En framgångsrik och effektiv tillverkning av rör eller rör kräver optimering av 10 000 detaljer, inklusive underhåll av utrustning. Med tanke på de många rörliga delarna i varje fabrikstyp och varje del av kringutrustning är det ingen lätt uppgift att följa tillverkarens rekommenderade förebyggande underhållsschema. Foto: T & H Lemont Inc.
Redaktörens anmärkning: Detta är den första delen av en serie i två delar om optimering av rör- eller rörverksdrift. Läs den andra delen.
Att tillverka rörprodukter kan vara mödosamt, även under de bästa omständigheterna. Fabrikerna är komplexa, kräver mycket regelbundet underhåll, och beroende på vad de producerar är konkurrensen hård. Många metallrörstillverkare är under enorm press att maximera drifttiden för att maximera intäkterna, med lite värdefull tid för rutinunderhåll.
Det finns inget optimalt scenario för branschen nuförtiden. Material är dyra och delleveranser är inte ovanliga. Nu mer än någonsin behöver rörproducenter maximera drifttiden och minska skrot, och att ta emot delleveranser innebär minskad drifttid. Kortare körningar innebär tätare byten, vilket inte är en effektiv användning av tid eller arbetskraft.
"Produktionstiden är på topp just nu", säger Mark Prasek, North American Tubing Sales Manager på EFD Induction.
Samtal med branschexperter om tips och strategier för att få ut det mesta av din anläggning avslöjade några återkommande teman:
Att driva en anläggning med maximal effektivitet innebär att optimera dussintals faktorer, varav de flesta samverkar med andra, så att optimera anläggningsdriften är inte nödvändigtvis lätt. Det heliga ordet från den tidigare krönikören i The Tube & Pipe Journal Bud Graham ger ett visst perspektiv: "En rörkvarn är en verktygshållare."Att komma ihåg det här citatet hjälper till att hålla saker och ting enkla. Att förstå vad varje verktyg gör, hur det fungerar och hur varje verktyg interagerar med andra verktyg är ungefär en tredjedel av kampen. Att hålla allt underhållet och anpassat är ytterligare en tredjedel av det. Den sista tredjedelen involverar utbildningsprogram för operatörer, felsökningsstrategier och specifika driftsprocedurer som är unika för varje rör- eller rörtillverkare.
Det primära övervägandet för att driva ett bruk effektivt är fabriksoberoende. är råmaterialet. Att få maximal effekt från bruket innebär att få maximal effekt från varje spole som matas till bruket. Det börjar med ett köpbeslut.
coil length.Nelson Abbey, chef för Fives Bronx Inc. Abbey Products, sa: "Rörkvarnar trivs när spolarna är som längst.Att bearbeta kortare spolar innebär att man bearbetar fler spoländar.Varje spolände kräver en stumsvets Varje stumsvets producerar skrot.
Svårigheten här är att spolar som är så långa som möjligt kan säljas till en premie. Kortare spolar kan finnas tillgängliga till bättre priser. Inköpsagenter kanske vill spara lite pengar, men detta är oförenligt med synvinkeln från tillverkningsgolvpersonalen. Nästan alla som driver en fabrik skulle hålla med om att prisskillnaden måste vara betydande fabriksförluster för att kompensera för ytterligare produktionsnedgångar.
En annan faktor, sa Abbey, är kapaciteten hos decoilern och alla andra begränsningar på ingångsänden av bruket. Det kan vara nödvändigt att investera i ingångsutrustning med högre kapacitet för att hantera större, tyngre spolar för att dra nytta av fördelarna med att köpa större spolar.
Skärmaskinen är också en faktor, oavsett om skärningen görs internt eller på entreprenad. Slitsarna har den största vikten och diametern de kan hantera, så att få den bästa matchningen mellan spolar och skärmaskiner är avgörande för att maximera genomströmningen.
