Успішне та ефективне виробництво труб або труб вимагає оптимізації 10 000 деталей, включаючи технічне обслуговування обладнання. Враховуючи безліч рухомих частин у кожному типі млинів і кожній частині периферійного обладнання, дотримання рекомендованого виробником графіка профілактичного обслуговування нелегке завдання. Фото: T & H Lemont Inc.
Примітка редактора: це перша частина серії з двох частин про оптимізацію роботи трубопрокатного заводу. Прочитайте другу частину.
Виробництво трубних виробів може бути трудомістким, навіть за найкращих обставин. Заводи є складними, вимагають значного регулярного обслуговування, і залежно від того, що вони виробляють, конкуренція є жорсткою. Багато виробників металевих труб перебувають під величезним тиском, щоб максимізувати час безвідмовної роботи, щоб максимізувати дохід, не маючи дорогоцінного часу на планове обслуговування.
Сьогодні не існує найкращого сценарію для галузі. Матеріали дорогі, а часткові поставки не є рідкістю. Зараз, як ніколи, виробникам труб потрібно максимізувати час безвідмовної роботи та зменшити кількість браку, а отримання часткових поставок означає скорочення часу безвідмовної роботи. Коротші цикли означають частіші зміни, що не є ефективним використанням часу чи праці.
«Час виробництва зараз дуже великий», — сказав Марк Прасек, північноамериканський менеджер з продажу труб EFD Induction.
Розмови з галузевими експертами щодо порад і стратегій отримання максимальної віддачі від вашого заводу виявили деякі повторювані теми:
Експлуатація заводу з максимальною ефективністю означає оптимізацію десятків факторів, більшість із яких взаємодіють з іншими, тому оптимізувати роботу заводу не обов’язково легко. Святе слово колишнього оглядача The Tube & Pipe Journal Бада Грема пропонує деяку перспективу: «Трубний млин — це тримач інструменту».Запам’ятовування цієї цитати допомагає зробити все простішим. Розуміння того, що робить кожен інструмент, як він працює та як кожен інструмент взаємодіє з іншими інструментами, — це приблизно третина битви. Підтримувати все в належному стані та узгодженості — це ще одна третина. Остання третина включає програми навчання операторів, стратегії усунення несправностей і конкретні робочі процедури, унікальні для кожної труби чи виробника труб.
Основним критерієм для ефективної роботи млина є його незалежність. Це сировина. Отримання максимальної продуктивності від млина означає отримання максимальної продуктивності від кожної котушки, що подається на млин. Це починається з рішення про покупку.
довжина котушки. Нельсон Еббі, директор компанії Fives Bronx Inc. Abbey Products, сказав: «Трубні заводи процвітають, коли котушки найдовші.Обробка коротших котушок означає обробку більшої кількості кінців котушок.Кожен кінець котушки потребує стикового зварювання Кожне стикове зварювання утворює брухт.
Складність тут полягає в тому, що якомога довші котушки можна продати з високою ціною. Коротші котушки можуть бути доступні за кращими цінами. Агенти із закупівель можуть захотіти заощадити гроші, але це не узгоджується з точкою зору виробничого персоналу. Майже кожен, хто керує фабрикою, погодиться, що різниця в ціні має бути значною, щоб компенсувати втрати виробництва, пов’язані з додатковими зупинками заводу.
Іншим фактором, за словами Еббі, є потужність розмотувача та будь-які інші обмеження на вході млина. Можливо, знадобиться інвестувати в обладнання для входу з більшою потужністю для роботи з більшими, важчими рулонами, щоб скористатися перевагами придбання більших котушок.
Машина для різання також є важливим фактором, незалежно від того, чи виконується різання власними силами чи сторонніми підрядниками. Машини для різання мають найбільшу вагу та діаметр, з якими вони можуть працювати, тому для максимізації пропускної здатності критично важливо досягти найкращої відповідності між котушками та машинами для різання.
Підсумовуючи, це взаємодія між чотирма факторами: розміром і вагою рулону, необхідною шириною різального пристрою, потужністю різального пристрою та потужністю вхідного обладнання.
