Успешное и эффективное производство трубы или трубы требует оптимизации 10 000 деталей, включая техническое обслуживание оборудования. Учитывая множество движущихся частей в каждом типе мельницы и каждом элементе периферийного оборудования, соблюдение рекомендованного производителем графика профилактического обслуживания является непростой задачей. Фото: T & H Lemont Inc.
Примечание редактора. Это первая часть серии статей, состоящей из двух частей, посвященных оптимизации производства труб или трубопрокатных заводов. Прочтите вторую часть.
Производство трубной продукции может быть трудоемким даже при самых благоприятных обстоятельствах. Заводы сложны, требуют регулярного технического обслуживания, и в зависимости от того, что они производят, конкуренция является жесткой. Многие производители металлических труб находятся под огромным давлением, чтобы максимизировать время безотказной работы, чтобы максимизировать прибыль, с небольшим ценным временем для текущего обслуживания.
В настоящее время для отрасли не существует наилучшего сценария. Материалы стоят дорого, а частичные поставки не являются чем-то необычным. Сейчас больше, чем когда-либо, производителям труб необходимо максимально увеличить время безотказной работы и сократить количество брака, а получение частичных поставок означает сокращение времени безотказной работы. Более короткие тиражи означают более частые переналадки, что не является эффективным использованием времени или труда.
«Время производства сейчас очень важно», — сказал Марк Прасек, менеджер по продажам трубок в Северной Америке в EFD Induction.
Беседы с отраслевыми экспертами о советах и ​​стратегиях получения максимальной отдачи от вашего предприятия выявили некоторые повторяющиеся темы:
Эксплуатация завода с максимальной эффективностью означает оптимизацию десятков факторов, большинство из которых взаимодействует с другими, поэтому оптимизация работы завода не всегда проста. Священное слово бывшего обозревателя The Tube & Pipe Journal Бада Грэма предлагает некоторую перспективу: «Трубный стан — это держатель инструмента».Запоминание этой цитаты помогает упростить задачу. Понимание того, что делает каждый инструмент, как он работает и как каждый инструмент взаимодействует с другими инструментами, составляет около трети успеха. Поддержание всего в рабочем состоянии и согласованность — это еще одна треть. Последняя треть включает в себя программы обучения операторов, стратегии устранения неполадок и специальные рабочие процедуры, уникальные для каждой трубы или производителя труб.
Основным соображением для эффективной работы мельницы является независимость мельницы. Это сырье. Получение максимальной производительности мельницы означает получение максимальной производительности каждого рулона, подаваемого на мельницу. Все начинается с решения о покупке.
длина рулона. Нельсон Эбби, директор компании Fives Bronx Inc. Abbey Products, сказал: «Трубные заводы процветают, когда рулоны самые длинные.Обработка более коротких рулонов означает обработку большего количества концов рулонов.Каждый конец рулона требует сварки встык. При сварке встык образуется брак.
Трудность здесь заключается в том, что рулоны максимально возможной длины могут быть проданы с наценкой. Более короткие рулоны могут быть доступны по более выгодным ценам. Агенты по закупкам могут захотеть сэкономить немного денег, но это несовместимо с точкой зрения производственного персонала. Почти каждый, кто управляет фабрикой, согласится, что разница в цене должна быть значительной, чтобы компенсировать производственные потери, связанные с дополнительными остановками производства.
Еще одним соображением, по словам Эбби, является мощность разматывателя и любые другие ограничения на входном конце мельницы. Возможно, потребуется инвестировать в более мощное входное оборудование для обработки более крупных и тяжелых рулонов, чтобы воспользоваться преимуществами покупки больших рулонов.
Бобинорезательная машина также является фактором, независимо от того, выполняется ли резка собственными силами или на стороне. Бобинорезательные машины имеют наибольший вес и диаметр, с которыми они могут работать, поэтому максимальное соответствие между рулонами и бобинорезательными машинами имеет решающее значение для максимизации пропускной способности.
Таким образом, это взаимодействие между четырьмя факторами: размером и весом рулона, необходимой шириной продольной резки, производительностью продольной резки и мощностью входного оборудования.
Ширина и состояние рулона. Само собой разумеется, что в цеху рулоны должны иметь правильную ширину и правильный размер для производства продукта, но время от времени случаются ошибки. Операторы стана часто могут компенсировать ширину полосы, которая немного меньше или больше, но это только вопрос степени. Особое внимание к ширине щелевых мулов имеет решающее значение.
Состояние кромок полосы также является наиболее важным вопросом. Равномерное представление кромок без заусенцев или любых других несоответствий имеет решающее значение для поддержания стабильных сварных швов по всей длине полосы, — говорит Майкл Странд, президент T&H Lemont. — Первоначальная намотка, резка и перемотка также имеют значение.
Примечания по инструменту «Хорошая конструкция пресс-формы максимизирует производительность», — сказал Стэн Грин, генеральный менеджер SST Forming Roll Inc. Он отмечает, что не существует единой стратегии формования труб и, следовательно, единой стратегии проектирования пресс-форм. Поставщики прокатного инструмента различаются по способу обработки труб и, следовательно, их продукции.