Sammanfattningsvis är det ett samspel mellan fyra faktorer: spolens storlek och vikt, skärmaskinens nödvändiga bredd, skärmaskinens kapacitet och inloppsutrustningens kapacitet.
Spolens bredd och skick.På verkstadsgolvet är det självklart att spolarna måste ha rätt bredd och rätt mått för att göra en produkt, men misstag händer då och då. Bruksoperatörer kan ofta kompensera för bandbredder som är något för små eller för stora, men detta är bara en fråga om grad. Noggrann uppmärksamhet på spaltens bredd är avgörande.
Bandets kanttillstånd är också den viktigaste frågan. Konsekvent kantpresentation, utan grader eller andra inkonsekvenser, är avgörande för att bibehålla konsekventa svetsar längs bandlängderna, säger Michael Strand, VD för T&H Lemont. Initial lindning, slitsning och återlindning spelar också in. Spolar som inte har hanterats noggrant kan böjas, vilket är problematiskt att formen rullar remsan istället för att rulla remsan.
Verktygsanteckningar."Bra formdesign maximerar genomströmningen", säger Stan Green, general manager för SST Forming Roll Inc. Han påpekar att det inte finns någon enskild strategi för rörformning, och därför ingen enskild strategi för formdesign. Leverantörer av rullverktyg varierar i hur de bearbetar rör och därför deras produkter. Avkastningen varierar också.
"Radien på valsytan förändras ständigt, så rotationshastigheten för verktyget ändras över verktygsytan," sa han. Naturligtvis går röret genom kvarnen med bara en hastighet. Därför påverkar designen utbytet. Dålig design slösar material när verktyget är nytt, och det blir bara värre när verktyget slits ut, tillade han.
För företag som inte håller sig till utbildnings- och underhållsrutten börjar utvecklingen av en strategi för att optimera anläggningens effektivitet med grunderna.
"Oavsett stilen på fabriken och de produkter den tillverkar har alla fabriker två saker gemensamt - operatörerna och driftsprocedurerna", sa Abbey. Att driva en fabrik så konsekvent som möjligt är en fråga om att tillhandahålla standardiserad utbildning och följa skriftliga procedurer, sa han. Inkonsekvenser i utbildningen kan leda till skillnader i installation och felsökning.
För att få ut det mesta av en anläggning, från operatör till operatör, skift till skift, måste varje operatör använda konsekventa installations- och felsökningsprocedurer. Eventuella procedurskillnader är vanligtvis en fråga om missförstånd, dåliga vanor, genvägar och lösningar. Dessa gör det alltid svårt att driva anläggningen effektivt. Dessa problem kan vara hemmagjorda eller introduceras när de utbildas från operatören, men det finns ingen nyckel till operatören, men det finns ingen skillnad från operatören. operatörer som kommer med erfarenhet.
"Det tar år att utbilda en rörfabriksoperatör, och du kan verkligen inte lita på en plan som passar alla," sa Strand. "Varje företag behöver ett utbildningsprogram som passar deras fabrik och dess egen verksamhet."
"De tre nycklarna till effektiv drift är maskinunderhåll, underhåll av förbrukningsvaror och kalibrering", säger Dan Ventura, VD för Ventura & Associates. "En maskin har många rörliga delar – oavsett om det är själva kvarnen eller kringutrustning på inlopps- eller utloppsänden, eller slagbordet, eller vad har du – och rutinunderhåll är viktigt för att hålla maskinen i toppskick."
Strand håller med. Det är där allt börjar att använda ett inspektionsprogram för förebyggande underhåll, säger han. Det ger den bästa möjligheten att driva en fabrik med lönsamhet.Om en rörproducent bara reagerar på nödsituationer är det utom kontroll.Den är överlämnad till nästa kris."
"Varje utrustning på bruket måste anpassas," sa Ventura. "Annars kommer fabriken att bekämpa sig själv."
"I många fall, när rullar överskrider sin livslängd, hårdnar de och spricker så småningom," sa Ventura.
