Näpunäited torude ja toruveskite efektiivsuse maksimeerimiseks (1. osa)

Toru või torustiku edukas ja tõhus tootmine nõuab 10 000 detaili optimeerimist, sealhulgas seadmete hooldust. Arvestades iga veskitüübi ja iga välisseadme arvukalt liikuvaid osi, pole tootja soovitatud ennetava hoolduse ajakava järgimine lihtne ülesanne. Foto: T & H Lemont Inc.
Toimetaja märkus: See on esimene osa kaheosalisest sarjast, mis käsitleb toruvabriku töö optimeerimist. Loe teist osa.
Torutoodete tootmine võib olla töömahukas isegi parimates tingimustes. Tehased on keerukad, vajavad palju regulaarset hooldust ja olenevalt sellest, mida nad toodavad, on konkurents tihe. Paljud metalltorude tootjad on tohutu surve all maksimeerida tööaega tulude maksimeerimiseks, kusjuures rutiinseks hoolduseks jääb vähe väärtuslikku aega.
Tänapäeval pole tööstusharu jaoks parimat stsenaariumi. Materjalid on kallid ja osalised tarned pole haruldased. Nüüd peavad torutootjad rohkem kui kunagi varem maksimeerima tööaega ja vähendama praaki ning osaliste tarnete saamine tähendab tööaja lühendamist. Lühemad partiid tähendavad sagedasemaid vahetusi, mis ei ole aja ega tööjõu tõhus kasutamine.
„Tootmisaeg on praegu ülimalt oluline,“ ütles Mark Prasek, EFD Inductioni Põhja-Ameerika torude müügijuht.
Vestlused valdkonna ekspertidega näpunäidete ja strateegiate üle, kuidas oma tehasest maksimumi võtta, tõid esile mõned korduvad teemad:
Tehase maksimaalse efektiivsusega käitamine tähendab kümnete tegurite optimeerimist, millest enamik on omavahel seotud, seega pole tehase töö optimeerimine tingimata lihtne. Endise The Tube & Pipe Journali kolumnisti Bud Grahami püha sõna pakub mõningast perspektiivi: „Toruveski on tööriistahoidik.“ Selle tsitaadi meelespidamine aitab asju lihtsana hoida. Iga tööriista funktsiooni, tööpõhimõtte ja teiste tööriistadega suhtlemise mõistmine on umbes kolmandik võitlusest. Kõige korrashoid ja joondamine on veel üks kolmandik. Viimane kolmandik hõlmab operaatorite koolitusprogramme, tõrkeotsingu strateegiaid ja iga toru või torutootja jaoks ainulaadseid spetsiifilisi tööprotseduure.
Veski tõhusa käitamise peamine kaalutlus on tooraine iseseisvus. Veski maksimaalse toodangu saamine tähendab iga veskisse söödetud mähise maksimaalse toodangu saamist. Kõik algab ostuotsusest.
mähise pikkus. Nelson Abbey, Fives Bronx Inc. Abbey Productsi direktor, ütles: „Torutehased õitsevad siis, kui mähised on kõige pikemad. Lühemate mähiste töötlemine tähendab rohkemate mähiseotste töötlemist. Iga mähiseots nõuab põkk-keevitust. Iga põkk-keevis tekitab jääke.“
Raskus seisneb selles, et võimalikult pikki mähiseid saab müüa kõrgema hinnaga. Lühemaid mähiseid võib olla saadaval parema hinnaga. Ostjaagendid võivad soovida raha kokku hoida, kuid see on vastuolus tootmispõranda personali seisukohaga. Peaaegu kõik tehasejuhid nõustuvad, et hinnavahe peab olema märkimisväärne, et kompenseerida tehase täiendavate sulgemistega seotud tootmiskahjusid.
Abbey sõnul on teiseks kaalutluseks lahtirullimise võimsus ja muud piirangud veski sisenemisotsas. Suuremate ja raskemate rullide käitlemiseks võib olla vajalik investeerida suurema võimsusega sisenemisseadmetesse, et ära kasutada suuremate rullide ostmise eeliseid.
Ka lõikusmasin on oluline tegur, olenemata sellest, kas lõikamine toimub ettevõttesiseselt või tellitakse see alltöövõtjalt. Lõikusmasinatel on suurim kaal ja läbimõõt, mida nad taluda suudavad, seega on rullide ja lõikusmasinate vahelise parima sobivuse saavutamine läbilaskevõime maksimeerimiseks kriitilise tähtsusega.
Kokkuvõttes on see nelja teguri vastastikmõju: mähise suurus ja kaal, lõikuri vajalik laius, lõikuri võimsus ja sisselaskeseadmete võimsus.
