Putken tai putken onnistunut ja tehokas valmistus edellyttää 10 000 yksityiskohdan optimointia, mukaan lukien laitteiden huolto. Koska jokaisessa myllytyypissä ja jokaisessa oheislaitteessa on lukemattomia liikkuvia osia, valmistajan suositteleman ennaltaehkäisevän huolto-ohjelman noudattaminen ei ole helppo tehtävä. Kuva: T & H Lemont Inc.
Toimittajan huomautus: Tämä on ensimmäinen osa kaksiosaisesta sarjasta, joka käsittelee putkitehtaan toiminnan optimointia. Lue toinen osa.
Putkimaisten tuotteiden valmistus voi olla työlästä jopa parhaissakin olosuhteissa. Tehtaat ovat monimutkaisia, vaativat paljon säännöllistä huoltoa, ja kilpailu on kovaa riippuen siitä, mitä ne tuottavat. Monet metalliputkien valmistajat ovat valtavan paineen alla maksimoidakseen käyttöajan tulojen maksimoimiseksi, ja rutiinihuollolle jää vain vähän arvokasta aikaa.
Nykyään alalle ei ole olemassa parasta mahdollista skenaariota. Materiaalit ovat kalliita, eivätkä osatoimitukset ole harvinaisia. Nyt enemmän kuin koskaan putkivalmistajien on maksimoitava käyttöaika ja vähennettävä hylkyä, ja osatoimitusten vastaanottaminen tarkoittaa käyttöajan lyhenemistä. Lyhyemmät erät tarkoittavat useammin tapahtuvia vaihtoja, mikä ei ole tehokasta ajan tai työvoiman käyttöä.
”Tuotantoaika on tällä hetkellä kortilla”, sanoi Mark Prasek, EFD Inductionin Pohjois-Amerikan putkimyyntipäällikkö.
Keskustelut alan asiantuntijoiden kanssa vinkeistä ja strategioista, joilla saat kaiken irti laitoksestasi, paljastivat joitakin toistuvia teemoja:
Tehtaan käyttäminen huipputehokkuudella tarkoittaa kymmenien tekijöiden optimointia, joista useimmat ovat vuorovaikutuksessa muiden tekijöiden kanssa, joten tehtaan toiminnan optimointi ei välttämättä ole helppoa. The Tube & Pipe Journalin entisen kolumnisti Bud Grahamin pyhä sana tarjoaa näkökulmaa: "Putkimylly on työkalunpidin." Tämän lainauksen muistaminen auttaa pitämään asiat yksinkertaisina. Ymmärrys siitä, mitä kukin työkalu tekee, miten se toimii ja miten kukin työkalu on vuorovaikutuksessa muiden työkalujen kanssa, on noin kolmasosa taistelusta. Kaiken ylläpito ja linjassa pitäminen on toinen kolmasosa. Viimeinen kolmasosa sisältää käyttäjien koulutusohjelmia, vianmääritysstrategioita ja kullekin putkelle tai putkituottajalle ainutlaatuisia erityisiä käyttömenettelyjä.
Tehtaan tehokkaan toiminnan ensisijainen kriteeri on tehtaan riippumattomuus raaka-aineesta. Tehtaan maksimaalisen tuotannon saavuttaminen tarkoittaa maksimaalisen tuotannon saavuttamista jokaisesta tehtaalle syötetystä kelasta. Kaikki alkaa ostopäätöksestä.
kelan pituus. Nelson Abbey, Fives Bronx Inc:n Abbey Productsin johtaja, sanoi: ”Putkitehtaat menestyvät, kun kela on pisin. Lyhyempien kelojen työstö tarkoittaa useampien kelan päiden työstöä. Jokainen kelan pää vaatii hitsauksen, jokainen hitsaus tuottaa romua.”
Ongelmana tässä on se, että mahdollisimman pitkiä keloja voidaan myydä korkeammalla hinnalla. Lyhyempiä keloja voi olla saatavilla paremmalla hinnalla. Ostoagentit saattavat haluta säästää rahaa, mutta tämä on ristiriidassa tuotantotiloissa työskentelevän henkilökunnan näkökulman kanssa. Lähes kaikki tehtaanjohtajat ovat yhtä mieltä siitä, että hintaeron on oltava merkittävä, jotta se kattaa tehtaan lisäseisokkeihin liittyvät tuotantotappiot.
