Tradicionalne hidraulične cijevi koriste jedan prošireni kraj i obično se proizvode prema SAE-J525 ili ASTM-A513-T5, materijalima koje je teško nabaviti u zemlji. OEM-ovi koji traže domaće dobavljače mogu zamijeniti cijevi proizvedene prema specifikacijama SAE-J356A i zabrtvljene O-prstenovima, kao što je prikazano. Proizvođač: Tru-Line.
Napomena urednika: Ovaj članak je prvi u seriji od dva dijela o tržištu i proizvodnji vodova za prijenos fluida za primjene visokog tlaka. Prvi dio raspravlja o stanju domaćih i stranih konvencionalnih baza opskrbe proizvodima. Drugi dio raspravlja o detaljima manje konvencionalnih proizvoda usmjerenih na ovo tržište.
Pandemija COVID-19 uzrokovala je neočekivane promjene u mnogim industrijama, uključujući lanac opskrbe čeličnim cijevima i proces proizvodnje cijevi. Od kraja 2019. do danas, tržište cijevi doživjelo je revolucionarne promjene u tvorničkim i logističkim operacijama. Dugo tinjajući problem dospio je u središte pozornosti.
Radna snaga je sada važnija nego ikad. Pandemija je ljudska kriza, a važnost zdravlja promijenila je ravnotežu između poslovnog, privatnog i slobodnog vremena za većinu, ako ne i za sve. Broj kvalificiranih radnika smanjio se zbog odlaska u mirovinu, nekih radnika koji se nisu mogli vratiti na stare poslove ili pronaći nove poslove u istoj industriji i mnogih drugih čimbenika. U ranim danima epidemije, nedostatak radnika uglavnom je bio koncentriran u industrijama koje se oslanjaju na rad na prvoj crti, poput medicinske skrbi i maloprodaje, dok su proizvodni radnici bili na prisilnom dopustu ili su imali značajno smanjeno radno vrijeme. Proizvođači sada imaju problema s zapošljavanjem i zadržavanjem osoblja, uključujući iskusne operatere tvornica cijevi. Proizvodnja cijevi uglavnom je praktičan posao koji zahtijeva mukotrpan trud u okruženju bez kontrolirane klime. Nosite dodatnu osobnu zaštitnu opremu (tj. maske) kako biste ublažili infekciju i pridržavajte se dodatnih pravila, poput održavanja razmaka od 2 metra. Linearna udaljenost od drugih može dodati stres poslu koji već ima mnogo onih koji uklanjaju stres.
Opskrba čelikom i troškovi sirovog čelika također su se promijenili tijekom pandemije. Za većinu cijevi, čelik je najveća komponenta s najvećim troškom. Kao opće pravilo, čelik čini 50% cijene po metru cijevi. Do četvrtog tromjesečja 2020., američke domaće cijene hladno valjanog čelika u prosjeku su se kretale oko 800 USD/t tijekom tri godine. Do kraja 2021. cijene su pale na 2200 USD po toni.
S obzirom na to kako su se ova dva faktora promijenila tijekom pandemije, kako reagiraju tvrtke na tržištu cijevi? Kakav utjecaj ove promjene imaju na lanac opskrbe cijevima i koje su korisne smjernice za industriju kako bi izašla iz ove krize?
Prije mnogo godina, viši direktor tvornice cijevi sažeo je ulogu svoje tvrtke u industriji: „Ovdje radimo samo dvije stvari – proizvodimo cijevi i prodajemo ih.“ , previše distrakcija, previše čimbenika koji slabe temeljne vrijednosti tvrtke ili trenutna kriza (ili svi ovi čimbenici, što je često slučaj) vrijedna je za rukovoditelje koji su preopterećeni.
Važno je postići i održavati kontrolu fokusiranjem na ono što je važno: čimbenike koji utječu na proizvodnju i prodaju kvalitetnih cijevi. Ako napori tvrtke nisu usmjereni na ove dvije aktivnosti, vrijeme je za povratak osnovama.
Kako se pandemija širi, potražnja za cijevima u nekim industrijama pala je gotovo na nulu. Tvornice automobila i tvrtke u drugim industrijama koje se smatraju beznačajnima stoje besposlene. Bilo je vrijeme kada mnogi u industriji nisu ni proizvodili cijevi ni prodavali. Tržište cijevi i dalje postoji samo za nekoliko bitnih poduzeća.
