Uspešna in učinkovita izdelava cevi ali cevi zahteva optimizacijo 10.000 podrobnosti, vključno z vzdrževanjem opreme. Glede na nešteto gibljivih delov v vsaki vrsti mlina in vsakem kosu periferne opreme, upoštevanje načrta preventivnega vzdrževanja, ki ga priporoča proizvajalec, ni lahka naloga. Foto: T & H Lemont Inc.
Opomba urednika: To je prvi del dvodelne serije o optimizaciji obratovanja cevi. Preberite drugi del.
Proizvodnja cevnih izdelkov je lahko naporna, tudi v najboljših okoliščinah. Tovarne so zapletene, zahtevajo veliko rednega vzdrževanja in konkurenca je huda, odvisno od tega, kaj proizvajajo. Številni proizvajalci kovinskih cevi so pod ogromnim pritiskom, da čim bolj povečajo čas delovanja, da povečajo prihodke, z malo dragocenega časa za rutinsko vzdrževanje.
Dandanes ni najboljšega možnega scenarija za industrijo. Materiali so dragi in delne dobave niso neobičajne. Bolj kot kadar koli prej morajo proizvajalci cevi povečati čas delovanja in zmanjšati ostanke, prejemanje delnih dobav pa pomeni zmanjšanje časa delovanja. Krajše serije pomenijo pogostejše menjave, kar ni učinkovita poraba časa ali dela.
»Proizvodni čas je trenutno zelo pomemben,« je dejal Mark Prasek, severnoameriški vodja prodaje cevi pri EFD Induction.
Pogovori s strokovnjaki iz industrije o nasvetih in strategijah za čim večji izkoristek vašega obrata so razkrili nekaj ponavljajočih se tem:
Delovanje obrata z največjo učinkovitostjo pomeni optimizacijo desetin dejavnikov, od katerih je večina medsebojno povezana z drugimi, zato optimizacija delovanja obrata ni nujno enostavna. Sveta beseda nekdanjega kolumnista časopisa The Tube & Pipe Journal Buda Grahama ponuja nekaj perspektive: »Cevni mlin je držalo orodja.«Zapomniti si ta citat pomaga, da ostanejo stvari preproste. Razumevanje, kaj posamezno orodje počne, kako deluje in kako posamezno orodje sodeluje z drugimi orodji, je približno tretjina bitke. Ohranjanje vsega vzdrževanega in usklajenega je druga tretjina tega. Zadnja tretjina vključuje programe usposabljanja operaterjev, strategije za odpravljanje težav in specifične operativne postopke, edinstvene za vsako cev ali proizvajalca cevi.
Primarni dejavnik pri učinkovitem delovanju mlina je neodvisen od mlina. Je surovina. Doseganje največjega učinka mlina pomeni doseganje največjega učinka iz vsake tuljave, dovedene v mlin. Začne se z odločitvijo o nakupu.
Nelson Abbey, direktor podjetja Fives Bronx Inc. Abbey Products, je dejal: »Cevni mlini uspevajo, ko so tuljave najdaljše.Obdelava krajših tuljav pomeni obdelavo več koncev tuljav.Vsak konec tuljave zahteva sočelni zvar Vsak sočelni zvar proizvaja ostanke.
Težava pri tem je, da se lahko čim daljše tuljave prodajo dražje. Krajše tuljave so morda na voljo po boljših cenah. Nabavni agenti morda želijo prihraniti nekaj denarja, vendar to ni v skladu s stališčem proizvodnega osebja. Skoraj vsak, ki vodi tovarno, bi se strinjal, da bi morala biti razlika v ceni znatna, da bi nadomestili proizvodne izgube, povezane z dodatnimi zaustavitvami tovarne.
Abbey je še dejal, da je treba upoštevati zmogljivost odvijalnika in morebitne druge omejitve na vstopnem koncu mlina. Morda bo treba vlagati v vstopno opremo z večjo zmogljivostjo za obdelavo večjih, težjih tuljav, da bi izkoristili prednosti nakupa večjih tuljav.
Rezalni stroj je prav tako pomemben dejavnik, ne glede na to, ali se rezanje izvaja interno ali zunanje. Rezalni stroji imajo največjo težo in premer, ki ju lahko prenesejo, zato je doseganje najboljšega ujemanja med tuljavami in rezalniki ključnega pomena za povečanje pretoka.
Če povzamemo, gre za interakcijo med štirimi dejavniki: velikostjo in težo tuljave, potrebno širino rezalnika, zmogljivostjo rezalnika in zmogljivostjo dovodne opreme.
