Việc sản xuất ống hoặc ống dẫn thành công và hiệu quả đòi hỏi phải tối ưu hóa 10.000 chi tiết, bao gồm cả bảo trì thiết bị. Với vô số bộ phận chuyển động trong mọi loại máy nghiền và mọi bộ phận của thiết bị ngoại vi, việc tuân thủ lịch bảo trì phòng ngừa được nhà sản xuất khuyến nghị không phải là nhiệm vụ dễ dàng. Ảnh: T & H Lemont Inc.
Lưu ý của biên tập viên: Đây là phần đầu tiên của loạt bài gồm hai phần về tối ưu hóa hoạt động của máy nghiền ống hoặc ống. Hãy đọc phần thứ hai.
Việc sản xuất các sản phẩm dạng ống có thể tốn nhiều công sức, ngay cả trong những điều kiện tốt nhất. Các nhà máy rất phức tạp, đòi hỏi nhiều hoạt động bảo trì thường xuyên và tùy thuộc vào sản phẩm mà họ sản xuất, sự cạnh tranh rất khốc liệt. Nhiều nhà sản xuất ống kim loại đang chịu áp lực rất lớn trong việc tối đa hóa thời gian hoạt động để tối đa hóa doanh thu, mà lại có rất ít thời gian quý giá để bảo trì định kỳ.
Ngày nay, không có kịch bản tốt nhất cho ngành. Vật liệu đắt tiền và giao hàng một phần không phải là hiếm. Hơn bao giờ hết, các nhà sản xuất ống cần tối đa hóa thời gian hoạt động và giảm phế liệu, đồng thời nhận giao hàng một phần đồng nghĩa với việc giảm thời gian hoạt động. Thời gian vận hành ngắn hơn đồng nghĩa với việc thay đổi thường xuyên hơn, đây không phải là cách sử dụng hiệu quả thời gian hoặc lao động.
Mark Prasek, Giám đốc Kinh doanh Ống Bắc Mỹ tại EFD Induction cho biết: “Hiện tại, thời gian sản xuất đang ở mức cao.
Các cuộc trò chuyện với các chuyên gia trong ngành về các mẹo và chiến lược để tận dụng tối đa nhà máy của bạn đã tiết lộ một số chủ đề lặp đi lặp lại:
Điều hành một nhà máy ở hiệu suất cao nhất có nghĩa là tối ưu hóa hàng chục yếu tố, hầu hết trong số đó tương tác với những yếu tố khác, vì vậy việc tối ưu hóa hoạt động của nhà máy không nhất thiết phải dễ dàng. Lời nói thiêng liêng của cựu nhà bình luận The Tube & Pipe Journal, Bud Graham đưa ra một số quan điểm: “Nhà máy ống là nơi chứa dụng cụ.”Ghi nhớ câu trích dẫn này giúp mọi thứ trở nên đơn giản. Hiểu chức năng của từng công cụ, cách thức hoạt động và cách mỗi công cụ tương tác với các công cụ khác là khoảng một phần ba trận chiến. Duy trì và căn chỉnh mọi thứ là một phần ba trận chiến. Phần ba cuối cùng liên quan đến các chương trình đào tạo người vận hành, chiến lược khắc phục sự cố và quy trình vận hành cụ thể dành riêng cho từng đường ống hoặc nhà sản xuất đường ống.
Cân nhắc chính để vận hành một nhà máy hiệu quả là không phụ thuộc vào nhà máy. Là nguyên liệu thô. Đạt được sản lượng tối đa từ nhà máy có nghĩa là đạt được sản lượng tối đa từ mỗi cuộn dây cấp cho nhà máy. Nó bắt đầu bằng quyết định mua hàng.
chiều dài cuộn dây.Nelson Abbey, giám đốc của Fives Bronx Inc. Abbey Products, cho biết, “Các nhà máy ống phát triển mạnh khi cuộn dây dài nhất.Gia công cuộn dây ngắn hơn có nghĩa là gia công nhiều đầu cuộn dây hơn.Mỗi đầu cuộn dây yêu cầu Một mối hàn đối đầu, mỗi mối hàn đối đầu đều tạo ra phế liệu.
