Producția cu succes și eficientă a unui tub sau țeavă este o chestiune de optimizare a 10.000 de piese, inclusiv întreținerea echipamentelor.Cu multe piese în mișcare în fiecare tip de moară și fiecare piesă de echipament periferic, respectarea programului de întreținere preventivă recomandată de producător este o provocare.Foto: T&H Lemont Inc.
Nota editorului.Aceasta este prima parte a unei serii din două părți privind optimizarea performanței tubulaturii.Citiți partea a doua.
Fabricarea produselor tubulare este o sarcină dificilă chiar și în cele mai favorabile circumstanțe.Fabricile sunt complexe, necesită întreținere regulată și, în funcție de ceea ce produc, concurența este acerbă.Mulți producători de țevi metalice sunt supuși unei presiuni intense pentru a maximiza timpul de funcționare pentru a maximiza veniturile, lăsând în același timp puțin timp valoros pentru întreținerea programată.
Condițiile din industrie astăzi nu sunt cele mai bune.Costurile materialelor sunt ridicol de mari, iar livrările parțiale nu sunt neobișnuite.Acum, mai mult ca niciodată, producătorii de țevi trebuie să maximizeze timpul de funcționare și să reducă deșeurile, iar obținerea de livrări parțiale înseamnă timpi de producție mai scurti.Tiraje mai scurte înseamnă schimbări mai frecvente, ceea ce nu reprezintă o utilizare eficientă a timpului sau a forței de muncă.
„Timpul este esențial în aceste zile”, spune Mark Prasek, director de vânzări pentru tuburi și tuburi din America de Nord pentru EFD Induction.
Conversațiile cu experții din industrie despre sfaturi și strategii pentru a profita la maximum de afacerea dvs. dezvăluie câteva teme recurente:
Conducerea unei instalații la eficiență maximă înseamnă optimizarea a zeci de factori, dintre care majoritatea interacționează între ei, astfel încât optimizarea performanței instalației nu este întotdeauna ușoară.Un citat celebru din fostul editorialist al The Tube & Pipe Journal, Bud Graham, oferă o perspectivă: „O moară de țevi este un suport de scule”.A ști ce face fiecare instrument, cum funcționează și cum interacționează fiecare instrument cu ceilalți este aproximativ o treime din drumul către succes.Asigurarea că totul este susținut și aliniat este o altă treime.Ultima treime este dedicată programelor de instruire a operatorilor, strategiilor de depanare și procedurilor de operare specifice unice pentru fiecare producător de țevi sau țevi.
Considerentul numărul unu pentru funcționarea eficientă a instalației nu are nimic de-a face cu instalația.Această materie primă, obținerea maximă de laminoare, înseamnă obținerea maximă de profit din fiecare bobină alimentată la laminor.Începe cu decizia de cumpărare.
lungimea bobinei.„Morile de țevi prosperă atunci când bobinele sunt cât mai lungi posibil”, spune Nelson Abbey, directorul Abbey Products la Fives Bronx Inc. Lucrul cu role mai scurte înseamnă manipularea mai multor capete de role.Fiecare capăt al rolei necesită o sudură cap la cap, iar fiecare sudură cap la cap creează un rest.
Dificultatea aici este că cele mai lungi bobine se pot vinde mai mult, în timp ce bobinele mai scurte pot fi disponibile la un preț mai bun.Un agent de achiziții ar putea dori să economisească niște bani, dar acesta nu este punctul de vedere al oamenilor din producție.Aproape toți cei care conduc o fabrică vor fi de acord că diferența de preț trebuie să fie mare pentru a compensa pierderea producției asociată cu închiderea suplimentară a fabricii.
Un alt aspect, spune Abby, este capacitatea decoilerului și orice alte restricții la intrarea în moară.Poate fi necesar să se investească în echipamente de intrare mai puternice pentru a gestiona rulouri mai mari și mai grele pentru a profita de cumpărarea de role mai mari.
Tăierea este, de asemenea, un factor, indiferent dacă tăierea se face în casă sau externalizată.Rebobinatoarele cu tăietoare au o greutate și un diametru maxim pe care le pot gestiona, astfel încât o potrivire optimă între ruloul și mașina de tăiat este esențială pentru maximizarea productivității.
Astfel, este interacțiunea a patru factori: dimensiunea și greutatea rolei, lățimea necesară a mașinii de tăiat, productivitatea mașinii de tăiat și puterea echipamentului de intrare.