Rulli laius ja seisukord. Töökojas on iseenesestmõistetav, et rullid peavad toote valmistamiseks olema õige laiuse ja paksusega, kuid aeg-ajalt juhtub vigu. Veskioperaatorid saavad sageli kompenseerida veidi liiga väikeseid või liiga suuri ribalaiusi, kuid see on vaid astme küsimus. Lõikelintide laiusele on oluline pöörata tähelepanu.
Riba serva seisukord on samuti kõige olulisem küsimus. Ühtlase keevisõmbluse säilitamiseks riba ulatuses on kriitilise tähtsusega ühtlane serva esitus ilma ebatasasuste või muude ebajärjekindluseta, ütleb T&H Lemonti president Michael Strand. Mängus on ka esialgne kerimine, lõikamine ja tagasikerimine. Ebaõigesti käsitsetud rullid võivad painduda, mis on problemaatiline. Valtsimismasinate inseneride väljatöötatud vormimisprotsess algab pigem lameda kui kõvera ribaga.
Tööriistamärkmed. „Hea vormi disain maksimeerib läbilaskevõimet,“ ütles Stan Green, SST Forming Roll Inc. tegevjuht. Ta juhib tähelepanu sellele, et torude vormimiseks pole ühtset strateegiat ja seega ka vormi disainimiseks ühtset strateegiat. Rulltööriistade tarnijad erinevad torude ja seega ka oma toodete töötlemise viisi poolest. Ka saagis on erinev.
„Rullpinna raadius muutub pidevalt, seega muutub tööriista pöörlemiskiirus kogu tööriista pinnal,“ ütles ta. Loomulikult läbib toru freesi ainult ühel kiirusel. Seega mõjutab disain saagikust. Halb disain raiskab materjali, kui tööriist on uus, ja olukord läheb tööriista kuludes ainult hullemaks, lisas ta.
Ettevõtete jaoks, kes ei pea kinni koolituse ja hoolduse teest, algab tehase efektiivsuse optimeerimise strateegia väljatöötamine põhitõdedest.
„Olenemata tehase stiilist ja toodetest, mida seal toodetakse, on kõigil tehastel kaks ühist asja – operaatorid ja tööprotseduurid,“ ütles Abbey. Tehase võimalikult järjepidev juhtimine eeldab standardiseeritud koolituse pakkumist ja kirjalike protseduuride järgimist, ütles ta. Koolituse ebajärjekindlus võib põhjustada erinevusi seadistamisel ja tõrkeotsingul.
Tehase maksimaalseks ärakasutamiseks, operaatorilt operaatorile, vahetusest vahetusse, peab iga operaator kasutama järjepidevaid seadistamis- ja tõrkeotsingu protseduure. Kõik protseduurilised erinevused tulenevad tavaliselt arusaamatustest, halbadest harjumustest, otseteedest ja lahendustest. Need raskendavad alati tehase tõhusat käitamist. Need probleemid võivad olla kohapeal tekkinud või tekkida konkurentide juurest koolitatud operaatorite palkamisel, kuid allikas ei oma tähtsust. Järjepidevus on võtmetähtsusega, sealhulgas kogemustega operaatorite kaasamine.
„Torutehase operaatori koolitamine võtab aastaid ja tõesti ei saa loota ühele universaalsele plaanile,“ ütles Strand. „Iga ettevõte vajab koolitusprogrammi, mis sobib tema tehase ja tegevusega.“
„Tõhusa töö kolm võtit on masina hooldus, kulumaterjalide hooldus ja kalibreerimine,“ ütles Ventura & Associatesi president Dan Ventura. „Masinal on palju liikuvaid osi – olgu selleks veski ise või sisse- või väljalaskeotsa välisseadmed, peksmislaud või mis iganes – ja regulaarne hooldus on oluline masina tippseisukorras hoidmiseks.“
Strand nõustub. „Kõik algab ennetava hoolduse ja kontrolli programmi kasutamisest,“ ütles ta. „See pakub parimat võimalust tehast kasumlikult juhtida. Kui torutootja reageerib ainult hädaolukordadele, on ta kontrolli alt väljas. Ta on järgmise kriisi meelevallas.“
„Kõik veski seadmed tuleb joondada,“ ütles Ventura. „Vastasel juhul võitleb tehas iseendaga.“
„Paljudel juhtudel, kui rullid ületavad oma kasuliku eluea, need kõvenevad ja lõpuks pragunevad,“ ütles Ventura.
„Kui rulle ei hooldata regulaarselt heas seisukorras, vajavad need erakorralist hooldust,“ ütleb Ventura. Kui tööriistu ei hooldata, nõuaks nende parandamine tema sõnul kaks kuni kolm korda suurema materjalikoguse eemaldamist. See võtab ka kauem aega ja maksab rohkem.