Abbeyn mukaan toinen huomioon otettava tekijä on kelapurkimen kapasiteetti ja muut tehtaan syöttöpään rajoitukset. Suurempien ja painavampien kelojen käsittelyyn voi olla tarpeen investoida suurempikapasiteettisiin syöttölaitteisiin, jotta voidaan hyötyä suurempien kelojen ostamisen eduista.
Myös pituusleikkuri on tärkeä tekijä riippumatta siitä, tehdäänkö pituusleikkuri itse vai ulkoistetaanko se. Pituusleikkureilla on suurin paino ja halkaisija, joita ne pystyvät käsittelemään, joten kelojen ja pituusleikkureiden parhaan yhteensopivuuden saavuttaminen on ratkaisevan tärkeää läpimenon maksimoimiseksi.
Yhteenvetona voidaan todeta, että kyse on neljän tekijän yhteisvaikutuksesta: kelan koko ja paino, pituusleikkurin tarvittava leveys, pituusleikkurin kapasiteetti ja syöttölaitteiden kapasiteetti.
Kelan leveys ja kunto. Työmaalla on sanomattakin selvää, että kelojen on oltava oikean levyisiä ja oikean paksuisia tuotteen valmistamiseksi, mutta virheitä sattuu aika ajoin. Tehtaan operaattorit voivat usein kompensoida hieman liian pieniä tai liian suuria nauhanleveyksiä, mutta tämä on vain astekysymys. Raakaterän leveyden huolellinen huomioiminen on kriittistä.
Myös nauhan reunan kunto on tärkein asia. Tasainen reunan esitys ilman purseita tai muita epätasaisuuksia on ratkaisevan tärkeää tasaisen hitsauksen ylläpitämiseksi nauhan koko pituudelta, sanoo Michael Strand, T&H Lemontin toimitusjohtaja. Myös alkuperäinen kelaus, leikkaus ja uudelleenkelaus vaikuttavat asiaan. Kelat, joita ei ole käsitelty huolellisesti, voivat taipua, mikä on ongelmallista. Valssimuotti-insinöörien kehittämä muovausprosessi alkaa litteästä nauhasta kaarevan nauhan sijaan.
Työkaluhuomautuksia. ”Hyvä muotin suunnittelu maksimoi läpimenon”, sanoo Stan Green, SST Forming Roll Inc:n toimitusjohtaja. Hän huomauttaa, ettei putkien muovaukseen ole olemassa yhtä ainoaa strategiaa, eikä siksi myöskään muotin suunnitteluun. Valssaustyökalujen toimittajat vaihtelevat siinä, miten ne käsittelevät putkia ja siten myös tuotteitaan. Myös saannot vaihtelevat.
”Rullapinnan säde muuttuu jatkuvasti, joten työkalun pyörimisnopeus muuttuu työkalun pinnalla”, hän sanoi. Putki kulkee jyrsimen läpi tietenkin vain yhdellä nopeudella. Siksi suunnittelu vaikuttaa saantoon. Huono suunnittelu tuhlaa materiaalia, kun työkalu on uusi, ja tilanne vain pahenee työkalun kuluessa, hän lisäsi.
Yrityksille, jotka eivät pidä kiinni koulutus- ja kunnossapitoreitistä, laitoksen tehokkuuden optimointistrategian kehittäminen alkaa perusasioista.
”Tehtaan tyylistä ja sen valmistamista tuotteista riippumatta kaikilla tehtailla on kaksi yhteistä asiaa – operaattorit ja toimintatavat”, Abbey sanoi. Tehtaan mahdollisimman johdonmukainen pyörittäminen edellyttää standardoitua koulutusta ja kirjallisten menettelyjen noudattamista, hän sanoi. Koulutuksen epäjohdonmukaisuudet voivat johtaa eroihin asennuksessa ja vianetsinnässä.
