Pomyślna i wydajna produkcja rur lub rurociągów wymaga optymalizacji 10 000 szczegółów, w tym konserwacji sprzętu. Biorąc pod uwagę niezliczone ruchome części w każdym typie młyna i każdy element wyposażenia peryferyjnego, przestrzeganie zalecanego przez producenta harmonogramu konserwacji zapobiegawczej nie jest łatwym zadaniem. Zdjęcie: T & H Lemont Inc.
Uwaga edytora: To jest pierwsza część dwuczęściowej serii poświęconej optymalizacji operacji frezowania rur. Przeczytaj drugą część.
Wytwarzanie produktów rurowych może być pracochłonne, nawet w najlepszych warunkach. Fabryki są złożone, wymagają wielu regularnych prac konserwacyjnych, a w zależności od tego, co produkują, konkurencja jest zacięta. Wielu producentów rur metalowych znajduje się pod ogromną presją, aby zmaksymalizować czas sprawności i zmaksymalizować przychody, mając mało cennego czasu na rutynową konserwację.
W tej chwili nie ma najlepszego scenariusza dla branży. Materiały są drogie, a dostawy częściowe nie są rzadkością. Teraz bardziej niż kiedykolwiek producenci rur muszą maksymalizować czas sprawności i ograniczać ilość odpadów, a otrzymywanie częściowych dostaw oznacza skrócenie czasu pracy. Krótsze serie oznaczają częstsze przezbrojenia, co nie jest efektywnym wykorzystaniem czasu ani pracy.
„Czas produkcji jest teraz na wagę złota” — powiedział Mark Prasek, menedżer ds. sprzedaży rur w Ameryce Północnej w EFD Induction.
Rozmowy z ekspertami branżowymi na temat wskazówek i strategii maksymalnego wykorzystania możliwości zakładu ujawniły kilka powtarzających się tematów:
Prowadzenie zakładu z maksymalną wydajnością oznacza optymalizację dziesiątek czynników, z których większość wchodzi w interakcje z innymi, więc optymalizacja operacji zakładu niekoniecznie jest łatwa. Święte Słowo byłego felietonisty The Tube & Pipe Journal, Buda Grahama, przedstawia pewną perspektywę: „Młyn do rur to uchwyt narzędziowy”.Zapamiętanie tego cytatu pomaga zachować prostotę. Zrozumienie, co każde narzędzie robi, jak działa i jak każde narzędzie współdziała z innymi narzędziami, to około jedna trzecia bitwy. Utrzymanie wszystkiego w dobrym stanie i wyrównanie to kolejna trzecia część. Ostatnia trzecia obejmuje programy szkoleniowe dla operatorów, strategie rozwiązywania problemów i specyficzne procedury operacyjne, unikalne dla każdego producenta rur.
Podstawowym czynnikiem wpływającym na efektywne prowadzenie młyna jest jego niezależność. Jest to surowiec. Uzyskanie maksymalnej wydajności z młyna oznacza uzyskanie maksymalnej wydajności z każdego zwoju podawanego do młyna. Zaczyna się od decyzji o zakupie.
długość cewki. Nelson Abbey, dyrektor Fives Bronx Inc. Abbey Products, powiedział: „Młyny rurowe rozwijają się, gdy cewki są najdłuższe.Obróbka krótszych zwojów oznacza obróbkę większej liczby końcówek zwojów.Każdy koniec cewki wymaga spoiny czołowej. Każda spoina czołowa generuje złom.
Trudność polega na tym, że jak najdłuższe kręgi można sprzedać z premią. Krótsze kręgi mogą być dostępne po lepszych cenach. Kupcy mogą chcieć zaoszczędzić trochę pieniędzy, ale jest to niezgodne z punktem widzenia personelu hali produkcyjnej. Prawie każdy, kto prowadzi fabrykę, zgodzi się, że różnica w cenie musiałaby być znacząca, aby zrekompensować straty produkcyjne związane z dodatkowymi przestojami fabryki.
Abbey powiedział, że inną kwestią jest wydajność rozwijarki i wszelkie inne ograniczenia na wejściu młyna. Może być konieczne zainwestowanie w sprzęt wejściowy o większej wydajności, aby obsługiwać większe, cięższe zwoje, aby skorzystać z korzyści płynących z zakupu większych zwojów.
Ważnym czynnikiem jest również krajarka, niezależnie od tego, czy cięcie odbywa się na miejscu, czy jest zlecane na zewnątrz. Bobiniarki mają największą wagę i średnicę, z jaką mogą sobie poradzić, więc uzyskanie najlepszego dopasowania między cewkami a krajarkami ma kluczowe znaczenie dla maksymalizacji przepustowości.