«Радиус поверхности валка постоянно меняется, поэтому скорость вращения инструмента меняется по всей поверхности инструмента», — сказал он. Конечно, труба проходит через стан только с одной скоростью. Следовательно, конструкция влияет на производительность. Плохая конструкция приводит к потере материала, когда инструмент новый, и ситуация только ухудшается по мере износа инструмента, добавил он.
Для компаний, которые не придерживаются маршрута обучения и технического обслуживания, разработка стратегии оптимизации эффективности предприятия начинается с основ.
«Независимо от стиля фабрики и продукции, которую она производит, у всех фабрик есть две общие черты — операторы и операционные процедуры», — сказал Эбби. По его словам, обеспечение максимально стабильной работы фабрики — это вопрос стандартизированного обучения и соблюдения письменных процедур. Непоследовательность в обучении может привести к различиям в настройке и устранении неполадок.
Чтобы получить максимальную отдачу от предприятия, от оператора к оператору, от смены к смене, каждый оператор должен использовать последовательные процедуры настройки и устранения неполадок. Любые процедурные различия обычно являются результатом недопонимания, вредных привычек, ярлыков и обходных путей. Они всегда затрудняют эффективную работу предприятия.
«На обучение оператора трубного завода уходят годы, и вы действительно не можете полагаться на универсальный план, — сказал Стрэнд. — Каждой компании нужна программа обучения, которая подходит для ее завода и ее собственных операций».
«Три ключа к эффективной работе — это техническое обслуживание машины, техническое обслуживание расходных материалов и калибровка, — сказал Дэн Вентура, президент Ventura & Associates. — В машине много движущихся частей — будь то сама мельница или периферийные устройства на входе или выходе, или стол для взбивания, или что-то еще, — и регулярное техническое обслуживание важно для поддержания машины в отличном состоянии».
Странд соглашается. «Все начинается с программы профилактического технического обслуживания», — сказал он. «Это дает наилучшие возможности для прибыльной работы завода.Если производитель труб реагирует только на чрезвычайные ситуации, он выходит из-под контроля.Это во власти следующего кризиса».
«Каждая часть оборудования на фабрике должна быть выровнена, — сказал Вентура. — В противном случае фабрика будет бороться сама с собой».
«Во многих случаях, когда срок службы валков превышает срок их службы, они затвердевают и в конечном итоге трескаются», — сказал Вентура.
«Если валки не поддерживаются в хорошем состоянии при регулярном техническом обслуживании, они нуждаются в экстренном обслуживании», — говорит Вентура. Если бы инструменты не использовались, для их ремонта потребовалось бы удалить в два-три раза больше материала, чем в противном случае, сказал он. Это также занимает больше времени и стоит дороже.
Стрэнд отметил, что инвестиции в резервные инструменты могут помочь предотвратить чрезвычайные ситуации. Если инструмент часто используется для длительной работы, потребуется больше запасных частей, чем для инструмента, который редко используется для краткосрочной работы. Функция инструмента также влияет на уровень резерва. Ребра могут отрываться от реберного инструмента, а на сварочные валки может воздействовать тепло сварочной камеры, проблемы, которые не мешают формовочным и калибровочным валкам.
«Регулярное техническое обслуживание полезно для оборудования, а надлежащее выравнивание полезно для продукции, которую оно производит», — сказал он. Если их игнорировать, заводские работники тратят все больше и больше времени, пытаясь наверстать упущенное. Это время можно использовать для производства хороших, пользующихся спросом продуктов. Эти два фактора настолько важны, что их часто упускают из виду или упускают из виду, что, по мнению Вентуры, они дают наилучшую возможность получить максимальную отдачу от завода, максимизировать производительность и сократить брак.
Ventura приравнивает техническое обслуживание мельниц и расходных материалов к обслуживанию автомобилей. Никто не собирается проезжать на автомобиле десятки тысяч миль между заменами масла с голыми шинами. Это приведет к дорогостоящим решениям или разрушению даже для плохо обслуживаемых заводов.
По его словам, также необходим регулярный осмотр инструмента после каждого прохода. Инструмент для осмотра может выявить такие проблемы, как мелкие трещины. Такое повреждение обнаруживается, как только инструмент снимается со стана, а не непосредственно перед его установкой для следующего прохода, что дает больше времени для изготовления инструмента на замену.
«Некоторые компании работают в режиме запланированного закрытия», — сказал Грин. Он знал, что в этой ситуации будет трудно соблюдать запланированное закрытие, но он указал, что это очень опасно. Судоходные и грузовые компании настолько переполнены или недоукомплектованы персоналом, или и то, и другое, что в эти дни поставки не выполняются вовремя.
«Если что-то сломается на заводе и вам придется заказывать замену, что вы собираетесь делать, чтобы доставить ее?»— спросил он. Конечно, авиаперевозки — это всегда вариант, но они могут значительно увеличить стоимость доставки.