Jotta laitoksesta saataisiin kaikki irti, kuljettajasta toiseen, vuorosta toiseen, jokaisen kuljettajan on käytettävä yhdenmukaisia ​​asennus- ja vianmääritysmenetelmiä. Mahdolliset menettelytapaerot johtuvat yleensä väärinkäsityksistä, huonoista tavoista, oikopoluista ja kiertoteistä. Nämä vaikeuttavat aina laitoksen tehokasta toimintaa. Nämä ongelmat voivat olla kotoperäisiä tai syntyä, kun kilpailijoilta palkataan koulutettuja kuljettajia, mutta niiden lähteellä ei ole merkitystä. Johdonmukaisuus on avainasemassa, mukaan lukien kokeneet kuljettajat.
”Putkitehtaan käyttäjän kouluttaminen vie vuosia, eikä voi todellakaan luottaa mihinkään yhden koon kaikille sopivaan suunnitelmaan”, Strand sanoi. ”Jokainen yritys tarvitsee koulutusohjelman, joka sopii sen tehtaalle ja sen omaan toimintaan.”
”Tehokkaan toiminnan kolme avaintekijää ovat koneen huolto, kulutusosien huolto ja kalibrointi”, sanoo Ventura & Associatesin toimitusjohtaja Dan Ventura. ”Koneessa on paljon liikkuvia osia – olipa kyseessä sitten itse mylly, tulo- tai lähtöpään oheislaitteet, jauhatuspöytä tai mikä tahansa muu – ja säännöllinen huolto on tärkeää koneen pitämiseksi huippukunnossa.”
Strand on samaa mieltä. ”Ennakoivan kunnossapidon tarkastusohjelman käyttö on kaiken lähtökohta”, hän sanoi. ”Se tarjoaa parhaan mahdollisuuden pyörittää tehdasta kannattavasti. Jos putkivalmistaja reagoi vain hätätilanteisiin, se on hallitsematon. Se on seuraavan kriisin armoilla.”
”Jokainen tehtaan laite on kohdistettava”, Ventura sanoi. ”Muuten tehdas taistelee itseään vastaan.”
”Monissa tapauksissa, kun telojen käyttöikä on umpeutunut, ne kovettuvat työskennellessään ja lopulta halkeilevat”, Ventura sanoi.
”Jos rullia ei pidetä hyvässä kunnossa säännöllisellä huollolla, ne tarvitsevat hätähuoltoa”, Ventura sanoo. Jos työkaluja laiminlyödään, niiden korjaaminen vaatisi kaksinkertaisen määrän materiaalia poistettavaksi verrattuna siihen, mitä muuten jouduttaisiin poistamaan, hän sanoi. Se myös kestää kauemmin ja maksaa enemmän.
Strand huomautti, että varatyökaluihin investoiminen voi auttaa ehkäisemään hätätilanteita. Jos työkalua käytetään usein pitkäaikaiseen käyttöön, tarvitaan enemmän varaosia kuin työkalua, jota käytetään harvoin lyhytaikaiseen käyttöön. Työkalun toiminta vaikuttaa myös varaosien määrään. Lamellityökalun rivat voivat irrota ja hitsauslaatikon lämpö voi vaikuttaa hitsausteloihin, mikä ei vaivaa muovaus- ja mitoitusteloja.
”Säännöllinen huolto on hyväksi laitteille ja asianmukainen linjaus on hyväksi niiden valmistamille tuotteille”, hän sanoi. Jos näitä ei huomioida, tehtaan työntekijät käyttävät yhä enemmän aikaa yrittäessään korvata sitä. Tätä aikaa voidaan käyttää hyvien, parhaiten myyvien tuotteiden valmistukseen. Nämä kaksi tekijää ovat niin tärkeitä ja usein unohdettuja tai huomiotta jätettyjä, että Venturan mielestä ne tarjoavat parhaan mahdollisuuden saada kaikki irti tehtaasta, maksimoida saanto ja vähentää hävikkiä.
Ventura rinnastaa myllyjen ja kuluvien osien huollon auton huoltoon. Kukaan ei aja autolla kymmeniä tuhansia kilometrejä paljain renkain öljynvaihtojen välillä. Tämä johtaa kalliisiin ratkaisuihin tai tuhoon, jopa huonosti hoidettujen laitosten kohdalla.