Podsumowując, jest to interakcja między czterema czynnikami: rozmiarem i wagą szpuli, niezbędną szerokością bobiniarki, wydajnością bobiniarki i wydajnością urządzeń wlotowych.
Szerokość i stan zwojów. W hali produkcyjnej jest rzeczą oczywistą, że zwoje muszą mieć odpowiednią szerokość i odpowiednią grubość, aby wyprodukować produkt, ale od czasu do czasu zdarzają się pomyłki. Operatorzy frezarek często mogą kompensować szerokości taśmy, które są nieco za małe lub za duże, ale jest to tylko kwestia stopnia. Uważna uwaga na szerokość nacięć ma kluczowe znaczenie.
Stan krawędzi taśmy jest również najważniejszą kwestią. Spójny wygląd krawędzi, bez zadziorów i innych niespójności, ma kluczowe znaczenie dla utrzymania spójnych spoin wzdłuż długości taśmy, mówi Michael Strand, prezes T&H Lemont. Wstępne zwijanie, cięcie wzdłużne i przewijanie również wchodzi w grę. Zwoje, które nie były ostrożnie obsługiwane, mogą się wyginać, co jest problematyczne. Proces formowania opracowany przez inżynierów walcowania zaczyna się od taśmy płaskiej, a nie zakrzywionej.
Notatki dotyczące narzędzi.”Dobry projekt formy maksymalizuje przepustowość” — powiedział Stan Green, dyrektor generalny SST Forming Roll Inc. Zwraca uwagę, że nie ma jednej strategii formowania rur, a zatem nie ma jednej strategii projektowania form. Dostawcy narzędzi do walcowania różnią się sposobem obróbki rur, a co za tym idzie, ich produktami. Wydajność również jest różna.
„Promień powierzchni walca stale się zmienia, więc prędkość obrotowa narzędzia zmienia się na całej powierzchni narzędzia” — powiedział. Oczywiście rura przechodzi przez frezarkę tylko z jedną prędkością. Dlatego konstrukcja wpływa na wydajność. Słaby projekt powoduje marnowanie materiału, gdy narzędzie jest nowe, a sytuacja pogarsza się, gdy narzędzie się zużywa — dodał.
W przypadku firm, które nie trzymają się ścieżki szkoleń i konserwacji, opracowanie strategii optymalizacji wydajności zakładu zaczyna się od podstaw.
„Niezależnie od stylu fabryki i wytwarzanych przez nią produktów, wszystkie fabryki mają dwie wspólne cechy — operatorów i procedury operacyjne” — powiedział Abbey. Prowadzenie fabryki tak konsekwentnie, jak to tylko możliwe, to kwestia zapewnienia standardowych szkoleń i przestrzegania pisemnych procedur — powiedział. Niespójności w szkoleniu mogą prowadzić do różnic w konfiguracji i rozwiązywaniu problemów.
Aby jak najlepiej wykorzystać zakład, od operatora do operatora, od zmiany do zmiany, każdy operator musi stosować spójną konfigurację i procedury rozwiązywania problemów. Wszelkie różnice proceduralne są zwykle kwestią nieporozumień, złych nawyków, skrótów i obejść. To zawsze utrudnia wydajną pracę zakładu. Problemy te mogą być nabyte lub wprowadzone, gdy przeszkoleni operatorzy są zatrudniani od konkurencji, ale źródło nie ma znaczenia. Spójność jest kluczowa, w tym operatorzy, którzy wnoszą doświadczenie.
„Wyszkolenie operatora młyna rurowego zajmuje lata i naprawdę nie można polegać na jednym uniwersalnym planie” — powiedział Strand. „Każda firma potrzebuje programu szkoleniowego, który pasuje do jej fabryki i jej własnych operacji”.
„Trzy klucze do wydajnej pracy to konserwacja maszyny, konserwacja materiałów eksploatacyjnych i kalibracja” — powiedział Dan Ventura, prezes Ventura & Associates. „Maszyna ma wiele ruchomych części — niezależnie od tego, czy jest to sam młyn, urządzenia peryferyjne na końcu wlotowym lub wylotowym, stół do ubijania, czy cokolwiek innego — a rutynowa konserwacja jest ważna, aby utrzymać maszynę w jak najlepszym stanie”.
Strand zgadza się. „Wszystko zaczyna się od programu konserwacji zapobiegawczej” — powiedział. „Oferuje najlepszą możliwość prowadzenia fabryki z zyskiem.Jeżeli producent rur reaguje tylko na sytuacje awaryjne, to wymyka się spod kontroli.Jest na łasce kolejnego kryzysu”.
„Każdy element wyposażenia młyna musi być wyrównany” — powiedział Ventura. „W przeciwnym razie fabryka będzie walczyć sama ze sobą”.