Khó khăn ở đây là các cuộn dây càng dài càng tốt có thể được bán với giá cao. Các cuộn dây ngắn hơn có thể có sẵn với giá tốt hơn. Các đại lý mua hàng có thể muốn tiết kiệm một số tiền, nhưng điều này không phù hợp với quan điểm của nhân viên sàn sản xuất. Gần như tất cả những người điều hành một nhà máy đều đồng ý rằng chênh lệch giá phải là đáng kể để bù đắp cho những tổn thất sản xuất liên quan đến việc đóng cửa thêm nhà máy.
Abbey cho biết, một cân nhắc khác là công suất của máy trang trí và bất kỳ hạn chế nào khác đối với đầu vào của nhà máy. Có thể cần phải đầu tư vào thiết bị đầu vào công suất cao hơn để xử lý các cuộn dây lớn hơn, nặng hơn để tận dụng lợi ích của việc mua các cuộn dây lớn hơn.
Máy xén cũng là một yếu tố, cho dù quá trình xén được thực hiện trong nhà hay thuê bên ngoài. Máy xén có trọng lượng và đường kính lớn nhất mà chúng có thể xử lý, do đó, việc đạt được sự phù hợp tốt nhất giữa cuộn dây và máy xén là rất quan trọng để tối đa hóa thông lượng.
Tóm lại, đó là sự tương tác giữa bốn yếu tố: kích thước và trọng lượng của cuộn dây, chiều rộng cần thiết của máy xén, công suất của máy xén và công suất của thiết bị đầu vào.
Chiều rộng và tình trạng của cuộn dây. Trên sàn phân xưởng, không cần phải nói rằng các cuộn dây phải có chiều rộng và thước đo phù hợp để tạo ra sản phẩm, nhưng thỉnh thoảng vẫn xảy ra sai sót. Người vận hành nhà máy thường có thể bù đắp cho chiều rộng dải hơi quá nhỏ hoặc quá lớn, nhưng đây chỉ là vấn đề về mức độ. Việc chú ý cẩn thận đến chiều rộng của các tấm đệm có rãnh là rất quan trọng.
Michael Strand, chủ tịch của T&H Lemont, cho biết tình trạng cạnh của dải cũng là vấn đề quan trọng nhất. Việc trình bày cạnh nhất quán, không có gờ hoặc bất kỳ sự không nhất quán nào khác, là rất quan trọng để duy trì mối hàn ổn định trên suốt chiều dài của dải. Quá trình tạo hình được phát triển bởi các kỹ sư khuôn cuộn bắt đầu với dải phẳng thay vì dải cong.
Ghi chú về Công cụ. "Thiết kế khuôn tốt giúp tối đa hóa năng suất," Stan Green, tổng giám đốc của SST Forming Roll Inc. cho biết. Ông chỉ ra rằng không có chiến lược duy nhất cho việc tạo hình ống và do đó không có chiến lược duy nhất cho thiết kế khuôn. Các nhà cung cấp công cụ cán khác nhau về cách họ xử lý ống và do đó sản phẩm của họ. Năng suất cũng khác nhau.
Ông nói thêm: "Bán kính của bề mặt cuộn thay đổi liên tục, do đó tốc độ quay của dụng cụ cũng thay đổi trên bề mặt dụng cụ. Tất nhiên, ống đi qua máy nghiền chỉ ở một tốc độ. Do đó, thiết kế ảnh hưởng đến năng suất. Thiết kế kém sẽ lãng phí vật liệu khi dụng cụ còn mới và nó chỉ trở nên tồi tệ hơn khi dụng cụ bị hao mòn, ông nói thêm.
Đối với các công ty không tuân theo lộ trình đào tạo và bảo trì, việc phát triển một chiến lược để tối ưu hóa hiệu quả của nhà máy bắt đầu từ những điều cơ bản.
Abbey cho biết: “Bất kể phong cách của nhà máy và sản phẩm nó tạo ra, tất cả các nhà máy đều có hai điểm chung—người vận hành và quy trình vận hành,” Abbey nói.