Työkalun säännöllinen tarkastus jokaisen ajon jälkeen on myös välttämätöntä, hän sanoi. Tarkastustyökalut voivat paljastaa ongelmia, kuten hienojakoisia halkeamia. Tällaiset vauriot havaitaan heti, kun työkalu poistetaan jyrsinkoneesta, eikä juuri ennen työkalun asentamista seuraavaa ajoa varten, mikä antaa eniten aikaa uuden työkalun valmistamiseen.
”Jotkut yritykset työskentelevät suunniteltujen sulkemisten läpi”, Green sanoi. Hän tiesi, että suunnitellun sulkemisen noudattaminen olisi vaikeaa tässä tilanteessa, mutta hän huomautti, että se oli erittäin vaarallista. Laiva- ja rahtiyritykset ovat niin ylikuormitettuja tai miehittämättömiä, tai molempia, että toimitukset eivät ole nykyään ajoissa.
”Jos jokin hajoaa tehtaalla ja sinun on tilattava korvaava tuote, mitä aiot tehdä saadaksesi sen toimitettua?” hän kysyi. Lentokuljetus on tietenkin aina vaihtoehto, mutta se voi nostaa toimituskustannuksia.
Myllyjen ja valssien huolto on enemmän kuin vain huolto-ohjelman noudattamista, vaan huolto-ohjelman yhteensovittamista tuotantoaikataulun kanssa.
Kaikilla kolmella alueella – toiminnassa, vianetsinnässä ja kunnossapidossa – kokemuksen laajuudella ja syvyydellä on merkitystä. Warren Wheatman, T&H Lemontin muottiliiketoimintayksikön varatoimitusjohtaja, sanoi, että yrityksillä, joilla on vain yksi tai kaksi tehdasta omien putkien tuotantoa varten, on usein vähemmän ihmisiä, jotka ovat omistautuneet tehtaiden ja muottien kunnossapitoon. Vaikka kunnossapitohenkilöstö on osaavaa, pienillä osastoilla on vähemmän kokemusta kuin suuremmilla kunnossapito-osastoilla, mikä asettaa pienemmän henkilöstön epäedulliseen asemaan. Jos yrityksellä ei ole teknistä osastoa, kunnossapito-osaston on tehtävä vianetsintä ja korjaukset itse.
Strand lisäsi, että käyttö- ja kunnossapito-osastojen koulutus on nyt tärkeämpää kuin koskaan. Ikääntyvien suurten ikäluokkien aiheuttama eläkkeelle jäämisaalto tarkoittaa, että yrityksiä aikoinaan ravistellut heimojen tuntemus on ehtymässä. Vaikka monet putkivalmistajat voivat edelleen luottaa laitetoimittajien konsultointiin ja neuvontaan, edes tämä asiantuntemus ei ole enää yhtä runsasta kuin ennen ja on kutistumassa.
Hitsausprosessi on yhtä tärkeä kuin mikä tahansa muu putken tai putken valmistuksessa tapahtuva prosessi, eikä hitsauskoneen roolia voida yliarvioida.
Induktiohitsaus. ”Nykyään noin kaksi kolmasosaa tilauksistamme koskee jälkiasennuksia”, Prasek sanoi. ”Ne yleensä korvaavat vanhoja, ongelmallisia hitsauskoneita. Läpivirtaus on tällä hetkellä tärkein ajuri.”
Hän sanoi, että monet olivat kahdeksan maalia jäljessä, koska raaka-aine tuli myöhässä. "Yleensä kun materiaali lopulta tulee ulos, hitsauskone hajoaa", hän sanoi. Yllättävän monet putkivalmistajat käyttävät jopa tyhjiöputkitekniikkaan perustuvia koneita, mikä tarkoittaa, että he käyttävät huoltoon vähintään 30 vuotta vanhoja koneita. Tällaisten koneiden huolto-osaaminen ei ole laajaa, ja itse vaihtoputkia on vaikea löytää.
Putkien valmistajien, jotka edelleen käyttävät niitä, haasteena on niiden vanheneminen. Ne eivät vaurioidu katastrofaalisesti, vaan ne kuluvat hitaasti. Yksi ratkaisu on käyttää vähemmän hitsauslämpöä ja käyttää tehdasta hitaammalla nopeudella tämän kompensoimiseksi, mikä voi helposti välttää uuden koneen hankintaan liittyvät pääomakustannukset. Tämä luo väärän kuvan siitä, että kaikki on hyvin.
