezen met een grote diameter hebben lange tijd gebruik gemaakt van ontwerpen met een gesplitste spoel", zei Haldeman.
"Ze zijn gebruikt in grote walserijen, maar het vergde enige techniek om dit principe toe te passen op kleine spoelen," zei hij. Zelfs minder werk voor de fabrikant. "Kleine tweedelige spoelen hebben gespecialiseerde hardware en slim ontworpen klemmen," zei hij.
Met betrekking tot het koelproces van de blocker hebben pijpenproducenten traditioneel twee opties: een centraal koelsysteem in de fabriek of een apart toegewijd watersysteem, wat kostbaar kan zijn.
"Het is het beste om de weerstand te koelen met schone koelvloeistof," zei Holderman. Om deze reden kan een kleine investering in een speciaal smoorspoelfiltersysteem voor molenkoelvloeistof de levensduur van de smoorspoel aanzienlijk verlengen.
De koelvloeistof van de molen wordt vaak gebruikt op de choke, maar de koelvloeistof van de molen verzamelt metaaldeeltjes. Ondanks alle pogingen om fijne deeltjes in een centraal filter op te vangen of ze op te vangen met een centraal magneetsysteem, passeren sommige mensen hun weg naar het obstakel. Dit is niet de plaats voor metaalpoeders.
"Ze warmen op in het inductieveld en branden zichzelf in de weerstandsbehuizing en ferriet, wat voortijdige defecten veroorzaakt en vervolgens wordt uitgeschakeld om de weerstand te vervangen," zei Holderman. "Ze hopen zich ook op de inductiespoelen op en veroorzaken uiteindelijk ook schade door boogvorming."