Skuteczna i wydajna produkcja rur lub rurek polega na optymalizacji 10 000 części, łącznie z konserwacją sprzętu.Przy dużej liczbie ruchomych części w każdym typie młyna i każdym elemencie wyposażenia peryferyjnego przestrzeganie zalecanego przez producenta harmonogramu konserwacji zapobiegawczej stanowi wyzwanie.Zdjęcie: T&H Lemont Inc.
Notatka redaktora.Jest to pierwsza część dwuczęściowej serii poświęconej optymalizacji wydajności rur.Przeczytaj drugą część.
Produkcja wyrobów rurowych jest trudnym zadaniem nawet w najbardziej sprzyjających okolicznościach.Fabryki są złożone, wymagają regularnej konserwacji i w zależności od tego, co produkują, konkurencja jest zacięta.Wielu producentów rur metalowych znajduje się pod dużą presją, aby zmaksymalizować czas sprawności w celu maksymalizacji przychodów, pozostawiając jednocześnie niewiele cennego czasu na planową konserwację.
Dzisiejsze warunki w branży nie są najlepsze.Koszty materiałów są absurdalnie wysokie, a dostawy częściowe nie są rzadkością.Teraz bardziej niż kiedykolwiek producenci rur muszą maksymalizować czas sprawności i ograniczać ilość złomu, a częściowe dostawy oznaczają krótszy czas produkcji.Krótsze serie oznaczają częstsze zmiany, co nie jest efektywnym wykorzystaniem czasu i pracy.
„Czas jest obecnie najważniejszy” – mówi Mark Prasek, menedżer ds. sprzedaży rur i rurek na Amerykę Północną w firmie EFD Induction.
Rozmowy z ekspertami branżowymi na temat wskazówek i strategii umożliwiających maksymalne wykorzystanie przedsięwzięcia ujawniają kilka powtarzających się tematów:
Prowadzenie zakładu z najwyższą wydajnością oznacza optymalizację dziesiątek czynników, z których większość współdziała ze sobą, dlatego optymalizacja wydajności zakładu nie zawsze jest łatwa.Słynny cytat byłego felietonisty The Tube & Pipe Journal, Buda Grahama, daje pewien pogląd: „Walniarka rur to stojak na narzędzia”.Wiedza o tym, co każde narzędzie robi, jak działa i jak każde narzędzie współdziała z innymi, to około jedna trzecia drogi do sukcesu.Upewnienie się, że wszystko jest obsługiwane i dopasowane, to kolejna trzecia kwestia.Ostatnia część poświęcona jest programom szkoleniowym operatorów, strategiom rozwiązywania problemów i konkretnym procedurom operacyjnym, unikalnym dla każdego producenta rur lub rur.
Najważniejsza kwestia dotycząca wydajnego działania instalacji nie ma nic wspólnego z instalacją.Maksymalne wykorzystanie tego surowca z walcowni oznacza maksymalne wykorzystanie każdej cewki podawanej do walcarki.Zaczyna się od decyzji o zakupie.
długość cewki.„Wytwórnie rur prosperują, gdy zwoje są tak długie, jak to możliwe” – mówi Nelson Abbey, dyrektor Abbey Products w Fives Bronx Inc. Praca z krótszymi rolkami oznacza obsługę większej liczby końców rolek.Każdy koniec rolki wymaga spoiny czołowej, a każda spoina czołowa tworzy złom.
Trudność polega na tym, że najdłuższe kręgi mogą być sprzedawane drożej, podczas gdy krótsze kręgi mogą być dostępne po lepszej cenie.Agent ds. zakupów może chcieć zaoszczędzić trochę pieniędzy, ale nie jest to punkt widzenia osób pracujących na produkcji.Prawie każdy, kto prowadzi zakład, zgodzi się, że różnica w cenie musi być duża, aby zrekompensować straty w produkcji związane z dodatkowym przestojem zakładu.
Inną kwestią, mówi Abby, jest wydajność rozwijarki i wszelkie inne ograniczenia na wejściu do walcowni.Może zaistnieć konieczność zainwestowania w mocniejszy sprzęt wejściowy do obsługi większych i cięższych rolek, aby móc skorzystać z zakupu większych rolek.
Cięcie ma również znaczenie, niezależnie od tego, czy cięcie odbywa się wewnętrznie, czy zlecane na zewnątrz.Krajarki do przewijania mają maksymalną masę i średnicę, jaką mogą wytrzymać, dlatego optymalne dopasowanie przewijarki do roli i krajarki ma kluczowe znaczenie dla maksymalizacji wydajności.
Jest to zatem interakcja czterech czynników: wielkości i wagi rolki, wymaganej szerokości krajarki, wydajności krajarki oraz mocy sprzętu wejściowego.