Ширина та стан рулону. На виробництві, само собою зрозуміло, рулони повинні мати потрібну ширину та правильний калібр, щоб виготовити продукт, але час від часу трапляються помилки. Оператори млинів часто можуть компенсувати ширину смуги, яка трохи замала або завелика, але це лише питання ступеня. Ретельна увага до ширини мулів із щілинами має вирішальне значення.
Стан краю смуги також є найважливішим питанням. Послідовне подання краю, без задирок чи будь-яких інших невідповідностей, має вирішальне значення для підтримки стабільних зварних швів уздовж довжини смуги, каже Майкл Стренд, президент T&H Lemont. Початкове намотування, різання та перемотування також мають значення. Рулони, з якими не обережно поводилися, можуть зігнутися, що є проблематичним. Процес формування, розроблений інженерами вальцьових штампів, починається з плоскої стрічки, а не з вигнутої стрічки.
Примітки до інструменту. «Хороша конструкція прес-форми максимізує пропускну здатність», — сказав Стен Грін, генеральний менеджер SST Forming Roll Inc. Він зазначає, що не існує єдиної стратегії формування труб, а отже, єдиної стратегії дизайну прес-форм. Постачальники валкових інструментів відрізняються за тим, як вони обробляють труби, а отже, і свою продукцію. Вихідність також різна.
«Радіус поверхні валків постійно змінюється, тому швидкість обертання інструменту змінюється по всій поверхні інструмента», — сказав він. Звичайно, труба проходить через стан лише з однією швидкістю. Тому конструкція впливає на продуктивність. Погана конструкція витрачає матеріал, коли інструмент новий, і це стає лише гірше, оскільки інструмент зношується, додав він.
Для компаній, які не дотримуються курсу навчання та технічного обслуговування, розробка стратегії оптимізації ефективності установки починається з основ.
«Незалежно від стилю фабрики та продуктів, які вона виробляє, усі фабрики мають дві спільні речі — операторів і робочі процедури», — сказав Еббі. Він сказав, що для максимально послідовної роботи фабрики необхідно забезпечити стандартизоване навчання та дотримуватись письмових процедур. Неузгодженість у навчанні може призвести до відмінностей у налаштуванні та усуненні несправностей.
Щоб отримати максимальну віддачу від заводу, від оператора до оператора, від зміни до зміни, кожен оператор повинен використовувати узгоджені процедури налаштування та усунення несправностей. Будь-які процедурні відмінності, як правило, є питанням непорозумінь, шкідливих звичок, коротких шляхів і обхідних шляхів. Це завжди ускладнює ефективну роботу підприємства. Ці проблеми можуть виникати вдома або з’являтися, коли навчених операторів наймають у конкурентів, але джерело не має значення. Послідовність є ключовою, включаючи операторів. які приносять досвід.
«Потрібні роки, щоб навчити оператора трубопрокатного заводу, і ви дійсно не можете покладатися на універсальний план, — сказав Стренд. — Кожна компанія потребує навчальної програми, яка б відповідала її заводу та її власним операціям».
«Три ключі до ефективної роботи — це технічне обслуговування машини, технічне обслуговування витратних матеріалів і калібрування, — сказав Ден Вентура, президент Ventura & Associates. — Машина має багато рухомих частин — чи то сам млин, чи периферійні пристрої на вхідному чи вихідному кінці, чи більний стіл, чи що у вас є — і регулярне технічне обслуговування важливе для підтримки машини в ідеальному стані».
Стренд погоджується. «Використання програми профілактичного технічного огляду — це те, з чого все починається», — сказав він. «Це пропонує найкращу можливість для прибуткової експлуатації заводу.Якщо виробник труб реагує лише на надзвичайні ситуації, він вийшов з-під контролю.Це віддано на милість наступної кризи».
«Кожна частина обладнання на фабриці має бути налаштована, — сказав Вентура. — Інакше фабрика буде боротися сама».
«У багатьох випадках, коли рулони перевищують свій термін служби, вони загартовуються і зрештою тріскаються», — сказав Вентура.
