Fabricarea cu succes și eficientă a țevii sau țevilor necesită optimizarea a 10.000 de detalii, inclusiv întreținerea echipamentului. Având în vedere multitudinea de piese mobile din fiecare tip de moară și fiecare piesă de echipament periferic, aderarea la programul de întreținere preventivă recomandat de producător nu este o sarcină ușoară.Foto: T & H Lemont Inc.
Nota editorului: Aceasta este prima parte a unei serii din două părți despre optimizarea operațiunilor de laminoare cu țevi sau țevi. Citiți a doua parte.
Fabricarea produselor tubulare poate fi laborioasă, chiar și în cele mai bune circumstanțe. Fabricile sunt complexe, necesită multă întreținere regulată și, în funcție de ceea ce produc, concurența este acerbă. Mulți producători de țevi metalice sunt supuși unei presiuni extraordinare pentru a maximiza timpul de funcționare pentru a maximiza veniturile, cu puțin timp valoros pentru întreținerea de rutină.
În prezent, nu există un scenariu optim pentru industrie. Materialele sunt scumpe, iar livrările parțiale nu sunt neobișnuite. Acum, mai mult ca niciodată, producătorii de țevi trebuie să maximizeze timpul de funcționare și să reducă deșeurile, iar primirea de livrări parțiale înseamnă reducerea timpului de funcționare. Tirajele mai scurte înseamnă schimbări mai frecvente, ceea ce nu reprezintă o utilizare eficientă a timpului sau a forței de muncă.
„Timpul de producție este foarte important în acest moment”, a spus Mark Prasek, director de vânzări pentru tuburi pentru America de Nord la EFD Induction.
Conversațiile cu experții din industrie despre sfaturi și strategii pentru a profita la maximum de instalația dvs. au dezvăluit câteva teme recurente:
Conducerea unei fabrici la eficiență maximă înseamnă optimizarea a zeci de factori, dintre care cei mai mulți interacționează cu alții, astfel încât optimizarea operațiunilor uzinei nu este neapărat ușoară. Cuvântul sfânt al fostului editorialist The Tube & Pipe Journal, Bud Graham, oferă o anumită perspectivă: „O moara cu tuburi este un suport de scule”.Amintirea acestui citat ajută la menținerea lucrurilor simple. Înțelegerea a ceea ce face fiecare unealtă, cum funcționează și modul în care fiecare unealtă interacționează cu alte unelte reprezintă aproximativ o treime din luptă. Menținerea totul întreținut și aliniat reprezintă o altă treime. Ultima treime implică programe de formare a operatorilor, strategii de depanare și proceduri de operare specifice unice pentru fiecare producător de țevi sau țevi.
Considerentul principal pentru funcționarea eficientă a unei mori este independent de moara. Este materia primă. Obținerea producției maxime de la moara înseamnă obținerea de producție maximă de la fiecare bobină alimentată la moara. Începe cu o decizie de cumpărare.
lungimea bobinei.Nelson Abbey, directorul Fives Bronx Inc. Abbey Products, a declarat: „Morile cu tuburi prosperă atunci când bobinele sunt cele mai lungi.Prelucrarea bobinelor mai scurte înseamnă prelucrarea mai multor capete de bobine.Fiecare capăt al bobinei necesită o sudură cap la cap Fiecare sudură cap la cap produce resturi.
Dificultatea aici este că bobinele cât mai lungi pot fi vândute la un preț superior. Bobinele mai scurte pot fi disponibile la prețuri mai bune. Agenții cumpărători pot dori să economisească niște bani, dar acest lucru nu este în concordanță cu punctul de vedere al personalului de producție. Aproape toți cei care conduc o fabrică ar fi de acord că diferența de preț ar trebui să fie semnificativă pentru a compensa pierderile suplimentare ale producției asociate cu opririle de producție.
Un alt aspect, a spus Abbey, este capacitatea decoilerului și orice alte constrângeri la capătul de intrare al morii. Poate fi necesar să se investească în echipamente de intrare cu capacitate mai mare pentru a manipula bobine mai mari și mai grele pentru a profita de avantajele achiziționării de bobine mai mari.