Širina in stanje navitja. V delavnici je samoumevno, da morajo imeti navitja pravo širino in pravo debelino za izdelavo izdelka, vendar se občasno zgodijo napake. Upravljavci mlinarjev lahko pogosto nadomestijo širine trakov, ki so nekoliko premajhne ali prevelike, vendar je to le vprašanje stopnje. Pozorna pozornost na širino zareze je ključnega pomena.
Stanje robov traku je tudi najpomembnejše vprašanje. Dosledna predstavitev robov, brez robov ali kakršnih koli drugih neskladij, je ključnega pomena za ohranjanje doslednih zvarov vzdolž dolžin trakov, pravi Michael Strand, predsednik T&H Lemont. V poštev pridejo tudi začetno zvijanje, rezanje in previjanje. Tuljave, s katerimi niso ravnali skrbno, se lahko upognejo, kar je problematično. Postopek oblikovanja, ki so ga razvili inženirji za zvitke, se začne z ravnim trakom in ne z ukrivljenim trakom.
Opombe o orodju. »Dobra zasnova kalupov povečuje prepustnost,« je dejal Stan Green, generalni direktor podjetja SST Forming Roll Inc. Poudarja, da ni enotne strategije za oblikovanje cevi in ​​zato ni enotne strategije za oblikovanje kalupov. Dobavitelji orodij za valjanje se razlikujejo glede na to, kako obdelujejo cevi in ​​s tem tudi njihove izdelke. Razlikujejo se tudi izkoristki.
"Polmer površine valja se nenehno spreminja, zato se vrtilna hitrost orodja spreminja po površini orodja," je dejal. Seveda gre cev skozi mlin samo z eno hitrostjo. Zato zasnova vpliva na izkoristek. Slaba zasnova zapravlja material, ko je orodje novo, in je samo še slabše, ko se orodje obrabi, je dodal.
Za podjetja, ki se ne držijo usposabljanja in vzdrževanja, se razvoj strategije za optimizacijo učinkovitosti obrata začne pri osnovah.
»Ne glede na slog tovarne in izdelke, ki jih izdeluje, imajo vse tovarne dve skupni stvari – operaterje in delovne postopke,« je dejal Abbey. Kot je dejal, je čim bolj dosledno vodenje tovarne stvar zagotavljanja standardiziranega usposabljanja in upoštevanja pisnih postopkov. Nedoslednosti v usposabljanju lahko vodijo do razlik v nastavitvah in odpravljanju težav.
Da bi kar najbolje izkoristili obrat, od operaterja do operaterja, od izmene do izmene, mora vsak operater uporabljati dosledne postopke za nastavitev in odpravljanje težav. Vse postopkovne razlike so običajno stvar nesporazumov, slabih navad, bližnjic in rešitev. To vedno oteži učinkovito delovanje naprave. Te težave so lahko domače ali uvedene, ko usposobljene operaterje najamejo konkurenti, vendar vir ne vpliva. Doslednost je ključna, vključno z operaterji ki prinašajo izkušnje.
»Usposabljanje upravljavca cevi v mlinu traja leta in res se ne morete zanesti na univerzalni načrt,« je dejal Strand. »Vsako podjetje potrebuje program usposabljanja, ki ustreza njegovi tovarni in lastnemu delovanju.«
»Trije ključi do učinkovitega delovanja so vzdrževanje stroja, vzdrževanje potrošnega materiala in kalibracija,« je povedal Dan Ventura, predsednik Ventura & Associates. »Stroj ima veliko gibljivih delov – naj bo to sam mlin ali periferne enote na vstopnem ali izstopnem koncu ali udarna miza ali kaj že imate – in redno vzdrževanje je pomembno, da stroj ostane v najboljšem stanju.«
Strand se strinja. »Vse se začne z uporabo programa pregledov preventivnega vzdrževanja,« je dejal. »Ponuja najboljšo priložnost za donosno vodenje tovarne.Če se proizvajalec cevi odzove samo v nujnih primerih, je ušel izpod nadzora.Na milost in nemilost je prepuščeno naslednji krizi.«
"Vsak kos opreme v obratu mora biti usklajen," je dejal Ventura. "V nasprotnem primeru se bo tovarna borila sama."
"V mnogih primerih, ko zvitki presežejo svojo življenjsko dobo, se utrdijo in sčasoma počijo," je dejal Ventura.