"Om rullarna inte hålls i gott skick med regelbundet underhåll, då behöver de akut underhåll", säger Ventura. Om verktygen försummades skulle reparationen av dem kräva att man avlägsnade två till tre gånger den mängd material som de annars skulle behöva ta bort, sa han. Det tar också längre tid och kostar mer.
Att investera i reservverktyg kan hjälpa till att förebygga nödsituationer, konstaterade Strand. Om verktyget används ofta för långvarig drift kommer det att krävas fler reservdelar än det verktyg som används sällan för kortvarig drift. Verktygsfunktionen påverkar även reservnivån. Fenor kan lossna från fenverktyget och svetsrullarna kan påverkas av värmen från svetslådan, problem som inte plågar rullbildning och .
"Regelbundet underhåll är bra för utrustningen, och korrekt anpassning är bra för de produkter den tillverkar", sa han. Om dessa ignoreras, lägger fabriksanställda mer och mer tid på att försöka kompensera för det. Den här tiden kan användas till att göra bra, bästsäljande produkter. Dessa två faktorer är så viktiga och ofta förbises eller förbises att de, enligt Venturas uppfattning, erbjuder den bästa möjligheten att få ut skrotet och få ut så mycket som möjligt.
Ventura likställer underhåll av kvarn och förbrukningsvaror med bilunderhåll. Ingen kommer att köra bil i tiotusentals mil mellan oljebytena med bara däck. Detta kommer att leda till dyra lösningar eller förstörelse, även för dåligt underhållna anläggningar.
Regelbunden inspektion av verktyget efter varje körning är också nödvändigt, sade han. Inspektionsverktyg kan avslöja problem som sprickor med fina linjer. Sådana skador upptäcks så snart verktyget tas bort från kvarnen, snarare än omedelbart innan verktyget installeras för nästa körning, vilket ger mest tid att tillverka ett utbytesverktyg.
"Vissa företag arbetar genom planerade stängningar," sa Green. Han visste att det skulle vara svårt att följa en planerad avstängning i den här situationen, men han påpekade att det var mycket farligt. Frakt- och fraktföretag är så överfulla eller underbemannade, eller båda, att leveranserna inte kommer i tid nuförtiden.
"Om något går sönder på fabriken och du måste beställa en ersättning, vad ska du göra för att få det levererat?"frågade han. Naturligtvis är flygfrakt alltid ett alternativ, men det kan öka fraktkostnaderna.
Underhållet av valsverk och valsar handlar inte bara om att följa ett underhållsschema, utan att samordna underhållsschemat med produktionsschemat.
Inom alla tre områdena – drift, felsökning och underhåll, bredd och djup av erfarenhet spelar roll.Warren Wheatman, vice vd för T&H Lemonts Die Business Unit, sa att företag som bara har en eller två kvarnar för att tillverka sina egna rör ofta har färre personer dedikerade till fräsning och underhåll av formverktyg. Även om underhållspersonalen är mindre kunnig än de små avdelningarna, har de mindre personalen mindre erfarenhet än de små underhållsavdelningarna. företaget har ingen ingenjörsavdelning, underhållsavdelningen måste göra felsökning och reparationer själv.
Strand tillade att utbildning för drift- och underhållsavdelningar nu är viktigare än någonsin. Vågen av pensionsavgångar i samband med åldrande babyboomers innebär att stamkunskapen som en gång skakade företag håller på att torka ut. Även om många rörtillverkare fortfarande kan lita på konsultation och råd från leverantörer av utrustning, är inte ens denna expertis lika stor som den en gång var och den krymper.
Svetsprocessen är lika viktig som alla andra processer som sker vid tillverkning av ett rör eller ett rör, och en svetsmaskins roll kan inte överskattas.
Induktionssvetsning. "I dag är ungefär två tredjedelar av våra beställningar för eftermontering," sa Prasek. "De ersätter vanligtvis gamla, problematiska svetsare.Genomströmningen är den främsta drivkraften just nu."