Lățimea și starea rolului.Este de la sine înțeles în magazin că rulourile trebuie să aibă lățimea și dimensiunea corecte pentru a produce produsul, dar se întâmplă greșeli.Operatorii de laminoare pot compensa adesea lățimile ușoare sub sau peste benzi, dar aceasta este doar o chestiune de grad.O atenție deosebită la lățimea complexului de fante este critică.
Starea marginilor benzii de oțel este, de asemenea, cea mai importantă problemă.Potrivit lui Michael Strand, președintele T&H Lemont, performanța constantă a muchiei fără bavuri sau orice alte inconsecvențe este esențială pentru menținerea unei suduri consistente pe toată lungimea benzii.Înfășurarea inițială, derularea longitudinală și derularea funcționează și ele.Bobinele care nu sunt manipulate cu grijă se pot arcui, ceea ce este o problemă.Procesul de formare, dezvoltat de inginerii matrițelor de rulare, începe cu o bandă plată, nu cu una curbată.
considerente instrumentale.„Designul bun al matriței maximizează productivitatea”, spune Stan Green, directorul general al SST Forming Roll Inc., observând că nu există o singură strategie de formare a tuburilor și, prin urmare, nu există o singură strategie de proiectare a matriței.Furnizorii de scule cu role variază, iar metodele de prelucrare a țevilor variază, așa că și produsele lor variază.Randamentul este, de asemenea, diferit.
„Raza suprafeței rolei se schimbă în mod constant, astfel încât viteza de rotație a sculei se modifică pe întreaga suprafață a sculei”, a spus el.Desigur, țeava trece prin moară cu o singură viteză.Prin urmare, designul poate afecta randamentul.El a adăugat că un design slab risipă material atunci când unealta este nouă și se înrăutățește doar pe măsură ce instrumentul se uzează.
Pentru acele companii care nu oferă instruire și întreținere, dezvoltarea unei strategii de optimizare a performanței instalației începe cu elementele de bază.
„Indiferent de tipul de instalație și de ce produce, toate fabricile au două lucruri în comun – operatorii și procedurile de lucru”, a spus Abbey.Operarea unității cu cea mai mare consistență posibilă depinde de pregătirea standardizată și de respectarea procedurilor scrise, a spus el.Incoerența în antrenament duce la diferențe de configurare și depanare.
Pentru a profita la maximum de instalație, fiecare operator trebuie să utilizeze proceduri consecvente de configurare și de depanare, de la operator la operator și de la schimb la schimb.Orice diferențe de procedură implică de obicei neînțelegeri, obiceiuri proaste, simplificări și soluții alternative.Acest lucru duce întotdeauna la dificultăți în gestionarea eficientă a întreprinderii.Aceste probleme pot fi produse de acasă sau pot apărea atunci când un operator instruit este angajat de la un concurent, dar sursa este irelevantă.Consecvența este cheia, inclusiv operatorii care aduc experiență.
„Este nevoie de ani pentru a dezvolta un operator de fabrică de țevi și într-adevăr nu te poți baza pe un program generic, care se potrivește tuturor”, a spus Strand.„Fiecare companie are nevoie de un program de instruire adaptat propriei fabrici și operațiuni.”
„Cele trei chei pentru o funcționare eficientă sunt întreținerea mașinii, întreținerea consumabilelor și calibrarea”, a declarat Dan Ventura, președintele Ventura & Associates.„Această mașină are o mulțime de piese în mișcare – fie că este vorba de moara în sine sau de perifericele de la intrare sau de la ieșire, masa de dans sau orice altceva – întreținerea regulată este importantă pentru a o menține în cea mai bună stare.”
Strand a fost de acord.„Totul începe cu un program de întreținere preventivă”, spune el.„Acest lucru oferă cea mai bună șansă pentru o funcționare profitabilă a fabricii.Dacă un producător de țevi răspunde doar la situații de urgență, acesta este scăpat de sub control.Depinde de următoarea criză.”
„Fiecare echipament din fabrică trebuie ajustat”, a spus Ventura.„În caz contrar, fabricile se vor ucide între ele.”
„În multe cazuri, când rolele își depășesc durata de viață utilă, se întăresc și în cele din urmă se rup”, a spus Ventura.