Để tận dụng tối đa nhà máy, từ người vận hành này đến người vận hành khác, ca này sang ca khác, mỗi người vận hành phải sử dụng các quy trình khắc phục sự cố và thiết lập nhất quán. Bất kỳ sự khác biệt nào về quy trình thường là vấn đề hiểu lầm, thói quen xấu, lối tắt và cách giải quyết. Những điều này luôn gây khó khăn cho việc vận hành nhà máy một cách hiệu quả. Những vấn đề này có thể do tự phát sinh hoặc nảy sinh khi người vận hành đã qua đào tạo được thuê từ đối thủ cạnh tranh, nhưng nguồn gốc không tạo ra sự khác biệt. Tính nhất quán là chìa khóa, kể cả những người vận hành có kinh nghiệm.
Strand nói: “Phải mất nhiều năm để đào tạo một người vận hành nhà máy ống và bạn thực sự không thể dựa vào một kế hoạch chung cho tất cả mọi người. Mọi công ty đều cần một chương trình đào tạo phù hợp với nhà máy và hoạt động của chính họ.”
Dan Ventura, chủ tịch của Ventura & Associates cho biết: “Ba chìa khóa để vận hành hiệu quả là bảo trì máy móc, bảo trì vật tư tiêu hao và hiệu chuẩn. Một chiếc máy có rất nhiều bộ phận chuyển động – cho dù đó là bản thân cối xay hay các thiết bị ngoại vi ở đầu vào hoặc đầu ra, hoặc bàn đập, hay bất kỳ thứ gì khác – và việc bảo trì định kỳ là rất quan trọng để giữ cho máy luôn ở tình trạng tốt nhất.”
Strand đồng ý. "Sử dụng chương trình kiểm tra bảo trì phòng ngừa là nơi mọi thứ bắt đầu," anh ấy nói. "Nó mang lại cơ hội tốt nhất để vận hành nhà máy một cách có lãi.Nếu một nhà sản xuất tẩu chỉ ứng phó với các trường hợp khẩn cấp, thì nó sẽ vượt quá tầm kiểm soát.Đó là sự thương xót của cuộc khủng hoảng tiếp theo.
“Mọi thiết bị trên nhà máy phải được căn chỉnh,” Ventura nói. “Nếu không, nhà máy sẽ tự chiến đấu.”
“Trong nhiều trường hợp, khi các cuộn vượt quá thời gian sử dụng hữu ích, chúng sẽ cứng lại và cuối cùng bị nứt,” Ventura nói.
Ông nói: “Nếu các cuộn không được giữ ở tình trạng tốt và được bảo dưỡng thường xuyên, thì chúng cần được bảo dưỡng khẩn cấp. Nếu các công cụ bị bỏ quên, việc sửa chữa chúng sẽ yêu cầu loại bỏ lượng vật liệu gấp hai đến ba lần mà nếu không thì chúng sẽ phải loại bỏ. Việc này cũng mất nhiều thời gian hơn và chi phí cao hơn.
Strand lưu ý rằng việc đầu tư vào các công cụ dự phòng có thể giúp ngăn ngừa các trường hợp khẩn cấp. Nếu công cụ này thường xuyên được sử dụng cho hoạt động lâu dài, thì sẽ cần nhiều phụ tùng thay thế hơn so với công cụ ít được sử dụng cho hoạt động ngắn hạn. Chức năng của công cụ cũng ảnh hưởng đến mức dự trữ. Các vây có thể rơi ra khỏi công cụ vây và các cuộn mối hàn có thể bị ảnh hưởng bởi sức nóng của hộp hàn, các vấn đề không ảnh hưởng đến việc định hình và định cỡ cuộn.
Ông nói: "Việc bảo trì thường xuyên sẽ tốt cho thiết bị và việc căn chỉnh phù hợp sẽ tốt cho sản phẩm mà nó tạo ra. Nếu những điều này bị bỏ qua, nhân viên nhà máy sẽ ngày càng dành nhiều thời gian hơn để cố gắng bù đắp. Khoảng thời gian này có thể được sử dụng để tạo ra những sản phẩm tốt, bán chạy nhất. Hai yếu tố này rất quan trọng và thường bị bỏ qua hoặc bỏ qua, theo quan điểm của Ventura, chúng mang lại cơ hội tốt nhất để tận dụng tối đa nhà máy, tối đa hóa năng suất và giảm phế liệu.