Техническое обслуживание прокатных станов и валков заключается не только в следовании графику технического обслуживания, но и в согласовании графика технического обслуживания с производственным графиком.
Во всех трех областях – эксплуатации, устранении неполадок и техническом обслуживании – широта и глубина опыта имеют значение. Уоррен Уитман, вице-президент подразделения штампов T&H Lemont, сказал, что в компаниях, у которых есть только один или два стана для производства собственных труб, часто меньше людей, занимающихся обслуживанием стана и штампов. и сам ремонтирует.
Стрэнд добавил, что обучение сотрудников отделов эксплуатации и технического обслуживания сейчас важнее, чем когда-либо. Волна выхода на пенсию, связанная со старением бэби-бумеров, означает, что знания племен, которые когда-то качали компании, иссякают. Хотя многие производители труб по-прежнему могут полагаться на консультации и советы поставщиков оборудования, даже этот опыт не так богат, как раньше, и сокращается.
Процесс сварки так же важен, как и любой другой процесс, происходящий при изготовлении трубы или трубы, и роль сварочного аппарата невозможно переоценить.
Индукционная сварка. «Сегодня около двух третей наших заказов приходится на модернизацию, — сказал Прасек. — Обычно они заменяют старые проблемные сварочные аппараты.Пропускная способность сейчас является основным драйвером».
Он сказал, что многие из них отстали от восьми целей, потому что сырье поступило поздно. «Обычно, когда материал наконец выходит, сварщик останавливается», — сказал он. Удивительно много производителей труб даже используют машины, основанные на технологии вакуумных труб, что означает, что они используют машины, которым не менее 30 лет для обслуживания. Знания об обслуживании таких машин невелики, а сами трубы для замены трудно найти.
Проблема для производителей труб, которые все еще используют их, заключается в том, как они стареют. Они не выходят из строя катастрофически, а медленно изнашиваются. Одним из решений является использование меньшего количества сварочного тепла и запуск стана на более низкой скорости для компенсации, что может легко избежать капитальных затрат на инвестиции в новую машину. Это создает ложное ощущение, что все в порядке.
По словам Прасека, инвестиции в новый источник питания для индукционной сварки могут значительно снизить потребление электроэнергии заводом. Некоторые штаты, особенно с большим населением и перегруженными сетями, предлагают щедрые налоговые льготы при покупке энергоэффективного оборудования. Второй мотив для инвестирования в новые продукты — потенциал новых производственных возможностей, добавил он.
«Как правило, новый сварочный аппарат намного эффективнее старого, и он может сэкономить тысячи долларов, обеспечивая большую сварочную мощность без модернизации электроснабжения», — сказал Прасек.
Выравнивание индукционной катушки и резистора также важно. Джон Холдерман, генеральный менеджер EHE Consumables, говорит, что правильно выбранная и установленная индукционная катушка имеет оптимальное положение относительно сварочного ролика, и она должна поддерживать надлежащий и постоянный зазор вокруг трубы. При неправильной настройке катушка преждевременно выйдет из строя.
Работа блокиратора проста — он блокирует поток электрического тока, направляя его к краю полосы — и, как и во всем остальном на стане, позиционирование имеет решающее значение, говорит он. Правильное расположение — на вершине сварного шва, но это не единственное соображение. Установка имеет решающее значение.
Благодаря современным тенденциям в разработке расходных материалов для сварки концепция раздельного змеевика может значительно сократить время безотказной работы мельницы.
«На мельницах большого диаметра уже давно используются конструкции с разъемными катушками, — сказал Холдеман. — Для замены одной части индукционной катушки требуется разрезать трубу, заменить катушку и повторно нарезать ее», — сказал он. Конструкция с разъемными катушками состоит из двух частей, что экономит все ваше время и усилия.
«Они использовались на больших прокатных станах, но для применения этого принципа к небольшим рулонам потребовались некоторые хитроумные инженерные решения, — сказал он. Еще меньше работы для производителя.
Что касается процесса охлаждения блокиратора, у производителей труб есть два традиционных варианта: центральная система охлаждения на заводе или отдельная специализированная система водоснабжения, которая может быть дорогостоящей.
«Лучше всего охлаждать резистор чистой охлаждающей жидкостью, — сказал Холдерман. По этой причине небольшие инвестиции в специальную систему дроссельных фильтров для мельничной охлаждающей жидкости могут значительно увеличить срок службы дросселей.
Мельничный хладагент часто используется на дросселе, но мельничный хладагент собирает металлическую мелочь. Несмотря на все попытки уловить мелочь в центральном фильтре или уловить ее с помощью центральной магнитной системы, некоторые люди проходят и находят путь к препятствию. Это не место для металлических порошков.
«Они нагреваются в индукционном поле и прожигают корпус резистора и феррит, что вызывает преждевременный выход из строя, а затем отключается, чтобы заменить резистор», — сказал Холдерман.