Tăierea este, de asemenea, un factor, indiferent dacă tăierea este efectuată în casă sau externalizată. Tăitoarele au cea mai mare greutate și diametrul pe care le pot gestiona, așa că obținerea celei mai bune potriviri între bobine și dispozitive de tăiere este esențială pentru maximizarea producției.
În rezumat, este o interacțiune între patru factori: dimensiunea și greutatea bobinei, lățimea necesară a tăietorului, capacitatea mașinii de tăiat și capacitatea echipamentului de admisie.
Lățimea și starea bobinei. La atelier, este de la sine înțeles că bobinele trebuie să aibă lățimea potrivită și ecartamentul potrivit pentru a face un produs, dar greșelile se întâmplă din când în când. Operatorii de mori pot compensa adesea lățimile benzilor care sunt puțin prea mici sau prea mari, dar aceasta este doar o chestiune de grad.
Starea marginilor benzii este, de asemenea, cea mai importantă problemă. Prezentarea consecventă a marginilor, fără bavuri sau orice alte inconsecvențe, este esențială pentru menținerea sudurilor consistente de-a lungul lungimii benzii, spune Michael Strand, președintele T&H Lemont. Bobinarea inițială, tăierea și rebobinarea intră, de asemenea, în joc. .
Note despre scule „Proiectarea bună a matriței maximizează producția”, a spus Stan Green, director general al SST Forming Roll Inc. El subliniază că nu există o strategie unică pentru formarea tuburilor și, prin urmare, nu există o strategie unică pentru proiectarea matriței. Furnizorii de scule cu role variază în modul în care procesează tuburile și, prin urmare, produsele lor. Randamentele variază, de asemenea.
„Raza suprafeței rolei se schimbă în mod constant, astfel încât viteza de rotație a sculei se modifică pe suprafața sculei”, a spus el. Desigur, tubul trece prin moara cu o singură viteză. Prin urmare, designul afectează randamentul. Designul slab risipă material atunci când unealta este nouă și se înrăutățește doar pe măsură ce unealta se uzează, a adăugat el.
Pentru companiile care nu se țin de traseul de instruire și întreținere, dezvoltarea unei strategii de optimizare a eficienței centralei începe cu elementele de bază.
„Indiferent de stilul fabricii și de produsele pe care le fabrică, toate fabricile au două lucruri în comun: operatorii și procedurile de operare”, a spus Abbey. Conducerea unei fabrici cât mai consecventă posibil este o chestiune de a oferi instruire standardizată și de a urma procedurile scrise, a spus el.
Pentru a profita la maximum de o instalație, de la operator la operator, de la o tură la alta, fiecare operator trebuie să utilizeze proceduri consecvente de configurare și depanare. Orice diferențe de procedură sunt, de obicei, o chestiune de neînțelegeri, obiceiuri proaste, comenzi rapide și soluții alternative. Acestea fac întotdeauna dificilă funcționarea eficientă a fabricii. Aceste probleme pot fi produse la domiciliu sau introduse atunci când operatorul antrenat nu face diferență, inclusiv de la operatori cheie, care nu fac diferențe, inclusiv de la operatori instruiți. aduce experiență.
„Este nevoie de ani de zile pentru a pregăti un operator de fabrică de tuburi și într-adevăr nu te poți baza pe un plan unic”, a spus Strand. „Fiecare companie are nevoie de un program de formare care să se potrivească fabricii sale și propriilor operațiuni.”
„Cele trei chei pentru operațiuni eficiente sunt întreținerea mașinii, întreținerea consumabilelor și calibrarea”, a spus Dan Ventura, președintele Ventura & Associates. „O mașină are o mulțime de piese în mișcare – fie că este vorba de moara în sine sau de periferice la capătul de admisie sau de ieșire, sau de masa de batere, sau ce aveți – iar întreținerea de rutină este importantă pentru a menține mașina în stare optimă.”
Strand este de acord. „Folosirea unui program de inspecție de întreținere preventivă este de unde începe totul”, a spus el. „Oferă cea mai bună oportunitate de a conduce o fabrică în mod profitabil.Dacă un producător de țevi răspunde doar la situații de urgență, este scăpat de sub control.Este la cheremul următoarei crize.”
„Fiecare echipament de pe moară trebuie să fie aliniat”, a spus Ventura. „În caz contrar, fabrica se va lupta singură.”
„În multe cazuri, când rolele își depășesc durata de viață utilă, se întăresc și în cele din urmă se fisurează”, a spus Ventura.