Ventura đánh đồng việc bảo dưỡng máy móc và vật tư tiêu hao với bảo dưỡng ô tô. Không ai sẽ lái ô tô hàng chục nghìn dặm giữa các lần thay nhớt với lốp trần. Điều này sẽ dẫn đến các giải pháp tốn kém hoặc sự phá hủy, ngay cả đối với các nhà máy được bảo trì kém.
Ông nói, việc kiểm tra thường xuyên dụng cụ sau mỗi lần chạy cũng là cần thiết. Việc kiểm tra dụng cụ có thể phát hiện ra các vấn đề chẳng hạn như vết nứt đường mảnh. Những hư hỏng như vậy được phát hiện ngay sau khi dụng cụ được lấy ra khỏi máy nghiền, thay vì ngay trước khi dụng cụ được lắp đặt cho lần chạy tiếp theo, giúp tiết kiệm nhiều thời gian nhất để sản xuất dụng cụ thay thế.
Green cho biết: “Một số công ty đang làm việc thông qua việc đóng cửa theo lịch trình. Ông biết sẽ rất khó để tuân thủ việc đóng cửa theo lịch trình trong tình huống này, nhưng ông chỉ ra rằng điều đó rất nguy hiểm. Các công ty vận chuyển và vận chuyển hàng hóa quá đông hoặc thiếu nhân viên, hoặc cả hai, khiến việc giao hàng không đúng thời hạn trong những ngày này.
“Nếu một thứ gì đó bị hỏng tại nhà máy và bạn phải đặt hàng thay thế, bạn sẽ làm gì để giao nó?”anh ấy hỏi. Tất nhiên, vận tải hàng không luôn là một lựa chọn, nhưng nó có thể làm tăng chi phí vận chuyển.
Bảo trì nhà máy và cuộn không chỉ tuân theo lịch bảo trì mà còn phối hợp lịch bảo trì với lịch sản xuất.
Trong cả ba lĩnh vực - vận hành, khắc phục sự cố và bảo trì, bề rộng và chiều sâu của kinh nghiệm đều quan trọng. Warren Wheatman, phó chủ tịch Bộ phận Kinh doanh Khuôn mẫu của T&H Lemont, cho biết các công ty chỉ có một hoặc hai nhà máy sản xuất ống của riêng họ thường có ít người chuyên trách bảo trì khuôn và khuôn.
Strand nói thêm rằng việc đào tạo cho các bộ phận vận hành và bảo trì giờ đây trở nên quan trọng hơn bao giờ hết. Làn sóng nghỉ hưu liên quan đến những người già trong thế hệ bùng nổ dân số đồng nghĩa với việc kiến ​​thức bộ lạc từng làm rung chuyển các công ty đang cạn kiệt.
Quá trình hàn cũng quan trọng như bất kỳ quy trình nào khác xảy ra khi sản xuất ống hoặc ống dẫn và không thể đánh giá quá cao vai trò của máy hàn.
Prasek cho biết: “Ngày nay, khoảng hai phần ba đơn đặt hàng của chúng tôi là để trang bị thêm. Họ thường thay thế những thợ hàn cũ, có vấn đề.Thông lượng là trình điều khiển chính ngay bây giờ.
Anh ấy nói rằng nhiều người đã chậm hơn tám mục tiêu vì nguyên liệu thô đến muộn. "Thường thì khi nguyên liệu cuối cùng được đưa ra, thợ hàn sẽ đi xuống," anh ấy nói. Đáng ngạc nhiên là một số lượng lớn các nhà sản xuất ống thậm chí còn sử dụng máy dựa trên công nghệ ống chân không, có nghĩa là họ đang sử dụng những máy có tuổi đời ít nhất 30 năm. Kiến thức về dịch vụ cho những máy như vậy không sâu rộng và bản thân ống thay thế cũng khó tìm.
Thách thức đối với các nhà sản xuất ống vẫn đang sử dụng chúng là độ tuổi của chúng. Chúng không hỏng hóc nghiêm trọng nhưng xuống cấp từ từ. Một giải pháp là sử dụng ít nhiệt hàn hơn và chạy máy nghiền ở tốc độ chậm hơn để bù lại, điều này có thể dễ dàng tránh được chi phí vốn đầu tư vào một máy mới. Điều này tạo ra cảm giác sai lầm rằng mọi thứ đều ổn.