«Якщо рулони не підтримуються в хорошому стані за допомогою регулярного технічного обслуговування, тоді вони потребують екстреного технічного обслуговування», — каже Вентура. За його словами, якщо нехтувати інструментами, їх ремонт вимагатиме видалення в два-три рази більшого обсягу матеріалу, який їм довелося б видалити. Це також займає більше часу та коштує дорожче.
Інвестиції в резервні інструменти можуть допомогти запобігти надзвичайним ситуаціям, зауважив Стренд. Якщо інструмент часто використовується для тривалої роботи, буде потрібно більше запасних частин, ніж інструмент, який використовується рідко для короткочасної роботи. Функція інструменту також впливає на рівень резерву. Пластини можуть відірватися від інструменту для ребер, а на зварювальні валки може впливати тепло зварювальної камери, проблеми, які не заважають формуванню та розміру валків.
"Регулярне обслуговування корисне для обладнання, а належне вирівнювання корисне для продуктів, які він створює",-сказав він. Якщо вони ігноруються, фабричні працівники проводять все більше часу, намагаючись компенсувати це. Цього часу можна використовувати для отримання хороших, бестселерів. Ці два фактори настільки важливі і часто не помічені, що, при погляді на Вентуру, вони пропонують найкращі можливості, щоб отримати найбільшу кількість рослин, максимізуючи прибутковість і зменшити випуск Scarap.
Вентура прирівнює технічне обслуговування заводу та витратних матеріалів до технічного обслуговування автомобіля. Ніхто не збирається їздити на машині десятки тисяч миль між заміною масла з оголеними шинами. Це призведе до дорогих рішень або руйнування навіть для заводів, які погано обслуговуються.
За його словами, також необхідна регулярна перевірка інструменту після кожного прогону. Огляд інструментів може виявити такі проблеми, як тонкі тріщини. Такі пошкодження виявляються, щойно інструмент виймають із фрези, а не безпосередньо перед встановленням інструменту для наступного прогону, що дає найбільше часу для виготовлення інструменту для заміни.
«Деякі компанії працюють через заплановані закриття», — сказав Грін. Він знав, що в цій ситуації буде важко виконати заплановане закриття, але зазначив, що це дуже небезпечно. Судноплавні та вантажні компанії настільки переповнені або не мають персоналу, або й те, і інше, що сьогодні поставки не виконуються вчасно.
«Якщо щось зламається на заводі, і вам доведеться замовити заміну, що ви збираєтеся зробити, щоб це було доставлено?»— запитав він. Звичайно, авіаперевезення — це завжди варіант, але це може збільшити вартість доставки.
Технічне обслуговування станів і валків — це більше, ніж просто дотримання графіка технічного обслуговування, а координація графіка технічного обслуговування з графіком виробництва.
У всіх трьох сферах – експлуатації, усуненні несправностей і технічному обслуговуванні – має значення широта та глибина досвіду. Уоррен Вітмен, віце-президент підрозділу Die Business Unit компанії T&H Lemont, сказав, що компанії, які мають лише один або два заводи для виробництва власних труб, часто мають менше людей, призначених для обслуговування млинів і матриць. Незважаючи на те, що обслуговуючий персонал обізнаний, невеликий відділ має менший досвід у порівнянні з більшим відділом технічного обслуговування, що ставить менший персонал у невигідне становище. .Якщо в компанії немає інженерного відділу, то відділ технічного обслуговування повинен сам займатися усуненням несправностей і ремонтом.
Стренд додав, що навчання для відділів експлуатації та технічного обслуговування зараз важливіше, ніж будь-коли. Хвиля виходу на пенсію, пов’язана зі старінням бебі-бумерів, означає, що племінні знання, які колись сколихнули компанії, висихають. Хоча багато виробників труб все ще можуть покладатися на консультації та поради постачальників обладнання, навіть цей досвід не такий рясний, як колись, і скорочується.
Процес зварювання так само важливий, як і будь-який інший процес, який відбувається при виготовленні труби або труби, і роль зварювального апарату неможливо переоцінити.
Індукційне зварювання. «Сьогодні приблизно дві третини наших замовлень стосуються модернізації, — сказав Прасек. — Вони зазвичай замінюють старі, проблемні зварювальні апарати.Пропускна здатність зараз є головним драйвером».