"Če zvitki niso v dobrem stanju z rednim vzdrževanjem, potem potrebujejo nujno vzdrževanje," pravi Ventura. Če bi orodja zanemarili, bi njihovo popravilo zahtevalo odstranitev dva- do trikratne količine materiala, ki bi ga sicer morali odstraniti, je dejal. Prav tako traja dlje in stane več.
Naložba v rezervna orodja lahko pomaga preprečiti izredne razmere, je opozoril Strand. Če se orodje pogosto uporablja za dolgotrajno delovanje, bo potrebnih več rezervnih delov kot orodje, ki se uporablja redko za kratkoročno delovanje. Funkcija orodja vpliva tudi na raven rezerve. Plavuti se lahko odlepijo od orodja za rebra in na zvarke lahko vpliva toplota varilne škatle, kar je težava, ki ne moti valjev za oblikovanje in dimenzioniranje.
"Redno vzdrževanje je dobro za opremo, pravilno poravnava pa je dobra za izdelke, ki jih naredi," je dejal. Če jih ne upoštevamo, tovarniški zaposleni porabijo vedno več časa, da bi jo nadoknadili. Ta čas je mogoče izkoristiti za dobro, najbolje prodajane izdelke. Ta dva dejavnika sta tako pomembna in zmanjšala, da v Venturi pogledujeta, da v Venturi pogledujeta najboljšo priložnost.
Ventura enači vzdrževanje mlina in potrošnega materiala z vzdrževanjem avtomobila. Nihče se ne bo vozil z avtomobilom več deset tisoč milj med menjavo olja z golimi pnevmatikami. To bo vodilo do dragih rešitev ali uničenja, tudi za slabo vzdrževane obrate.
Reden pregled orodja je prav tako potreben po vsakem zagonu, je dejal. Orodja za pregledovanje lahko razkrijejo težave, kot so drobne razpoke. Takšne poškodbe se odkrijejo takoj, ko se orodje odstrani iz mlina, in ne tik preden se orodje namesti za naslednji zagon, kar daje največ časa za izdelavo nadomestnega orodja.
»Nekatera podjetja delajo z načrtovanimi zaprtji,« je dejal Green. Vedel je, da bo v tej situaciji težko upoštevati načrtovano zaustavitev, vendar je poudaril, da je zelo nevarno. Ladijska in tovorna podjetja so tako prenatrpana ali premalo osebja ali oboje, da dostave danes niso pravočasne.
"Če se v tovarni nekaj pokvari in morate naročiti zamenjavo, kaj boste storili, da vam jo dostavijo?"je vprašal. Seveda je letalski prevoz vedno možnost, vendar lahko poveča stroške pošiljanja.
Pri vzdrževanju valjarn in valjev ne gre le za sledenje urniku vzdrževanja, ampak usklajevanje urnika vzdrževanja z urnikom proizvodnje.
Na vseh treh področjih – pri delovanju, odpravljanju težav in vzdrževanju, sta pomembna širina in globina izkušenj. Warren Wheatman, podpredsednik poslovne enote Die podjetja T&H Lemont, je dejal, da imajo podjetja, ki imajo le eno ali dve tovarni za proizvodnjo lastnih cevi, pogosto manj ljudi, namenjenih vzdrževanju mlinov in matrice. Čeprav je vzdrževalno osebje dobro usposobljeno, imajo majhni oddelki manj izkušenj kot večji oddelki za vzdrževanje, zaradi česar je manjše osebje v slabšem položaju. Če podjetje ne Če imate inženirski oddelek, mora oddelek za vzdrževanje sam opraviti odpravljanje težav in popravila.
Strand je dodal, da je usposabljanje za operativne in vzdrževalne oddelke zdaj pomembnejše kot kdaj koli prej. Val upokojitev, povezan s staranjem generacij baby booma, pomeni, da plemensko znanje, ki je nekoč pretresalo podjetja, usiha. Medtem ko se lahko številni proizvajalci cevi še vedno zanesejo na posvetovanje in nasvete dobaviteljev opreme, tudi to strokovno znanje ni tako bogato, kot je bilo nekoč, in se krči.
Postopek varjenja je prav tako pomemben kot kateri koli drug postopek, ki se pojavi pri izdelavi cevi ali cevi, vloge varilnega stroja pa ni mogoče preceniti.
Indukcijsko varjenje. »Danes je približno dve tretjini naših naročil za naknadno vgradnjo,« je dejal Prasek. »Običajno zamenjajo stare, problematične varilce.Trenutno je glavno gonilo pretok.”