„Dacă rulourile nu sunt păstrate în stare bună cu întreținere regulată, atunci au nevoie de întreținere de urgență”, spune Ventura. Dacă sculele ar fi neglijate, repararea lor ar necesita îndepărtarea de două până la trei ori cantitatea de material pe care altfel ar trebui să o scoată, a spus el. De asemenea, durează mai mult și costă mai mult.
Investiția în instrumente de rezervă poate ajuta la prevenirea situațiilor de urgență, a remarcat Strand. Dacă unealta este utilizată frecvent pentru funcționare pe termen lung, vor fi necesare mai multe piese de schimb decât unealta utilizată rar pentru operare pe termen scurt. Funcția unealtă afectează și nivelul de rezervă. Aripioarele se pot desprinde de pe unealtă și rolele de sudură pot fi afectate de căldura cutiei de sudură, probleme care nu afectează formarea rolelor.
„Întreținerea regulată este bună pentru echipamente, iar alinierea adecvată este bună pentru produsele pe care le fabrică”, a spus el. Dacă acestea sunt ignorate, angajații fabricii petrec din ce în ce mai mult timp încercând să compenseze. Acest timp poate fi folosit pentru a face produse bune, cele mai bine vândute. Acești doi factori sunt atât de importanți și deseori trecuți cu vederea sau trecuti cu vederea încât, în opinia lui Ventura, ei oferă cea mai bună oportunitate de a profita de la Ventura și de a maximiza profitul.
Ventura echivalează întreținerea morii și a consumabilelor cu întreținerea mașinii. Nimeni nu va conduce o mașină timp de zeci de mii de mile între schimburile de ulei cu anvelopele goale. Acest lucru va duce la soluții costisitoare sau distrugeri, chiar și pentru instalațiile prost întreținute.
Inspecția regulată a sculei după fiecare rulare este, de asemenea, necesară, a spus el. Instrumentele de inspecție pot dezvălui probleme cum ar fi fisuri fine. Astfel de daune sunt descoperite de îndată ce unealta este scoasă din moară, mai degrabă decât imediat înainte ca unealta să fie instalată pentru următoarea rulare, oferind cel mai mult timp pentru fabricarea unei scule de înlocuire.
„Unele companii lucrează la închideri programate”, a spus Green. El știa că va fi dificil să respecte o închidere programată în această situație, dar a subliniat că este foarte periculos.
„Dacă ceva se strica la fabrică și trebuie să comanzi un înlocuitor, ce vei face pentru a-l livra?”a întrebat el. Desigur, transportul aerian este întotdeauna o opțiune, dar poate crește costul transportului.
Întreținerea morii și rolelor înseamnă mai mult decât doar respectarea unui program de întreținere, ci coordonarea programului de întreținere cu programul de producție.
În toate cele trei domenii – operațiuni, depanare și întreținere, amploarea și profunzimea experienței contează. Warren Wheatman, vicepreședinte al unității de afaceri a matrițelor T&H Lemont, a declarat că companiile care au doar una sau două mori pentru a-și produce propriile tuburi au adesea mai puțini oameni dedicați întreținerii mori și matrițelor. Chiar dacă personalul de întreținere are cunoștințe, departamentele mici au mai puțină experiență decât departamentele de întreținere mai mici decât cei care oferă departamentele de întreținere mai puțin avantajoase. Nu are un departament de inginerie, departamentul de întreținere trebuie să facă singur depanarea și reparațiile.
Strand a adăugat că instruirea pentru departamentele de operațiuni și întreținere este acum mai importantă ca niciodată. Valul de pensionări asociat cu îmbătrânirea baby boomers înseamnă cunoștințele tribale care odată zguduite companiile se usucă. În timp ce mulți producători de tuburi se pot baza în continuare pe consultarea și sfatul furnizorilor de echipamente, chiar și această expertiză nu este la fel de abundentă ca odinioară și este în scădere.
Procesul de sudare este la fel de important ca orice alt proces care are loc la fabricarea unei țevi sau țevi, iar rolul unui aparat de sudură nu poate fi supraestimat.
Sudarea prin inducție. „Astăzi, aproximativ două treimi din comenzile noastre sunt pentru modernizare”, a spus Prasek. „De obicei, înlocuiesc sudorii vechi, problematici.Debitul este motorul principal în acest moment.”