Ông Prasek cho biết, đầu tư vào một nguồn năng lượng hàn cảm ứng mới có thể giảm đáng kể mức sử dụng điện của nhà máy. Một số bang—đặc biệt là những bang có dân số đông và lưới điện căng thẳng—cung cấp các khoản giảm thuế hào phóng khi mua thiết bị tiết kiệm năng lượng. Động lực thứ hai để đầu tư vào các sản phẩm mới là tiềm năng cho các khả năng sản xuất mới, ông nói thêm.
Prasek cho biết: “Một thiết bị hàn mới hơn thường hiệu quả hơn thiết bị cũ và có thể tiết kiệm hàng nghìn đô la bằng cách cung cấp thêm công suất hàn mà không cần nâng cấp dịch vụ điện.
Sự thẳng hàng của cuộn dây cảm ứng và điện trở cũng rất quan trọng. John Holderman, tổng giám đốc của EHE Con​sumables, cho biết cuộn dây cảm ứng được lựa chọn và lắp đặt đúng cách có vị trí tối ưu so với cuộn hàn và nó cần duy trì khoảng hở thích hợp và nhất quán xung quanh ống. Nếu đặt không đúng, cuộn dây sẽ hỏng sớm.
Công việc của bộ chặn rất đơn giản – nó chặn dòng điện, hướng dòng điện đến mép của dải – và cũng như mọi thứ khác trên máy nghiền, vị trí là rất quan trọng, ông nói. Vị trí chính xác là ở đỉnh của mối hàn, nhưng đó không phải là điều cần cân nhắc duy nhất. Việc lắp đặt là rất quan trọng. Nếu nó được gắn chặt vào một trục gá không đủ cứng để hỗ trợ nó, thì vị trí của bộ chặn có thể thay đổi, nó thực sự kéo ID dọc theo đáy ống.
Tận dụng các xu hướng trong thiết kế vật tư hàn, khái niệm cuộn dây tách có thể có tác động đáng kể đến thời gian hoạt động của nhà máy.
Ông Haldeman cho biết: “Các nhà máy đường kính lớn từ lâu đã sử dụng thiết kế cuộn dây phân chia. Việc thay thế một đoạn cuộn dây cảm ứng duy nhất yêu cầu phải cắt ống, thay thế cuộn dây và luồn lại nó,” ông nói. Thiết kế cuộn dây chia thành hai phần, tiết kiệm tất cả thời gian và công sức của bạn.
Ông nói: “Chúng đã được sử dụng trong các nhà máy cán lớn, nhưng cần phải có một số kỹ thuật đặc biệt để áp dụng nguyên tắc này cho các cuộn dây nhỏ. Nhà sản xuất thậm chí còn ít phải làm việc hơn. “Các cuộn dây nhỏ hai mảnh có phần cứng chuyên dụng và các kẹp được thiết kế thông minh,” ông nói.
Về quá trình làm mát của blocker, các nhà sản xuất ống có hai lựa chọn truyền thống: hệ thống làm mát trung tâm của nhà máy hoặc hệ thống nước chuyên dụng riêng, có thể tốn kém.
“Tốt nhất là làm mát điện trở bằng chất làm mát sạch,” Holderman nói. Vì lý do này, một khoản đầu tư nhỏ vào hệ thống lọc cuộn cảm chuyên dụng cho chất làm mát máy nghiền có thể giúp tăng đáng kể tuổi thọ cuộn cảm.
Chất làm mát máy nghiền thường được sử dụng trên cuộn cảm, nhưng chất làm mát máy nghiền thu gom các mảnh kim loại. Bất chấp mọi nỗ lực để bẫy các mảnh vụn trong bộ lọc trung tâm hoặc thu giữ chúng bằng hệ thống nam châm trung tâm, một số người vẫn vượt qua và tìm đường đến chướng ngại vật. Đây không phải là nơi dành cho bột kim loại.
Holderman cho biết: “Chúng nóng lên trong trường cảm ứng và tự đốt cháy vỏ điện trở và ferit, gây ra hỏng hóc sớm và sau đó tắt để thay thế điện trở.