Srećom, ljudi rade svoje. Neki ljudi kupuju dodatne zamrzivače za pohranu hrane. Tržište nekretnina kasnije se pokreće i ljudi imaju tendenciju kupiti neke ili mnogo novih uređaja kada kupuju kuću, tako da oba trenda podržavaju potražnju za cijevima manjeg promjera. Industrija poljoprivredne opreme počinje se oporavljati, a sve više vlasnika želi male traktore ili kosilice s nultom točkom okretanja. Tržište automobila zatim se ponovno pokrenulo, iako sporijim tempom zbog čimbenika poput nestašice čipsa.
Slika 1. SAE-J525 i ASTM-A519 uspostavljeni su kao opće zamjene za SAE-J524 i ASTM-A513T5. Glavna razlika je u tome što su SAE-J525 i ASTM-A513T5 zavareni, a ne bešavni. Poteškoće s nabavom, poput šestomjesečnih rokova isporuke, stvorile su prilike za dva druga cijevna proizvoda, SAE-J356 (isporučuje se u ravnoj cijevi) i SAE-J356A (isporučuje se u zavojnici), koji zadovoljavaju mnoge iste zahtjeve.
Tržište se promijenilo, ali smjernice su iste. Ništa nije važnije od fokusiranja na proizvodnju i prodaju cijevi prema zahtjevima tržišta.
Pitanje „proizvesti ili kupiti“ postavlja se kada se proizvodne operacije suočavaju s višim troškovima rada i fiksnim ili opadajućim internim resursima.
Proizvodnja cjevastih proizvoda nakon zavarivanja zahtijeva značajne resurse. Ovisno o učinku i proizvodnji postrojenja, ponekad je ekonomska prednost rezati široke trake interno. Međutim, interno rezanje može biti teret, s obzirom na potrebe za radnom snagom, potrebe za kapitalom alata i troškove širokopojasnog inventara.
S jedne strane, rezanje 2000 tona mjesečno rezultira s 5000 tona čelika na zalihi, što zauzima mnogo gotovine. S druge strane, za kupnju široko rezanog čelika u trenutku potrebno je vrlo malo gotovine. Zapravo, s obzirom na to da proizvođač cijevi može pregovarati o kreditnim uvjetima s rezačom, to zapravo može odgoditi izdatak gotovine. Svaka tvornica cijevi jedinstvena je u tom pogledu, ali sigurno je reći da je gotovo svaki proizvođač cijevi pogođen pandemijom COVID-19 u odnosu na dostupnost kvalificirane radne snage, troškove čelika i novčani tok.
Isto vrijedi i za samu proizvodnju cijevi, ovisno o situaciji. Tvrtke s opsežnim lancima dodane vrijednosti mogu se isključiti iz poslovanja s proizvodnjom cijevi. Umjesto izrade cijevi, a zatim njihovog savijanja, premazivanja te izrade podsklopova i sklopova, kupite cijev i usredotočite se na druge aktivnosti.
Mnoge tvrtke koje proizvode hidraulične komponente ili snopove cijevi za rukovanje automobilskim tekućinama imaju vlastite tvornice cijevi. Neke od tih tvornica sada su obveze, a ne imovina. Potrošači u doba pandemije imaju tendenciju manje voziti, a prognoze prodaje automobila daleko su od razina prije pandemije. Tržište automobila povezano je s negativnim pojmovima poput zatvaranja, ozbiljnih padova i nestašica. Ništa ne sugerira da će se situacija s opskrbom proizvođača originalne opreme u automobilskoj industriji i njihovih dobavljača značajno promijeniti u bliskoj budućnosti. Značajno je da sve više električnih vozila na ovom tržištu ima manje komponenti pogonskog sklopa od čeličnih cijevi.
Zarobljene cijevne mlinice obično se grade prema prilagođenim nacrtima. To je prednost za njihovu namjenu - izradu cijevi za određenu primjenu - ali nedostatak u smislu ekonomije razmjera. Na primjer, razmotrite cijevnu mlinicu dizajniranu za izradu proizvoda vanjskog promjera 10 mm za poznati automobilski projekt. Program jamči postavke temeljene na količini. Kasnije je dodan mnogo manji postupak za drugu cijev istog vanjskog promjera. Vrijeme je prošlo, početni plan je istekao i tvrtka nije imala dovoljno volumena da opravda drugi plan. Troškovi postavljanja i ostali troškovi su previsoki da bi ga opravdali. U ovom slučaju, ako tvrtka može pronaći sposobnog dobavljača, trebala bi pokušati prepustiti projekt vanjskim suradnicima.