Prasekin mukaan uuteen induktiohitsausvirtalähteeseen investoiminen voi vähentää merkittävästi laitoksen sähkönkulutusta. Jotkut osavaltiot – erityisesti ne, joissa on suuri väestö ja kuormitetut sähköverkot – tarjoavat anteliaita verohyvityksiä energiatehokkaiden laitteiden hankinnasta. Toinen motivaatio uusiin tuotteisiin investoimiselle on uusien tuotantomahdollisuuksien mahdollisuus, hän lisäsi.
”Uudempi hitsauslaite on usein tehokkaampi kuin vanhempi, ja se voi säästää tuhansia dollareita tarjoamalla enemmän hitsauskapasiteettia ilman sähköjärjestelmän päivittämistä”, Prasek sanoi.
Myös induktiokäämin ja vastuksen kohdistus on tärkeää. John Holderman, EHE Consumablesin toimitusjohtaja, sanoo, että oikein valitulla ja asennetulla induktiokäämillä on optimaalinen sijainti hitsaustelaan nähden, ja sen on säilytettävä asianmukainen ja tasainen välys putken ympärillä. Jos käämi on asetettu väärin, se vikaantuu ennenaikaisesti.
Estäjän tehtävä on yksinkertainen – se estää sähkövirran kulun ohjaamalla sen nauhan reunaan – ja kuten kaikessa muussakin tehtaalla, sijoittelu on ratkaisevan tärkeää, hän sanoo. Oikea sijainti on hitsin kärjessä, mutta se ei ole ainoa huomioon otettava seikka. Asennus on ratkaisevan tärkeää. Jos se kiinnitetään karaan, joka ei ole tarpeeksi jäykkä tukemaan sitä, estäjän sijainti voi muuttua, se itse asiassa vetää sisähalkaisijaa putken pohjaa pitkin.
Hitsauslisäaineiden suunnittelun trendejä hyödyntävällä jaetun kelan konseptilla voi olla merkittävä vaikutus tehtaan käyttöaikaan.
”Suurläpimittaisissa myllyissä on pitkään käytetty jaettuja keloja”, Haldeman sanoi. ”Yksittäisen induktiokelan vaihtaminen vaatii putken leikkaamisen, kelan vaihtamisen ja uudelleenkierteittämisen”, hän sanoi. Jaettu kela on kaksiosainen, mikä säästää aikaa ja vaivaa.
”Niitä on käytetty suurissa valssaamoissa, mutta tämän periaatteen soveltaminen pieniin keloihin vaati jonkin verran hienostunutta suunnittelua”, hän sanoi. Valmistajalle se on vielä vähemmän työtä. ”Pienissä kaksiosaisissa keloissa on erikoislaitteisto ja nerokkaasti suunnitellut puristimet”, hän sanoi.
Sulatuslaitteen jäähdytysprosessin osalta putkivalmistajilla on kaksi perinteistä vaihtoehtoa: tehtaan keskusjäähdytysjärjestelmä tai erillinen vesijärjestelmä, joka voi olla kallis.
”Vastus on parasta jäähdyttää puhtaalla jäähdytysnesteellä”, Holderman sanoi. Tästä syystä pieni investointi myllyn jäähdytysnesteen erilliseen kuristimen suodatinjärjestelmään voi pidentää kuristimen käyttöikää huomattavasti.
Myllyn jäähdytysnestettä käytetään usein kuristimessa, mutta myllyn jäähdytysneste kerää metallihiukkasia. Huolimatta kaikista yrityksistä kerätä hienojakoisia hiukkasia keskussuodattimeen tai ottaa ne talteen keskusmagneettijärjestelmällä, jotkut ihmiset ohittavat esteen ja löytävät tiensä esteen luo. Tämä ei ole oikea paikka metallijauheille.
”Ne kuumenevat induktiokentässä ja palavat vastuskoteloon ja ferriittiin, mikä aiheuttaa ennenaikaisen vikaantumisen ja sitten sammuu vastuksen vaihtamiseksi”, Holderman sanoi. ”Ne myös kerääntyvät induktiokäämeihin ja lopulta aiheuttavat vaurioita myös siellä valokaarien muodostumisen seurauksena.”