Szerokość i stan rolki.W sklepie jest rzeczą oczywistą, że rolki muszą mieć odpowiednią szerokość i odpowiedni rozmiar, aby wyprodukować produkt, ale błędy się zdarzają.Operatorzy walcowni często mogą kompensować niewielkie lub zbyt małe szerokości taśmy, ale jest to tylko kwestia stopnia.Bardzo ważne jest zwrócenie szczególnej uwagi na szerokość kompleksu szczelin.
Najważniejszą kwestią jest także stan krawędzi taśmy stalowej.Według Michaela Stranda, prezesa T&H Lemont, spójne działanie krawędzi bez zadziorów i innych niespójności ma kluczowe znaczenie dla utrzymania spójnego spoiny na całej długości taśmy.Działa również nawijanie wstępne, odwijanie wzdłużne i przewijanie do tyłu.Cewki, z którymi nie obchodzi się ostrożnie, mogą spowodować łuk, co stanowi problem.Proces formowania, opracowany przez inżynierów zajmujących się walcowaniem, rozpoczyna się od płaskiego paska, a nie zakrzywionego.
rozważania instrumentalne.„Dobry projekt formy maksymalizuje produktywność” – mówi Stan Green, dyrektor generalny SST Forming Roll Inc., zauważając, że nie ma jednej strategii formowania rury, a zatem nie ma jednej strategii projektowania form.Dostawcy narzędzi walcowych są różni i metody obróbki rur są różne, więc ich produkty również się różnią.Wydajność jest również inna.
„Promień powierzchni walca stale się zmienia, więc prędkość obrotowa narzędzia zmienia się na całej powierzchni narzędzia” – powiedział.Oczywiście rura przechodzi przez młyn tylko z jedną prędkością.Dlatego projekt może mieć wpływ na plon.Dodał, że zła konstrukcja powoduje marnowanie materiału, gdy narzędzie jest nowe, a w miarę jego zużycia staje się coraz gorsza.
W przypadku firm, które nie zapewniają szkoleń i konserwacji, opracowanie strategii optymalizacji wydajności instalacji zaczyna się od podstaw.
„Bez względu na rodzaj zakładu i to, co produkuje, wszystkie zakłady mają dwie wspólne cechy – operatorów i procedury pracy” – stwierdziła Abbey.Funkcjonowanie obiektu z możliwie największą konsekwencją zależy od standaryzowanych szkoleń i przestrzegania pisemnych procedur – dodał.Niespójność w szkoleniu prowadzi do różnic w konfiguracji i rozwiązywaniu problemów.
Aby w pełni wykorzystać możliwości zakładu, każdy operator musi stosować spójne procedury konfiguracji i rozwiązywania problemów, w zależności od operatora i zmiany na zmianę.Wszelkie różnice proceduralne zwykle wiążą się z nieporozumieniami, złymi nawykami, uproszczeniami i obejściami.Prowadzi to zawsze do trudności w efektywnym zarządzaniu przedsiębiorstwem.Problemy te mogą mieć charakter lokalny lub wystąpić, gdy przeszkolony operator zostanie zatrudniony u konkurencji, ale ich źródło nie ma znaczenia.Spójność jest kluczowa, włączając w to operatorów, którzy wnoszą doświadczenie.
„Opracowanie operatora walcarki rur zajmuje lata i naprawdę nie można polegać na ogólnym, uniwersalnym programie” – powiedział Strand.„Każda firma potrzebuje programu szkoleniowego dostosowanego do jej własnego zakładu i operacji”.
„Trzy klucze do wydajnej pracy to konserwacja maszyny, konserwacja materiałów eksploatacyjnych i kalibracja” – powiedział Dan Ventura, prezes Ventura & Associates.„Ta maszyna ma wiele ruchomych części – niezależnie od tego, czy jest to sam młyn, urządzenia peryferyjne na wlocie i wylocie, stół taneczny czy cokolwiek innego – regularna konserwacja jest ważna, aby utrzymać ją w doskonałym stanie”.
Strand zgodził się.„Wszystko zaczyna się od programu konserwacji zapobiegawczej” – mówi.„Daje to największe szanse na rentowną działalność zakładu.Jeśli producent rur reaguje tylko w sytuacjach awaryjnych, jest poza kontrolą.To zależy od kolejnego kryzysu.”
„Każdy element wyposażenia w zakładzie musi zostać dostosowany” – powiedział Ventura.„W przeciwnym razie fabryki będą się wzajemnie zabijać”.
„W wielu przypadkach, gdy rolki przekraczają swój okres użytkowania, twardnieją i ostatecznie pękają” – powiedział Ventura.
„Jeśli pokosy nie będą utrzymywane w dobrym stanie poprzez regularną konserwację, nadejdzie dzień, w którym będą wymagały konserwacji awaryjnej” – powiedział Ventura.Mówi, że gdyby zaniedbano narzędzia, do ich naprawy trzeba byłoby usunąć dwa do trzech razy więcej materiału niż w innym przypadku.Trwa to również dłużej i kosztuje więcej.