Dejal je, da so mnogi zaostajali za osem ciljev, ker je surovina prišla pozno. »Običajno, ko material končno pride ven, varilec odpove,« je dejal. Presenetljivo veliko proizvajalcev cevi uporablja celo stroje, ki temeljijo na tehnologiji vakuumskih cevi, kar pomeni, da za nego uporabljajo stroje, stare vsaj 30 let. Znanje o servisiranju takšnih strojev ni obsežno, nadomestne cevi pa je težko najti.
Izziv za proizvajalce cevi, ki jih še vedno uporabljajo, je, kako se starajo. Ne odpovejo katastrofalno, ampak se počasi razgradijo. Ena od rešitev je, da porabijo manj toplote pri varjenju in obratujejo mlin pri počasnejši hitrosti, da nadomestijo, s čimer se zlahka izognejo kapitalskim izdatkom naložbe v nov stroj. To ustvarja lažen občutek, da je vse v redu.
Naložba v nov vir energije za indukcijsko varjenje lahko znatno zmanjša porabo električne energije v tovarni, je dejal Prasek. Nekatere države – zlasti tiste z velikim številom prebivalcev in obremenjenimi omrežji – ponujajo velikodušne davčne olajšave za nakupe energetsko učinkovite opreme. Dodal je, da je druga motivacija za naložbe v nove izdelke potencial za nove proizvodne možnosti.
"Običajno je nova varilna enota veliko bolj učinkovita od starejše in lahko prihrani na tisoče dolarjev z zagotavljanjem večje varilne zmogljivosti brez nadgradnje električnih storitev," je dejal Prasek.
Pomembna je tudi poravnava indukcijske tuljave in upora. John Holderman, generalni direktor EHE Consumables, pravi, da ima pravilno izbrana in nameščena indukcijska tuljava optimalen položaj glede na varilni zvitek in mora vzdrževati pravilno in dosledno razdaljo okoli cevi. Če je nastavljena nepravilno, bo tuljava prezgodaj odpovedala.
Naloga blokirnika je preprosta – blokira pretok električnega toka in ga usmerja na rob traku – in kot pri vsem drugem na mlinu je pozicioniranje ključnega pomena, pravi. Pravilna lokacija je na vrhu zvara, vendar to ni edino, kar je treba upoštevati. Namestitev je ključnega pomena. Če je pritrjen na trn, ki ni dovolj tog, da bi ga podpiral, se lahko položaj blokerja spremeni, dejansko vleče ID vzdolž dna. cev.
Z izkoriščanjem trendov v oblikovanju varilnih dodatkov lahko koncept razcepljene tuljave pomembno vpliva na čas delovanja mlina.
»Mlini z velikim premerom že dolgo uporabljajo zasnove z razcepljeno tuljavo,« je dejal Haldeman. »Zamenjava enega samega kosa indukcijske tuljave zahteva rezanje cevi, zamenjavo tuljave in njeno ponovno navijanje,« je dejal. Zasnova z razcepljeno tuljavo je sestavljena iz dveh delov, kar prihrani ves vaš čas in trud.
»Uporabljali so jih v velikih valjarnah, vendar je bilo potrebnih nekaj domiselnega inženiringa, da bi to načelo uporabili pri majhnih tuljavah,« je dejal. Še manj dela za proizvajalca.«Majhne dvodelne tuljave imajo specializirano strojno opremo in pametno zasnovane spone,« je dejal.
Kar zadeva proces hlajenja blokerja, imajo proizvajalci cevi dve tradicionalni možnosti: centralni hladilni sistem v tovarni ali ločen namenski vodni sistem, ki je lahko drag.
»Najbolje je, da upor ohladite s čisto hladilno tekočino,« je dejal Holderman. Iz tega razloga lahko majhna naložba v namenski filtrirni sistem dušilke za hladilno tekočino mlina močno podaljša življenjsko dobo dušilke.
Hladilno sredstvo mlina se pogosto uporablja na dušilki, vendar hladilno sredstvo mlina zbira drobne delce. Kljub vsem prizadevanjem, da bi drobne delce ujeli v osrednji filter ali jih zajeli s centralnim magnetnim sistemom, nekateri ljudje pridejo mimo in najdejo pot do ovire. To ni kraj za kovinski prah.
"Segrejejo se v indukcijskem polju in se vžgejo v ohišje upora in ferit, kar povzroči prezgodnjo odpoved in se nato izklopi, da zamenja upor," je dejal Holderman.