Strand märkis, et varutööriistadesse investeerimine aitab hädaolukordi vältida. Kui tööriista kasutatakse sageli pikaajaliselt, on vaja rohkem varuosi kui tööriista puhul, mida kasutatakse harva lühiajaliselt. Tööriista funktsioon mõjutab ka reservi taset. Ribid võivad ribitööriistalt lahti tulla ja keevituskasti kuumus võib mõjutada keevitusrullikuid – need probleemid ei vaeva vormimis- ja kalibreerimisrulle.
„Regulaarne hooldus on seadmetele hea ja õige joondamine on hea toodetele, mida need valmistavad,“ ütles ta. Kui neid eiratakse, kulutavad tehase töötajad üha rohkem aega selle tasa tegemisele. Seda aega saab kasutada heade ja enimmüüdud toodete valmistamiseks. Need kaks tegurit on nii olulised ja sageli tähelepanuta jäetud või tähelepanuta jäetud, et Ventura arvates pakuvad need parimat võimalust tehasest maksimumi võtta, saagikust maksimeerida ja praaki vähendada.
Ventura võrdsustab veski ja kulumaterjalide hoolduse autohooldusega. Keegi ei sõida autoga kümneid tuhandeid kilomeetreid paljaste rehvidega õlivahetuste vahel. See toob kaasa kallid lahendused või hävingu isegi halvasti hooldatud tehaste puhul.
Ta ütles, et tööriista regulaarne kontroll pärast iga jooksu on samuti vajalik. Kontrolltööriistad võivad paljastada probleeme, näiteks peeneid pragusid. Sellised kahjustused avastatakse kohe, kui tööriist freesist eemaldatakse, mitte vahetult enne tööriista paigaldamist järgmiseks jooksuks, mis annab kõige rohkem aega asendustööriista valmistamiseks.
„Mõned ettevõtted töötavad plaaniliste sulgemiste ajal,“ ütles Green. Ta teadis, et sellises olukorras on plaanipärasest sulgemisest raske kinni pidada, kuid ta tõi välja, et see on väga ohtlik. Laevandus- ja kaubaveoettevõtted on nii ülerahvastatud või töötajate puuduses või mõlemat, et tarned ei ole tänapäeval õigeaegsed.
„Kui tehases midagi katki läheb ja peate tellima asenduseks uue, mida te siis teete, et see kohale toimetada?“ küsis ta. Muidugi on õhutransport alati üks võimalus, kuid see võib saatmiskulusid spiraalselt tõsta.
Valtspinkide ja -rullide hooldus ei seisne ainult hooldusgraafiku järgimises, vaid hooldusgraafiku kooskõlastamises tootmisgraafikuga.
Kõigis kolmes valdkonnas – tegevuses, tõrkeotsingus ja hoolduses – on oluline kogemuste ulatus ja sügavus. Warren Wheatman, T&H Lemonti stantside äriüksuse asepresident, ütles, et ettevõtetel, millel on ainult üks või kaks tehast oma torude tootmiseks, on sageli vähem inimesi, kes on pühendunud veskite ja stantside hooldusele. Kuigi hoolduspersonal on teadlik, on väikestel osakondadel vähem kogemusi kui suurematel hooldusosakondadel, mis seab väiksema personali ebasoodsasse olukorda. Kui ettevõttel puudub inseneriosakond, peab hooldusosakond tõrkeotsingu ja remondi ise tegema.
Strand lisas, et tegevus- ja hooldusosakondade koolitamine on nüüd olulisem kui kunagi varem. Vananeva beebibuumi põlvkonnaga seotud pensionile jäämise laine tähendab, et hõimude teadmised, mis kunagi ettevõtteid raputasid, on hääbumas. Kuigi paljud torutootjad saavad endiselt loota seadmete tarnijate konsultatsioonidele ja nõuannetele, pole isegi see oskusteave enam nii rikkalik kui kunagi varem ja väheneb.
Keevitusprotsess on sama oluline kui iga teine ​​toru või toru valmistamisel toimuv protsess ning keevitusmasina rolli ei saa üle hinnata.
Induktsioonkeevitus. „Tänapäeval on umbes kaks kolmandikku meie tellimustest seotud moderniseerimisega,“ ütles Prasek. „Tavaliselt asendavad nad vanu ja probleemseid keevitusaparaate. Praegu on peamine edasiviiv jõud läbilaskevõime.“
Ta ütles, et paljud jäid kaheksa väravaga maha, kuna toormaterjal saabus hilja. „Tavaliselt, kui materjal lõpuks välja tuleb, läheb keevitusaparaat rikki,“ ütles ta. Üllatavalt palju torutootjaid kasutab isegi vaakumtorutehnoloogial põhinevaid masinaid, mis tähendab, et nad kasutavad hoolduseks vähemalt 30 aastat vanu masinaid. Selliste masinate hooldusalased teadmised pole ulatuslikud ja asendustorusid endid on raske leida.