Naravno, izračun ne staje na granici. Završni koraci poput premazivanja, rezanja na duljinu i pakiranja dodaju znatne troškove. Kao što se kaže, najveći skriveni trošak proizvodnje cijevi je rukovanje. Cijev se premješta iz tvornice u skladište, gdje se uklanja i utovaruje na radni stol za konačno rezanje duljine, zatim se cijevi slažu u slojeve kako bi se osiguralo da se cijevi ubacuju u stroj za rezanje jedna po jedna - sve to. Svi koraci zahtijevaju radnu snagu. Ovaj trošak rada možda neće primijetiti računovođa, ali dolazi u obliku dodatnog operatera viličara ili dodatne osobe u odjelu za prijevoz.
Slika 2. Kemijski sastavi SAE-J525 i SAE-J356A gotovo su identični, što pomaže potonjem da zamijeni prvog.
Hidraulične cijevi postoje tisućama godina. Egipćani su kovavali bakrenu žicu prije više od 4000 godina. Bambusova nit korištena je u Kini za vrijeme dinastije Xia, oko 2000. godine prije Krista, a kasnije su rimski vodovodni sustavi izgrađeni s olovnim cijevima, nusproizvodom procesa taljenja srebra.
Bešavne. Moderne bešavne čelične cijevi debitirale su u Sjevernoj Americi 1890. godine. Od 1890. do danas, sirovina za ovaj proces je čvrsti okrugli gredica. Inovacije u kontinuiranom lijevanju 1950-ih dovele su do transformacije bešavnih cijevi iz ingota u ono što je tada bila jeftina čelična sirovina, gredice. U prošlosti i sadašnjosti, hidraulične cijevi izrađuju se hladnim izvlačenjem bešavnih šupljina proizvedenih ovim postupkom. Na sjevernoameričkom tržištu, klasificirane su kao SAE-J524 od strane Društva automobilskih inženjera i ASTM-A519 od strane Američkog društva za ispitivanje i materijale.
Proizvodnja bešavnih hidrauličnih cijevi obično je radno intenzivan proces, posebno za male promjere. Zahtijeva puno energije i puno prostora.
zavarivanje. U 1970-ima tržište se promijenilo. Nakon što je dominiralo tržištem čeličnih cijevi gotovo 100 godina, bešavno klizanje. Izbacila ga je zavarena cijev, za koju se pokazalo da je prikladna za mnoge mehaničke primjene u građevinskom i automobilskom sektoru. Čak je zauzela i dio teritorija u onome što je nekada bila sveta zemlja - sektor naftovoda i plinovoda.
Dvije inovacije doprinijele su ovoj promjeni na tržištu. Jedna od njih uključuje kontinuirano lijevanje ploča, što omogućuje čeličanama učinkovitu masovnu proizvodnju visokokvalitetnih ravnih traka. Drugi proces čini visokofrekventno otporno zavarivanje održivim procesom za industriju cijevi. Rezultat je novi proizvod: performanse su jednako dobre kao i kod bešavnih čeličnih cijevi u usporedbi s usporedivim bešavnim proizvodima, a uz nižu cijenu. Ova cijev se i danas proizvodi i klasificirana je kao SAE-J525 ili ASTM-A513-T5 na sjevernoameričkom tržištu. Budući da se cijev vuče i žari, to je proizvod koji zahtijeva mnogo resursa. Ovi procesi nisu toliko radno i kapitalno intenzivni kao bešavni procesi, ali troškovi povezani s njima i dalje su visoki.