„W wielu przypadkach, gdy rolki przekraczają swój okres użytkowania, twardnieją i ostatecznie pękają” — powiedział Ventura.
„Jeżeli rolki nie są utrzymywane w dobrym stanie przy regularnej konserwacji, wymagają konserwacji awaryjnej”, mówi Ventura. Jeśli narzędzia były zaniedbane, ich naprawa wymagałaby usunięcia dwóch do trzech razy większej ilości materiału, którą musiałyby usunąć w innym przypadku, powiedział. Trwa to również dłużej i kosztuje więcej.
Strand zauważył, że inwestowanie w narzędzia zapasowe może pomóc w zapobieganiu awariom. Jeśli narzędzie jest często używane do długotrwałej pracy, potrzebnych będzie więcej części zamiennych niż narzędzie używane rzadko do pracy krótkoterminowej. Funkcja narzędzia ma również wpływ na poziom rezerwy. Żebra mogą odpaść od żebra narzędzia, a rolki spawalnicze mogą ulec uszkodzeniu pod wpływem ciepła w komorze zgrzewania, co nie jest problemem podczas formowania i formatowania rolek.
„Regularna konserwacja jest dobra dla sprzętu, a właściwe wyrównanie jest dobre dla wytwarzanych przez niego produktów” — powiedział. Jeśli są one ignorowane, pracownicy fabryki spędzają coraz więcej czasu, próbując to nadrobić. Ten czas można wykorzystać na wytwarzanie dobrych, najlepiej sprzedających się produktów. Te dwa czynniki są tak ważne i często pomijane lub pomijane, że zdaniem Ventury dają najlepszą okazję do maksymalnego wykorzystania możliwości zakładu, maksymalizacji wydajności i zmniejszenia ilości odpadów.
Ventura utożsamia konserwację młyna i materiałów eksploatacyjnych z konserwacją samochodu. Nikt nie będzie jeździł samochodem przez dziesiątki tysięcy mil między wymianami oleju z gołymi oponami. Doprowadzi to do kosztownych rozwiązań lub zniszczenia, nawet w przypadku źle utrzymanych zakładów.
Powiedział, że konieczna jest również regularna kontrola narzędzia po każdym przebiegu. Narzędzia kontrolne mogą ujawnić problemy, takie jak drobne pęknięcia. Takie uszkodzenia są wykrywane zaraz po wyjęciu narzędzia z frezarki, a nie bezpośrednio przed zainstalowaniem narzędzia do następnego przebiegu, co daje najwięcej czasu na wyprodukowanie narzędzia zamiennego.
„Niektóre firmy pracują w ramach zaplanowanych zamknięć” — powiedział Green. Wiedział, że w tej sytuacji trudno byłoby zastosować się do zaplanowanego zamknięcia, ale zwrócił uwagę, że jest to bardzo niebezpieczne. Firmy spedycyjne i frachtowe są tak przepełnione lub mają za mało personelu, że dostawy nie są obecnie realizowane na czas.
„Jeśli coś zepsuje się w fabryce i musisz zamówić zamiennik, co zamierzasz zrobić, aby go dostarczyć?”– zapytał. Oczywiście fracht lotniczy jest zawsze opcją, ale może zwiększyć koszty wysyłki.
Konserwacja walcowni to coś więcej niż tylko przestrzeganie harmonogramu konserwacji, ale koordynacja harmonogramu konserwacji z harmonogramem produkcji.
We wszystkich trzech obszarach – operacji, rozwiązywaniu problemów i konserwacji, liczy się rozległość i dogłębność doświadczenia. Warren Wheatman, wiceprezes T&H Lemont's Die Business Unit, powiedział, że firmy, które mają tylko jedną lub dwie walcarki do produkcji własnych rur, często mają mniej ludzi zajmujących się konserwacją walcowania i tłoczników. Mimo że personel ds. samodzielnie rozwiązywać problemy i naprawiać.
Strand dodał, że szkolenia dla działów operacyjnych i konserwacyjnych są teraz ważniejsze niż kiedykolwiek. Fala przechodzenia na emeryturę związana ze starzejącymi się przedstawicielami wyżu demograficznego oznacza, że ​​wiedza plemienna, która niegdyś rządziła firmami, wysycha. Podczas gdy wielu producentów rur nadal może polegać na konsultacjach i radach dostawców sprzętu, nawet ta wiedza specjalistyczna nie jest tak bogata jak kiedyś i maleje.
Proces spawania jest tak samo ważny, jak każdy inny proces, który występuje podczas produkcji rury lub rury, a rola zgrzewarki jest nie do przecenienia.