„Dacă andanurile nu sunt păstrate în stare bună cu întreținere regulată, va veni ziua în care vor avea nevoie de întreținere de urgență”, a spus Ventura.Dacă uneltele ar fi neglijate, spune el, pentru a le repara ar trebui îndepărtat de două până la trei ori mai mult material decât altfel.De asemenea, durează mai mult și costă mai mult.
Strand a remarcat că investiția în instrumente de rezervă poate ajuta la prevenirea situațiilor de urgență.Dacă o unealtă este folosită frecvent pentru execuții lungi, vor fi necesare mai multe piese de schimb decât pentru o unealtă care este rar folosită pentru execuții scurte.Capacitățile instrumentului afectează, de asemenea, nivelul de așteptare.Nervurile se pot rupe de pe unealta cu nervuri, iar rolele de sudura cedeaza caldura camerei de sudura, probleme care nu deranjeaza formarea si calibrarea rolelor.
„Întreținerea regulată este bună pentru echipament, iar alinierea adecvată este bună pentru produsul pe care îl face”, a spus el.Dacă sunt ignorați, muncitorii din fabrică vor petrece din ce în ce mai mult timp încercând să ajungă din urmă.Timp care ar putea fi cheltuit pentru a crea un produs de înaltă calitate care este solicitat pe piață.Acești doi factori sunt atât de importanți, dar adesea trecuti cu vederea sau trecuti cu vederea, încât Ventura consideră că oferă cea mai bună oportunitate de a profita la maximum de o fabrică, de a maximiza productivitatea și de a minimiza deșeurile.
Ventura echivalează întreținerea morilor și consumabilelor cu întreținerea vehiculelor.Nimeni nu va conduce o mașină la zeci de mii de mile între schimburile de ulei și nu va arunca o anvelopă în aer.Acest lucru va duce la reparații costisitoare sau accidente, inclusiv pentru instalațiile prost întreținute.
Verificările periodice ale instrumentelor după fiecare lansare sunt, de asemenea, necesare, a spus el.Instrumentele de inspecție pot dezvălui probleme precum microfisurile.Identificarea unor astfel de daune imediat după scoaterea unealtei din mașină, mai degrabă decât înainte de a fi instalată pentru următoarea trecere, permite mai mult timp pentru fabricarea unei scule de înlocuire.
„Unele companii au funcționat normal în timpul opririlor programate”, a spus Greene.El știa că va fi dificil să îndeplinească timpul de nefuncționare programat în astfel de perioade, dar a remarcat că este foarte periculos.Companiile de transport maritim și de transport sunt fie supraîncărcate, fie cu personal insuficient, sau ambele, astfel încât livrările nu se fac la timp în aceste zile.
„Dacă ceva se strica la fabrică și trebuie să comanzi un înlocuitor, ce vei face pentru a-l livra?”- el a intrebat.Desigur, livrarea aerului este întotdeauna posibilă, dar acest lucru poate crește costul livrării.
Întreținerea morilor și rolelor nu înseamnă doar respectarea planului de întreținere, ci și alinierea planului de întreținere la planul de producție.
Amploarea și profunzimea experienței sunt importante în toate cele trei domenii – operațiuni, depanare și întreținere.Warren Whitman, vicepreședinte al unității de afaceri Die and Die a T&H Lemont, spune că companiile cu doar una sau două fabrici de țevi pentru uz propriu au de obicei puțini oameni care să întrețină moara și matriță.Chiar dacă personalul de întreținere are cunoștințe, departamentele mici au o marjă mică de experiență în comparație cu departamentele de întreținere mai mari, punând angajații mai mici într-un dezavantaj.Dacă compania nu are un departament de inginerie, departamentul de service trebuie să depaneze și să repare singur.
Potrivit lui Strand, pregătirea angajaților din operațiuni și întreținere este acum mai importantă ca niciodată.Valul de pensionări asociat cu îmbătrânirea baby boomer-ului înseamnă că o mare parte din cunoștințele tribale care au ajutat cândva companiile să-și navigheze în urcușurile și coborâșurile se împuținează.În timp ce mulți producători de țevi se pot baza în continuare pe sfaturile și îndrumările furnizorilor de echipamente, chiar și această experiență nu este la fel de mare ca înainte și este în scădere.
Procesul de sudare este la fel de important ca orice alt proces care are loc în fabricarea unei țevi sau țevi, iar rolul aparatului de sudură nu poate fi subestimat.
Sudarea prin inducție.„Astăzi, aproximativ două treimi din comenzile noastre sunt pentru modernizare”, a spus Prasek.„De obicei înlocuiesc sudorii vechi, problematici.În acest moment, debitul este principalul factor.”