Od 1990-ih do danas, većina hidrauličnih cijevi koje se troše na domaćem tržištu, bilo da su bešavne vučene (SAE-J524) ili zavarene vučene (SAE-J525), uvozi se. To može biti rezultat ogromne razlike u troškovima rada i sirovina za čelik između SAD-a i zemalja izvoznica. Posljednjih 30 do 40 godina ovi su proizvodi dostupni od domaćih proizvođača, ali nikada nisu uspjeli postati dominantni na ovom tržištu. Povoljna cijena uvoznih proizvoda predstavlja značajnu prepreku.
trenutno tržište. Potrošnja bešavnog, vučenog i žarenog proizvoda J524 smanjuje se tijekom godina. Još uvijek je dostupan i ima svoje mjesto na tržištu hidrauličnih vodova, ali proizvođači originalne opreme (OEM) obično biraju J525 ako je zavareni, vučeni i žareni proizvod J525 lako dostupan.
Pandemija udara i tržište se ponovno mijenja. Globalna ponuda radne snage, čelika i logistike opada otprilike istim tempom kao i spomenuti pad potražnje za automobilima. Isto vrijedi i za ponudu uvoznih hidrauličnih cijevi J525. S obzirom na ove događaje, čini se da je domaće tržište spremno za još jednu tržišnu promjenu. Spremni ste za proizvodnju još jednog proizvoda, onog koji je manje radno intenzivan od cijevi za zavarivanje, crtanje i žarenje? Jedan postoji, iako se ne koristi često. To je SAE-J356A, koji zadovoljava zahtjeve mnogih hidrauličnih primjena (vidi sliku 1).
Specifikacije koje objavljuje SAE obično su kratke i jednostavne, jer svaka specifikacija definira samo jedan postupak izrade cijevi. Nedostatak je što se J525 i J356A znatno preklapaju u dimenzijama, mehaničkim svojstvima itd., pa specifikacije obično siju sjeme zabune. Osim toga, J356A je spiralni proizvod za hidraulične vodove malog promjera i varijanta je J356, koji je ravni cijevni proizvod koji se uglavnom koristi u proizvodnji hidrauličnih vodova velikog promjera.
Slika 3. Iako mnogi smatraju da su zavarene i hladno vučene cijevi superiornije od zavarenih i hladno vučenih cijevi, mehanička svojstva dvaju cijevnih proizvoda su usporediva. Napomena: Imperijalna vrijednost u PSI je meka pretvorba specifikacije, to je metrička vrijednost u MPa.
Neki inženjeri vjeruju da je J525 izvrstan u hidrauličkim primjenama pod visokim tlakom, poput onih koje se koriste u teškoj opremi. J356A je manje poznat, ali je također specifikacija za prijenos tekućine pod visokim tlakom. Ponekad su zahtjevi za konačno oblikovanje drugačiji: J525 nema unutarnji promjer, dok je J356A kontroliran bljeskanjem i ima manji unutarnji promjer.
Sirovine imaju slična svojstva (vidi sliku 2). Male razlike u kemijskom sastavu povezane su sa željenim mehaničkim svojstvima. Kako bi se postigla određena mehanička svojstva, kao što su prekidna čvrstoća u zatezanju ili granična vlačna čvrstoća (UTS), kemijski sastav ili toplinska obrada čelika ograničeni su kako bi se postigli određeni rezultati.
Vrste cijevi dijele zajednički skup sličnih mehaničkih parametara performansi, što ih čini zamjenjivima u mnogim primjenama (vidi sliku 3). Drugim riječima, ako jedna nije dostupna, druga će vjerojatno zadovoljiti zahtjeve. Nitko ne treba iznova izmišljati kotač; industrija već ima na raspolaganju set jakih, uravnoteženih kotača.
Časopis Tube & Pipe Journal postao je prvi časopis posvećen industriji metalnih cijevi 1990. godine. Danas je to jedina publikacija u Sjevernoj Americi posvećena toj industriji i postao je najpouzdaniji izvor informacija za stručnjake za cijevi.
Sada s punim pristupom digitalnom izdanju časopisa The FABRICATOR, jednostavan pristup vrijednim industrijskim resursima.
Digitalno izdanje časopisa The Tube & Pipe Journal sada je u potpunosti dostupno, omogućujući jednostavan pristup vrijednim industrijskim resursima.
Iskoristite puni pristup digitalnom izdanju časopisa STAMPING, koji pruža najnovija tehnološka dostignuća, najbolje prakse i vijesti iz industrije za tržište štancanja metala.
Sada s punim pristupom digitalnom izdanju časopisa The Fabricator en Español, jednostavan pristup vrijednim industrijskim resursima.