Spawanie indukcyjne. „Obecnie około dwóch trzecich naszych zamówień dotyczy modernizacji” — powiedział Prasek. „Zwykle zastępują stare, problematyczne spawarki.Przepustowość jest obecnie głównym motorem”.
Powiedział, że wielu było za ośmioma celami, ponieważ surowiec przyszedł późno. „Zwykle, gdy materiał w końcu wychodzi, spawacz pada” – powiedział. Zaskakująca liczba producentów rur używa nawet maszyn opartych na technologii lamp próżniowych, co oznacza, że ​​do pielęgnacji używają maszyn, które mają co najmniej 30 lat. Wiedza serwisowa dotycząca takich maszyn nie jest obszerna, a same rury zamienne są trudne do znalezienia.
Wyzwaniem dla producentów rur, którzy wciąż ich używają, jest ich starzenie się. Nie psują się katastrofalnie, ale ulegają powolnej degradacji. Jednym z rozwiązań jest zużywanie mniejszej ilości ciepła spawania i uruchamianie frezarki z mniejszą prędkością, aby zrekompensować to, co pozwala łatwo uniknąć nakładów kapitałowych związanych z inwestycją w nową maszynę. Stwarza to fałszywe poczucie, że wszystko jest w porządku.
Inwestycja w nowe źródło zasilania do spawania indukcyjnego może znacznie zmniejszyć zużycie energii elektrycznej w zakładzie, powiedział Prasek. Niektóre stany – zwłaszcza te o dużej populacji i obciążonych sieciach – oferują hojne ulgi podatkowe na zakup energooszczędnego sprzętu. Drugą motywacją do inwestowania w nowe produkty jest potencjał nowych możliwości produkcyjnych, dodał.
„Zwykle nowe urządzenie spawalnicze jest znacznie bardziej wydajne niż starsze urządzenie spawalnicze i może zaoszczędzić tysiące dolarów, zapewniając większą wydajność spawania bez konieczności modernizacji instalacji elektrycznej” — powiedział Prasek.
Równie ważne jest wyrównanie cewki indukcyjnej i rezystora. Dyrektor generalny firmy EHE ds. materiałów eksploatacyjnych, John Holderman, powiedział, że odpowiednio dobrana i zainstalowana cewka indukcyjna ma optymalne położenie względem rolki zgrzewającej i wymaga odpowiedniego i stałego odstępu wokół rury. Nieprawidłowe ustawienie cewki przedwcześnie ulegnie awarii.
Zadanie blokera jest proste – blokuje przepływ prądu elektrycznego, kierując go do krawędzi taśmy – i podobnie jak w przypadku wszystkiego innego na frezarce, kluczowe znaczenie ma jego pozycjonowanie. Prawidłowe położenie znajduje się na wierzchołku spoiny, ale to nie jedyna kwestia. Instalacja jest krytyczna.
Wykorzystując trendy w projektowaniu materiałów spawalniczych, koncepcja dzielonej cewki może mieć znaczący wpływ na czas pracy walcarki.
„Młyny o dużej średnicy od dawna stosują konstrukcje z dzieloną cewką” — powiedział Haldeman. „Wymiana pojedynczego elementu cewki indukcyjnej wymaga przecięcia rury, wymiany cewki i ponownego jej gwintowania” — powiedział. Konstrukcja z dzieloną cewką składa się z dwóch części, co pozwala zaoszczędzić cały czas i wysiłek.
„Były używane w dużych walcowniach, ale zastosowanie tej zasady do małych zwojów wymagało trochę wymyślnej inżynierii” – powiedział. Jeszcze mniej pracy dla producenta. „Małe dwuczęściowe zwoje mają specjalistyczne okucia i sprytnie zaprojektowane zaciski” – powiedział.
Jeśli chodzi o proces chłodzenia blokera, producenci rur mają do wyboru dwie tradycyjne opcje: centralny system chłodzenia w fabryce lub oddzielny dedykowany system wodny, który może być kosztowny.
„Najlepiej chłodzić rezystor czystym chłodziwem” — powiedział Holderman. Z tego powodu niewielka inwestycja w dedykowany system filtra dławika dla chłodziwa młyna może znacznie wydłużyć żywotność dławika.
Chłodziwo młyna jest często używane na dławiku, ale chłodziwo młyna zbiera drobiny metalu. Pomimo wszelkich starań, aby uwięzić drobne cząstki w filtrze centralnym lub wychwycić je za pomocą centralnego systemu magnesów, niektórzy ludzie mijają i znajdują drogę do przeszkody. To nie jest miejsce na sproszkowane metale.
„Nagrzewają się w polu indukcyjnym i spalają się w obudowie rezystora i ferrycie, co powoduje przedwczesną awarię, a następnie wyłącza się w celu wymiany rezystora” – powiedział Holderman.