Torutootjate jaoks, kes neid ikka veel kasutavad, on väljakutseks see, kuidas need vananevad. Need ei lagune katastroofiliselt, vaid lagunevad aeglaselt. Üks lahendus on kasutada vähem keevituskuumust ja töötada veskis aeglasemal kiirusel, et seda kompenseerida, mis aitab hõlpsalt vältida uude masinasse investeerimise kapitalikulusid. See loob vale tunde, et kõik on korras.
Praseki sõnul võib uude induktsioonkeevitusvooluallikasse investeerimine tehase elektritarbimist märkimisväärselt vähendada. Mõned osariigid – eriti need, kus on suur rahvaarv ja koormatud elektrivõrgud – pakuvad energiatõhusate seadmete ostmisel heldeid maksusoodustusi. Teine motivatsioon uutesse toodetesse investeerimiseks on uute tootmisvõimaluste potentsiaal, lisas ta.
„Tavaliselt on uus keevitusseade palju tõhusam kui vanem ja see võib säästa tuhandeid dollareid, pakkudes suuremat keevitusvõimsust ilma elektriühendust uuendamata,“ ütles Prasek.
Samuti on oluline induktsioonmähise ja takisti joondamine. John Holderman, EHE Consumables'i tegevjuht, ütleb, et õigesti valitud ja paigaldatud induktsioonmähisel on keevitusrulli suhtes optimaalne asend ning see peab säilitama toru ümber õige ja ühtlase vahe. Vale seadistuse korral laguneb mähis enneaegselt.
Blokeerija ülesanne on lihtne – see blokeerib elektrivoolu, suunates selle riba servale – ja nagu kõige muu puhul veskis, on positsioneerimine tema sõnul kriitilise tähtsusega. Õige asukoht on keevisõmbluse tipus, kuid see pole ainus kaalutlus. Paigaldamine on kriitilise tähtsusega. Kui see kinnitatakse südamikule, mis pole selle toetamiseks piisavalt jäik, võib blokeerija asukoht muutuda, see tegelikult lohistab sisediameetrit mööda toru põhja.
Kasutades ära keevitustarvikute disaini trende, võib jagatud mähise kontseptsioon avaldada olulist mõju tehase tööajale.
„Suure läbimõõduga freespingid on pikka aega kasutanud poolitatud mähise konstruktsioone,“ ütles Haldeman. „Ühe induktsioonmähise tüki vahetamine nõuab toru lõikamist, mähise vahetamist ja uuesti keermestamist,“ ütles ta. Poolitatud mähise konstruktsioon koosneb kahest osast, säästes kogu teie aega ja vaeva.
„Neid on kasutatud suurtes valtsimistehastes, aga selle põhimõtte rakendamine väikestele mähistele nõudis omajagu keerukat inseneritööd,“ ütles ta. Tootja jaoks on see veelgi vähem tööd. „Väikestel kaheosalistel mähistel on spetsiaalne riistvara ja nutikalt disainitud klambrid,“ ütles ta.
Blokeerija jahutusprotsessi osas on torutootjatel kaks traditsioonilist võimalust: tehases asuv tsentraalne jahutussüsteem või eraldi spetsiaalne veesüsteem, mis võib olla kulukas.
„Takistit on kõige parem jahutada puhta jahutusvedelikuga,“ ütles Holderman. Sel põhjusel võib väike investeering spetsiaalsesse jahutusvedeliku õhuklapi filtrisüsteemi õhuklapi eluiga oluliselt pikendada.
Veskijahutusvedelikku kasutatakse sageli drosselil, kuid see kogub metalli peened osakesed. Vaatamata kõigile pingutustele püüda peenosakesed tsentraalsesse filtrisse või püüda need kinni tsentraalse magnetsüsteemiga, satuvad mõned inimesed takistusele. See ei ole metallipulbri jaoks õige koht.
„Need kuumenevad induktsioonväljas ja põletavad end takisti korpusesse ja ferriidi, mis põhjustab enneaegse rikke, mille järel lülitub süsteem takisti välja vahetamiseks välja,“ ütles Holderman. „Samuti kogunevad need induktsioonmähistele ja lõpuks tekitavad kaarlahenduse tõttu kahjustusi.“


Postituse aeg: 28. mai 2022