Він сказав, що багато хто відстає від восьми цілей, тому що сировина надходить із запізненням. «Зазвичай, коли матеріал нарешті виходить, зварювальник припиняє працювати», — сказав він. Дивовижна кількість виробників труб навіть використовують машини, засновані на технології вакуумних трубок, що означає, що вони використовують машини, яким принаймні 30 років для догляду. Знання щодо обслуговування таких машин невеликі, а самі труби на заміну знайти важко.
Проблема для виробників труб, які все ще використовують їх, полягає в тому, як вони старіють. Вони не катастрофічно виходять з ладу, а деградують повільно. Одне з рішень полягає в тому, щоб використовувати менше тепла для зварювання та запустити стан на нижчій швидкості, щоб компенсувати це, що може легко уникнути капітальних витрат на інвестиції в нову машину. Це створює помилкове відчуття, що все добре.
Інвестиції в нове індукційне зварювальне джерело живлення можуть значно зменшити споживання електроенергії заводом, сказав Прасек. Деякі штати, особливо ті з великим населенням і напруженими мережами, пропонують щедрі податкові знижки на придбання енергоефективного обладнання. Другою мотивацією для інвестування в нові продукти є потенціал для нових виробничих можливостей, додав він.
«Як правило, новий зварювальний агрегат набагато ефективніший, ніж старий зварювальний агрегат, і він може заощадити тисячі доларів, забезпечуючи більшу зварювальну потужність без модернізації електричних послуг», — сказав Прасек.
Вирівнювання індукційної котушки та резистора також важливе. Генеральний менеджер EHE Consumables Джон Холдерман сказав, що правильно вибрана та встановлена ​​індукційна котушка має оптимальне положення відносно зварювального валика та потребує належного та постійного зазору навколо труби. Якщо її встановити неправильно, котушка передчасно вийде з ладу.
Робота блокатора проста – він блокує потік електричного струму, спрямовуючи його до краю смуги – і, як і у випадку з усім іншим на стані, позиціонування має вирішальне значення, сказав він. Правильне розташування – на вершині зварного шва, але це не єдине. Встановлення має вирішальне значення. Якщо він закріплений на оправці, яка недостатньо жорстка, щоб підтримувати його, положення блокатора може змінитися, і він фактично перетягне ID уздовж нижньої частини трубка.
Використовуючи переваги тенденцій у розробці зварювальних витратних матеріалів, концепція розділеної котушки може значно вплинути на час безвідмовної роботи заводу.
«Млини великого діаметру вже давно використовують конструкцію роздільної котушки», — сказав Халдеман. «Для заміни одного шматка індукційної котушки потрібно розрізати трубу, замінити котушку та заново нарізати її», — сказав він. Конструкція роздільної котушки складається з двох частин, що економить ваш час і зусилля.
«Їх використовували на великих прокатних станах, але для застосування цього принципу до малих котушок знадобилося трохи хитромудрої техніки», — сказав він. Ще менше роботи для виробника. «Маленькі двокомпонентні котушки мають спеціальне обладнання та розумно розроблені затискачі», — сказав він.
Що стосується процесу охолодження блокатора, виробники труб мають два традиційних варіанти: центральна система охолодження на заводі або окрема спеціальна система водопостачання, яка може бути дорогою.
«Краще охолоджувати резистор чистою охолоджувальною рідиною», — сказав Холдерман. З цієї причини невеликі інвестиції в спеціальну систему фільтрів дроселя для охолоджувальної рідини млина можуть значно збільшити термін служби дроселя.
Охолоджуюча рідина млина часто використовується на дроселі, але охолоджуюча рідина млина збирає металеві дрібні частинки. Незважаючи на всі спроби вловити дрібні частинки в центральному фільтрі або захопити їх за допомогою центральної магнітної системи, деякі люди проходять повз і знаходять шлях до перешкоди. Це не місце для металевих порошків.
«Вони нагріваються в індукційному полі та спалюють корпус резистора та ферит, що спричиняє передчасний вихід із ладу, а потім вимикається, щоб замінити резистор», — сказав Холдерман. «Вони також накопичуються на індукційних котушках і, зрештою, також спричиняють пошкодження дугою».