Pembuatan pipa atau saluran pipa yang berhasil dan efisien memerlukan pengoptimalan 10.000 detail, termasuk pemeliharaan peralatan. Mengingat banyaknya bagian yang bergerak di setiap jenis pabrik dan setiap peralatan periferal, mematuhi jadwal pemeliharaan preventif yang direkomendasikan produsen bukanlah tugas yang mudah. ​​Foto: T & H Lemont Inc.
Catatan Editor: Ini adalah bagian pertama dari seri dua bagian tentang mengoptimalkan operasi pabrik pipa atau tabung. Baca bagian kedua.
Memproduksi produk tubular bisa jadi melelahkan, bahkan dalam kondisi terbaik sekalipun. Pabrik itu rumit, memerlukan banyak pemeliharaan rutin, dan tergantung pada apa yang mereka produksi, persaingannya ketat. Banyak produsen pipa logam berada di bawah tekanan luar biasa untuk memaksimalkan waktu aktif guna memaksimalkan pendapatan, dengan sedikit waktu berharga untuk pemeliharaan rutin.
Tidak ada skenario terbaik untuk industri saat ini. Material mahal dan pengiriman parsial bukanlah hal yang tidak biasa. Kini, lebih dari sebelumnya, produsen pipa perlu memaksimalkan waktu aktif dan mengurangi sisa, dan menerima pengiriman parsial berarti mengurangi waktu aktif. Produksi yang lebih pendek berarti pergantian yang lebih sering, yang bukanlah penggunaan waktu atau tenaga kerja yang efisien.
“Waktu produksi sangat penting saat ini,” kata Mark Prasek, Manajer Penjualan Tabung Amerika Utara di EFD Induction.
Percakapan dengan para pakar industri tentang kiat dan strategi untuk mendapatkan hasil maksimal dari pabrik Anda mengungkapkan beberapa tema yang berulang:
Menjalankan pabrik dengan efisiensi maksimum berarti mengoptimalkan lusinan faktor, yang sebagian besar berinteraksi dengan faktor lainnya, sehingga mengoptimalkan operasi pabrik tidaklah mudah. ​​Firman Suci dari mantan kolumnis The Tube & Pipe Journal Bud Graham menawarkan beberapa perspektif: "Pabrik pipa adalah pemegang alat." Mengingat kutipan ini membantu menjaga semuanya tetap sederhana. Memahami apa yang dilakukan setiap alat, cara kerjanya, dan bagaimana setiap alat berinteraksi dengan alat lainnya adalah sekitar sepertiga dari perjuangan. Menjaga semuanya tetap terawat dan selaras adalah sepertiga lainnya. Sepertiga terakhir melibatkan program pelatihan operator, strategi pemecahan masalah, dan prosedur operasi khusus yang unik untuk setiap pipa atau produsen pipa.
Pertimbangan utama untuk menjalankan pabrik secara efisien adalah independensi pabrik, yaitu bahan bakunya. Mendapatkan hasil maksimal dari pabrik berarti mendapatkan hasil maksimal dari setiap kumparan yang dimasukkan ke pabrik. Semuanya dimulai dengan keputusan pembelian.
panjang kumparan. Nelson Abbey, direktur Fives Bronx Inc. Abbey Products, berkata: “Pabrik tabung berkembang pesat saat kumparannya paling panjang. Pemesinan kumparan yang lebih pendek berarti pemesinan ujung kumparan yang lebih banyak. Setiap ujung kumparan memerlukan las tumpul. Setiap las tumpul menghasilkan sisa.
Kesulitannya di sini adalah bahwa kumparan yang sepanjang mungkin dapat dijual dengan harga premium. Kumparan yang lebih pendek mungkin tersedia dengan harga yang lebih baik. Agen pembelian mungkin ingin menghemat uang, tetapi ini tidak sesuai dengan sudut pandang personel lantai produksi. Hampir setiap orang yang menjalankan pabrik akan setuju bahwa perbedaan harga harus signifikan untuk menutupi kerugian produksi yang terkait dengan penutupan pabrik tambahan.