Potrivit acestuia, mulți oameni au căzut în urma a opt bile pentru că crud-ul a ieșit târziu.„De obicei, când materialul ajunge în sfârșit, sudorul pleacă”, a spus el.Un număr surprinzător de producători de țevi și țevi folosesc chiar mașini bazate pe tehnologia tubului vidat, ceea ce înseamnă că folosesc mașini care au cel puțin 30 de ani.Cunoștințele în întreținerea unor astfel de mașini nu sunt grozave și este dificil să găsești singuri tuburi de schimb.
Problema producătorilor de tuburi și tuburi care încă le folosesc este modul în care îmbătrânesc.Ele nu eșuează catastrofal, ci se degradează încet.O soluție este utilizarea mai puțină căldură de sudare și reducerea vitezei laminoarei pentru a compensa, ceea ce poate evita cu ușurință costul de capital al investiției în echipamente noi.Acest lucru creează iluzia că totul este în ordine.
Potrivit lui Prasek, investiția într-o nouă sursă de energie pentru sudarea prin inducție poate reduce semnificativ consumul de energie al instalației.Unele state, în special cele cu populație mare și rețele aglomerate, oferă reduceri generoase după achiziționarea de echipamente eficiente din punct de vedere energetic.El a adăugat că a doua motivație pentru a investi în produse noi este potențialul noilor capacități de producție.
„Adesea, un nou sudor este mult mai eficient decât unul vechi și poate economisi mii de dolari furnizând mai multă putere de sudare fără îmbunătățiri de putere”, a spus Prasek.
Alinierea inductorului și a rezistenței este, de asemenea, critică.John Holderman, directorul general al EHE Consumables, spune că o telebobină dimensionată și instalată corespunzător are o poziție optimă în raport cu roata de sudură și necesită un spațiu adecvat și constant în jurul țevii.Dacă se setează incorect, bobina se va defecta prematur.
Funcția blocantului este simplă – blochează fluxul de electricitate, direcționându-l către marginea benzii – și, ca orice altceva într-o laminor, poziționarea este critică, spune el.Locația corectă este partea superioară a sudurii, dar aceasta nu este singura considerație.Instalarea este critică.Dacă este atașat la un dorn care nu este suficient de puternic, poziția bolardului se poate schimba și de fapt va trage ID-ul de-a lungul fundului țevii.
Profitând de tendințele consumabilelor de sudură, conceptele de bobine divizate pot avea un impact semnificativ asupra duratei de funcționare a instalației.
„Morile cu diametru mare au folosit de mult timp modele cu serpentine divizate”, a spus Holderman.„Înlocuirea bobinei de inducție încorporată necesită tăierea țevii, înlocuirea bobinei și tăierea din nou pe o mașină de frezat”, a spus el.Designul bobinei despicate din două piese economisește tot acest timp și efort.
„Au fost folosite în laminoare mari din necesitate, dar pentru a aplica acest principiu la bobine mici a fost nevoie de o inginerie de lux”, a spus el.Producătorii pur și simplu nu au cu ce să lucreze.„Mulineta mică, din două piese, are hardware special și o montură inteligentă”, a spus el.
În ceea ce privește procesul de răcire cu impedanță, producătorii de țevi și țevi au două opțiuni principale: un sistem central de răcire pentru centrală sau un sistem separat de alimentare cu apă, care poate fi costisitor.
„Cel mai bine este să răciți rezistența cu lichid de răcire curat”, a spus Holderman.În acest scop, o investiție mică într-un sistem special de filtrare a impedanței lichidului de răcire pentru laminoare poate crește semnificativ durata de viață a impedanței.
Lichidul de răcire este folosit în mod obișnuit pe impederi, dar lichidul de răcire poate ridica metalul fin.În ciuda tuturor încercărilor de a prinde particule mici în filtrul central sau de a folosi sistemul magnetic central pentru a le prinde, unele dintre ele au trecut și au intrat în blocant.Acesta nu este locul pentru pulberea metalică.
„Se încălzesc în câmpul de inducție și ard prin corpul rezistenței și prin ferită, provocând defecțiuni premature urmate de oprire pentru a înlocui rezistența”, a spus Haldeman.„De asemenea, se acumulează pe telebobină și în cele din urmă provoacă daune arcului.”
Ora postării: 15-ian-2023