Strand zauważył, że inwestowanie w narzędzia do tworzenia kopii zapasowych może pomóc w zapobieganiu sytuacjom awaryjnym.Jeśli narzędzie jest często używane w długich seriach, potrzeba więcej części zamiennych niż w przypadku narzędzia rzadko używanego w krótkich seriach.Możliwości narzędzia wpływają również na poziom oczekiwań.Żebra mogą odłamać się od żebrowanego narzędzia, a rolki spawalnicze poddadzą się ciepłu komory spawalniczej, co nie przeszkadza w formowaniu i kalibrowaniu rolek.
„Regularna konserwacja jest dobra dla sprzętu, a prawidłowe ustawienie jest dobre dla produktu, który wytwarza” – powiedział.Jeśli zostaną zignorowani, pracownicy fabryki będą spędzać coraz więcej czasu na próbach nadrobienia zaległości.Czas, który można by przeznaczyć na stworzenie produktu wysokiej jakości, na który jest zapotrzebowanie na rynku.Te dwa czynniki są tak ważne, choć często pomijane lub pomijane, że Ventura wierzy, że zapewniają najlepszą okazję do maksymalnego wykorzystania zakładu, maksymalizacji produktywności i minimalizacji odpadów.
Ventura utożsamia konserwację młynów i materiałów eksploatacyjnych z konserwacją pojazdów.Nikt nie będzie przejeżdżał samochodem dziesiątek tysięcy kilometrów pomiędzy wymianami oleju i przebiciem opony.Doprowadzi to do kosztownych napraw lub wypadków, także w przypadku źle utrzymanych zakładów.
Niezbędne są także okresowe kontrole narzędzi po każdym wystrzeleniu – dodał.Narzędzia kontrolne mogą ujawnić problemy, takie jak mikropęknięcia.Identyfikacja takich uszkodzeń bezpośrednio po wyjęciu narzędzia z maszyny, a nie przed jego zamontowaniem w kolejnym przejściu, daje więcej czasu na wyprodukowanie narzędzia zamiennego.
„Niektóre firmy działają normalnie podczas planowanych przestojów” – powiedział Greene.Wiedział, że w takich okresach trudno będzie dotrzymać zaplanowanych przestojów, zauważył jednak, że jest to bardzo niebezpieczne.Firmy spedycyjne i transportowe są albo przeciążone, albo brakuje im personelu, albo jedno i drugie, dlatego obecnie dostawy nie są realizowane na czas.
„Jeśli coś zepsuje się w fabryce i będziesz musiał zamówić zamiennik, co zrobisz, aby go dostarczyć?”- on zapytał.Oczywiście zawsze możliwa jest dostawa drogą lotniczą, jednak może to zwiększyć koszt dostawy.
Konserwacja młynów i walców polega nie tylko na przestrzeganiu planu konserwacji, ale także na dostosowaniu planu konserwacji do planu produkcji.
Szerokie i głębokie doświadczenie jest ważne we wszystkich trzech obszarach – operacji, rozwiązywania problemów i konserwacji.Warren Whitman, wiceprezes jednostki biznesowej Die and Die w T&H Lemont, twierdzi, że firmy posiadające tylko jedną lub dwie fabryki rur na własny użytek zazwyczaj zatrudniają niewiele osób do konserwacji walcarki i matrycy.Nawet jeśli personel zajmujący się konserwacją jest kompetentny, małe działy mają niewielki margines doświadczenia w porównaniu z większymi działami utrzymania ruchu, co stawia mniejszych pracowników w niekorzystnej sytuacji.Jeśli firma nie posiada działu inżynieryjnego, dział serwisowy musi samodzielnie rozwiązywać problemy i naprawiać.
Według Stranda szkolenie pracowników operacyjnych i konserwacyjnych jest teraz ważniejsze niż kiedykolwiek.Fala przechodzenia na emeryturę związana ze starzeniem się pokolenia wyżu demograficznego oznacza, że znaczna część wiedzy plemiennej, która niegdyś pomagała firmom radzić sobie w okresach wzlotów i upadków, zanika.Chociaż wielu producentów rur nadal może polegać na radach i wskazówkach dostawców sprzętu, nawet to doświadczenie nie jest tak duże jak dawniej i maleje.
Proces spawania jest tak samo ważny jak każdy inny proces zachodzący przy produkcji rury lub rury, a roli spawarki nie można lekceważyć.
Zgrzewanie indukcyjne.„Dziś około dwie trzecie naszych zamówień dotyczy modernizacji” – powiedział Prasek.„Zazwyczaj zastępują starych, sprawiających problemy spawaczy.W tej chwili głównym czynnikiem wpływającym na wydajność jest przepustowość”.