Pertimbangan lainnya, kata Abbey, adalah kapasitas decoiler dan kendala lain pada ujung masuk penggilingan. Mungkin perlu berinvestasi dalam peralatan masuk berkapasitas lebih tinggi untuk menangani kumparan yang lebih besar dan lebih berat guna memanfaatkan keuntungan pembelian kumparan yang lebih besar.
Mesin pemotong juga merupakan faktor, baik pemotongan dilakukan di dalam perusahaan atau dialihdayakan. Mesin pemotong memiliki berat dan diameter terbesar yang dapat ditanganinya, jadi mendapatkan kecocokan terbaik antara kumparan dan mesin pemotong sangat penting untuk memaksimalkan hasil produksi.
Singkatnya, ini adalah interaksi antara empat faktor: ukuran dan berat kumparan, lebar pemotong yang diperlukan, kapasitas pemotong, dan kapasitas peralatan saluran masuk.
Lebar dan kondisi kumparan. Di lantai pabrik, tidak perlu dikatakan lagi bahwa kumparan harus memiliki lebar dan ukuran yang tepat untuk membuat suatu produk, tetapi kesalahan terjadi dari waktu ke waktu. Operator pabrik sering kali dapat mengimbangi lebar strip yang sedikit terlalu kecil atau terlalu besar, tetapi ini hanya masalah derajat. Perhatian yang cermat terhadap lebar mulsa celah sangat penting.
Kondisi tepi strip juga merupakan masalah yang paling penting. Penyajian tepi yang konsisten, tanpa gerinda atau ketidakkonsistenan lainnya, sangat penting untuk mempertahankan las yang konsisten di sepanjang strip, kata Michael Strand, presiden T&H Lemont. Penggulungan awal, pemotongan, dan penggulungan ulang juga ikut berperan. Gulungan yang tidak ditangani dengan hati-hati dapat bengkok, yang menjadi masalah. Proses pembentukan yang dikembangkan oleh para insinyur cetakan rol dimulai dengan strip datar daripada strip melengkung.
Catatan Alat. "Desain cetakan yang baik memaksimalkan hasil," kata Stan Green, manajer umum SST Forming Roll Inc. Ia menunjukkan bahwa tidak ada strategi tunggal untuk pembentukan tabung, dan oleh karena itu tidak ada strategi tunggal untuk desain cetakan. Pemasok alat rol bervariasi dalam cara mereka memproses tabung dan oleh karena itu produk mereka. Hasil juga bervariasi.
"Radius permukaan rol terus berubah, sehingga kecepatan putar alat berubah di seluruh permukaan alat," katanya. Tentu saja, tabung melewati penggilingan hanya dengan satu kecepatan. Oleh karena itu, desain memengaruhi hasil. Desain yang buruk membuang-buang material saat alat masih baru, dan keadaan akan semakin buruk saat alat tersebut aus, tambahnya.
Bagi perusahaan yang tidak berpegang pada jalur pelatihan dan pemeliharaan, mengembangkan strategi untuk mengoptimalkan efisiensi pabrik dimulai dari dasar.
"Terlepas dari gaya pabrik dan produk yang dibuatnya, semua pabrik memiliki dua kesamaan—operator dan prosedur pengoperasian," kata Abbey. Menjalankan pabrik secara konsisten adalah masalah menyediakan pelatihan standar dan mengikuti prosedur tertulis, katanya. Ketidakkonsistenan dalam pelatihan dapat menyebabkan perbedaan dalam pengaturan dan pemecahan masalah.
Untuk memperoleh hasil maksimal dari suatu pabrik, dari satu operator ke operator lain, dari satu shift ke shift lain, setiap operator harus menggunakan prosedur penyiapan dan pemecahan masalah yang konsisten. Setiap perbedaan prosedur biasanya merupakan masalah kesalahpahaman, kebiasaan buruk, jalan pintas, dan solusi sementara. Hal-hal tersebut selalu menyulitkan pengoperasian pabrik secara efisien. Masalah-masalah ini mungkin muncul dari dalam negeri atau muncul ketika operator terlatih direkrut dari pesaing, tetapi sumbernya tidak menjadi masalah. Konsistensi adalah kuncinya, termasuk operator yang berpengalaman.