El a spus că mulți au rămas în urmă cu opt obiective, deoarece materia primă a venit târziu. „De obicei, când materialul iese în sfârșit, sudorul se prăbușește”, a spus el. Un număr surprinzător de producători de tuburi folosesc chiar și mașini bazate pe tehnologia tubului vidat, ceea ce înseamnă că folosesc mașini vechi de cel puțin 30 de ani pentru îngrijire.
Provocarea pentru producătorii de țevi care încă le folosesc este modul în care îmbătrânesc. Nu eșuează catastrofal, ci se degradează lent. O soluție este să folosiți mai puțină căldură de sudură și să rulați moara la o viteză mai mică pentru a compensa, ceea ce poate evita cu ușurință investiția într-o mașină nouă. Acest lucru creează un sentiment fals că totul este bine.
Investiția într-o nouă sursă de energie pentru sudarea prin inducție poate reduce semnificativ consumul de energie electrică a centralei, a spus Prasek. Unele state, în special cele cu populație mare și rețele stresate, oferă reduceri generoase de taxe la achiziționarea de echipamente eficiente din punct de vedere energetic. O a doua motivație pentru investiția în produse noi este potențialul de noi posibilități de producție, a adăugat el.
„De obicei, o unitate de sudură nouă este mult mai eficientă decât una mai veche și poate economisi mii de dolari, oferind mai multă capacitate de sudură fără a moderniza serviciul electric”, a spus Prasek.
Alinierea bobinei de inducție și a rezistenței este, de asemenea, importantă. John Holderman, directorul general al EHE Consumables, spune că o bobină de inducție selectată și instalată corespunzător are o poziție optimă în raport cu rola de sudură și trebuie să mențină un spațiu liber adecvat și constant în jurul tubului. Dacă este setată incorect, bobina se va defecta prematur.
Treaba blocatorului este simplă – blochează fluxul de curent electric, direcționându-l către marginea benzii – și, ca și în orice altceva de pe freză, poziționarea este critică, spune el. Locația corectă este la vârful sudurii, dar nu este singurul aspect. Instalarea este critică. Dacă este fixată pe un dorn care este suficient de rigidă pentru a susține blocul, poziția efectivă poate fi schimbată de-a lungul blocului fundul tubului.
Profitând de tendințele în proiectarea consumabilelor de sudură, conceptul de bobine divizate poate avea un impact semnificativ asupra timpului de funcționare al morii.
„Morile cu diametru mare au folosit de mult timp modele de bobine divizate”, a spus Haldeman. „Înlocuirea unei singure piese de bobină de inducție necesită tăierea țevii, înlocuirea bobinei și refiletarea acesteia”, a spus el. Designul bobinei divizate este format în două părți, economisind timp și efort.
„Au fost folosite în laminoare mari, dar a fost nevoie de o inginerie luxoasă pentru a aplica acest principiu la bobinele mici”, a spus el. Chiar și mai puțină muncă pentru producător. „Bobinele mici din două piese au hardware specializat și cleme proiectate inteligent”, a spus el.
În ceea ce privește procesul de răcire a blocului, producătorii de țevi au două opțiuni tradiționale: un sistem central de răcire în fabrică sau un sistem separat de apă dedicat, care poate fi costisitor.
„Cel mai bine este să răciți rezistența cu lichid de răcire curat”, a spus Holderman. Din acest motiv, o investiție mică într-un sistem dedicat de filtru de șoc pentru lichidul de răcire al morii poate crește foarte mult durata de viață a șocului.
Lichidul de răcire al morii este adesea folosit pe șoc, dar lichidul de răcire al morii colectează finele de metal. În ciuda tuturor eforturilor de a capta finele într-un filtru central sau de a le capta cu un sistem de magnet central, unii oameni trec și își găsesc drumul către obstacol. Acesta nu este locul pentru pulberile metalice.
„Se încălzesc în câmpul de inducție și se arde în carcasa rezistenței și ferită, ceea ce provoacă o defecțiune prematură și apoi se oprește pentru a înlocui rezistorul”, a spus Holderman. „De asemenea, se acumulează pe bobinele de inducție și în cele din urmă provoacă daune din cauza arcului electric acolo.”