Według niego wiele osób straciło osiem piłek, ponieważ surowiec wyszedł późno.„Zwykle, gdy materiał w końcu dociera, spawacz odchodzi” – powiedział.Zaskakująca liczba producentów rur i rurek korzysta nawet z maszyn opartych na technologii lamp próżniowych, co oznacza, że korzystają z maszyn mających co najmniej 30 lat.Wiedza w zakresie konserwacji takich maszyn jest niewielka, a samo znalezienie lamp zamiennych jest trudne.
Problemem producentów rur i rurek, którzy nadal ich używają, jest ich starzenie.Nie zawodzą katastrofalnie, ale ulegają powolnej degradacji.Jednym z rozwiązań jest wykorzystanie mniejszej ilości ciepła spawania i zmniejszenie prędkości walcarki w celu kompensacji, co pozwala z łatwością uniknąć kosztów kapitałowych związanych z inwestowaniem w nowy sprzęt.Stwarza to iluzję, że wszystko jest w porządku.
Według Praska inwestycja w nowe źródło prądu do spawania indukcyjnego może znacząco zmniejszyć pobór prądu przez obiekt.Niektóre stany, szczególnie te z dużą populacją i przeciążonymi sieciami, oferują hojne zniżki po zakupie energooszczędnego sprzętu.Dodał, że drugą motywacją do inwestowania w nowe produkty jest potencjał nowych mocy produkcyjnych.
„Często nowy spawacz jest znacznie wydajniejszy od starego i może zaoszczędzić tysiące dolarów, zapewniając większą moc spawania bez konieczności zwiększania mocy” – powiedział Prasek.
Równie istotne jest ustawienie cewki indukcyjnej i rezystora.John Holderman, dyrektor generalny EHE Consumables, twierdzi, że prawidłowo dobrana i zainstalowana cewka telefoniczna ma optymalną pozycję w stosunku do koła spawalniczego i wymaga odpowiedniego i stałego odstępu wokół rury.W przypadku nieprawidłowego ustawienia cewka ulegnie przedwczesnemu uszkodzeniu.
Funkcja blokady jest prosta – blokuje przepływ prądu, kierując go do krawędzi taśmy – i jak we wszystkim innym w walcowni, kluczowe znaczenie ma umiejscowienie – mówi.Prawidłową lokalizacją są wierzchołki spoiny, ale nie jest to jedyne kryterium, które należy wziąć pod uwagę.Instalacja jest krytyczna.Jeśli zostanie przymocowany do trzpienia, który nie jest wystarczająco mocny, położenie słupka może się przesunąć, co w rzeczywistości spowoduje ciągnięcie identyfikatora wzdłuż dolnej części rury.
Wykorzystując trendy w materiałach spawalniczych, koncepcje cewek dzielonych mogą mieć znaczący wpływ na czas sprawności instalacji.
„W młynach o dużej średnicy od dawna stosuje się konstrukcje z dzielonego serpentyny” – powiedział Holderman.„Wymiana wbudowanej cewki indukcyjnej wymaga przecięcia rury, wymiany cewki i ponownego przycięcia jej na frezarce” – powiedział.Dwuczęściowa konstrukcja z dzieloną cewką oszczędza cały ten czas i wysiłek.
„Z konieczności stosowano je w dużych walcowniach, ale zastosowanie tej zasady do małych kręgów wymagało skomplikowanych prac inżynieryjnych” – powiedział.Producenci po prostu nie mają z czym pracować.„Mały, dwuczęściowy kołowrotek ma specjalny osprzęt i sprytne mocowanie” – powiedział.
Jeśli chodzi o proces chłodzenia impedancyjnego, producenci rur i rur mają dwie główne opcje: centralny system chłodzenia zakładu lub oddzielny, dedykowany system zaopatrzenia w wodę, co może być kosztowne.
„Najlepiej schłodzić rezystor czystym płynem chłodzącym” – powiedział Holderman.W tym celu niewielka inwestycja w specjalny system filtracji impedancji chłodziwa w walcowni może znacznie wydłużyć żywotność impedancji.
Płyn chłodzący jest powszechnie stosowany w impederach, ale może zbierać drobny metal.Pomimo wszelkich prób wyłapywania małych cząstek w filtrze centralnym lub wykorzystania centralnego układu magnetycznego do ich wyłapywania, część z nich przedostała się i dostała do blokera.To nie jest miejsce na proszek metalowy.
„Nagrzewają się w polu indukcyjnym i przepalają korpus rezystora oraz ferryt, powodując przedwczesną awarię, po której następuje wyłączenie w celu wymiany rezystora” – powiedział Haldeman.„Osadzają się również na cewce telefonicznej i ostatecznie powodują uszkodzenie łuku.”
Czas publikacji: 15 stycznia 2023 r