Han sa att många låg bakom åtta mål eftersom råvaran kom sent. Vanligtvis när materialet äntligen kommer ut går svetsaren ner, sa han. Ett förvånansvärt antal rörtillverkare använder till och med maskiner baserade på vakuumrörsteknik, vilket innebär att de använder maskiner som är minst 30 år gamla för vård. Servicekunskapen för sådana maskiner är inte omfattande och det är svårt att själva hitta utbytesrör.
Utmaningen för rörproducenter som fortfarande använder dem är hur de åldras. De misslyckas inte katastrofalt, utan bryts ner långsamt. En lösning är att använda mindre svetsvärme och köra bruket i lägre hastighet för att kompensera, vilket lätt kan undvika kapitalutgifterna för att investera i en ny maskin. Detta skapar en falsk känsla av att allt är bra.
Att investera i en ny induktionssvetskraftkälla kan avsevärt minska anläggningens elanvändning, sa Prasek. Vissa stater – särskilt de med stor befolkning och stressade nät – erbjuder generösa skatterabatter på inköp av energieffektiv utrustning. En andra motivation för att investera i nya produkter är potentialen för nya produktionsmöjligheter, tillade han.
"Vanligtvis är en ny svetsenhet mycket effektivare än en äldre, och den kan spara tusentals dollar genom att tillhandahålla mer svetskapacitet utan att uppgradera den elektriska servicen," sa Prasek.
Inriktningen av induktionsspolen och motståndet är också viktig. John Holderman, general manager för EHE Consumables, säger att en korrekt vald och installerad induktionsspole har ett optimalt läge i förhållande till svetsrullen och att den måste bibehålla ett korrekt och konsekvent spel runt röret. Om den ställs in felaktigt kommer spolen att gå sönder i förtid.
Blockerarens uppgift är enkel – den blockerar flödet av elektrisk ström och riktar den mot kanten av remsan – och som med allt annat på kvarnen är positioneringen avgörande, säger han. Den korrekta platsen är i spetsen av svetsen, men det är inte det enda som övervägs. Installationen är kritisk. Om den är fäst på en dorn som inte är styv, kan den faktiskt släta botten av blocket, kan det faktiskt ändras läget på blocket. röret.
Genom att dra nytta av trender inom svetstillsatsdesign kan konceptet med delad spole ha en betydande inverkan på kvarnens drifttid.
"Fräsar med stor diameter har länge använt delade spolekonstruktioner," sa Haldeman. "Att byta ut ett enda stycke induktionsspole kräver att man skär av röret, byter ut spolen och gängar om den", sa han. Designen med delad spole finns i två delar, vilket sparar all din tid och ansträngning.
"De har använts i stora valsverk, men det krävdes lite tjusig ingenjörskonst för att tillämpa denna princip på små rullar," sa han. Ännu mindre arbete för tillverkaren. "Små tvådelade rullar har specialiserad hårdvara och smart designade klämmor," sa han.
När det gäller blockerarens kylprocess har rörproducenter två traditionella alternativ: ett centralt kylsystem i fabriken eller ett separat dedikerat vattensystem, vilket kan vara dyrt.
"Det är bäst att kyla motståndet med ren kylvätska," sa Holderman. Av denna anledning kan en liten investering i ett dedikerat chokefiltersystem för kvarnens kylvätska avsevärt öka chokens livslängd.
Kvarnkylvätskan används ofta på choken, men kvarnens kylvätska samlar upp metallpartiklar. Trots alla ansträngningar för att fånga fina partiklar i ett centralt filter eller fånga upp dem med ett centralt magnetsystem, passerar vissa människor och hittar till hindret. Detta är inte platsen för metallpulver.
"De värms upp i induktionsfältet och bränner sig in i motståndshuset och ferrit, vilket orsakar för tidigt fel och sedan stängs av för att ersätta motståndet," sa Holderman.