“Diperlukan waktu bertahun-tahun untuk melatih operator pabrik pipa, dan Anda tidak dapat mengandalkan rencana yang sama untuk semua,” kata Strand. “Setiap perusahaan memerlukan program pelatihan yang sesuai dengan pabrik dan operasinya sendiri.”
“Tiga kunci untuk operasi yang efisien adalah perawatan mesin, perawatan bahan habis pakai, dan kalibrasi,” kata Dan Ventura, presiden Ventura & Associates. “Sebuah mesin memiliki banyak komponen yang bergerak – baik itu mesin penggiling itu sendiri atau periferal di ujung saluran masuk atau keluar, atau meja pemukul, atau apa pun – dan perawatan rutin penting untuk menjaga mesin dalam kondisi prima.”
Strand setuju. "Menggunakan program inspeksi pemeliharaan preventif adalah awal dari segalanya," katanya. "Program ini menawarkan peluang terbaik untuk menjalankan pabrik secara menguntungkan. Jika produsen pipa hanya menanggapi keadaan darurat, maka pabrik akan kehilangan kendali. Pabrik akan menghadapi krisis berikutnya."
“Setiap peralatan di pabrik harus disejajarkan,” kata Ventura. “Jika tidak, pabrik akan melawan dirinya sendiri.”
“Dalam banyak kasus, ketika rol melebihi masa manfaatnya, rol tersebut akan mengeras dan akhirnya retak,” kata Ventura.
"Jika gulungan tidak dijaga dalam kondisi baik dengan perawatan rutin, maka gulungan tersebut memerlukan perawatan darurat," kata Ventura. Jika peralatan tersebut terbengkalai, untuk memperbaikinya diperlukan pembuangan material dua hingga tiga kali lebih banyak dari yang seharusnya, katanya. Pekerjaan ini juga memerlukan waktu lebih lama dan biaya lebih besar.
Berinvestasi dalam peralatan cadangan dapat membantu mencegah keadaan darurat, catat Strand. Jika peralatan sering digunakan untuk operasi jangka panjang, lebih banyak suku cadang akan dibutuhkan daripada peralatan yang jarang digunakan untuk operasi jangka pendek. Fungsi peralatan juga memengaruhi tingkat cadangan. Sirip dapat terlepas dari peralatan sirip dan rol las dapat terpengaruh oleh panas dari kotak las, masalah yang tidak mengganggu rol pembentuk dan pengubahan ukuran.
"Perawatan rutin baik untuk peralatan, dan penyelarasan yang tepat baik untuk produk yang dihasilkannya," katanya. Jika hal ini diabaikan, karyawan pabrik menghabiskan semakin banyak waktu untuk mencoba mengatasinya. Waktu ini dapat digunakan untuk membuat produk yang bagus dan terlaris. Kedua faktor ini sangat penting dan sering diabaikan atau terabaikan sehingga, dalam pandangan Ventura, mereka menawarkan peluang terbaik untuk mendapatkan hasil maksimal dari pabrik, memaksimalkan hasil, dan mengurangi pemborosan.
Ventura menyamakan perawatan pabrik dan bahan habis pakai dengan perawatan mobil. Tidak seorang pun akan mengendarai mobil sejauh puluhan ribu mil hanya untuk mengganti oli dengan ban telanjang. Ini akan mengarah pada solusi yang mahal atau kerusakan, bahkan untuk pabrik yang tidak dirawat dengan baik.
Pemeriksaan rutin terhadap peralatan setelah setiap proses juga diperlukan, katanya. Peralatan pemeriksaan dapat mengungkap masalah seperti retakan garis halus. Kerusakan semacam itu ditemukan segera setelah peralatan dikeluarkan dari pabrik, dan bukan sebelum peralatan dipasang untuk proses berikutnya, sehingga memberikan waktu lebih banyak untuk memproduksi peralatan pengganti.
"Beberapa perusahaan sedang menjalankan penutupan sesuai jadwal," kata Green. Ia tahu akan sulit untuk mematuhi penutupan sesuai jadwal dalam situasi ini, tetapi ia menegaskan bahwa hal itu sangat berbahaya. Perusahaan pengiriman dan pengangkutan sangat padat atau kekurangan staf, atau keduanya, sehingga pengiriman tidak tepat waktu saat ini.
“Jika ada yang rusak di pabrik dan Anda harus memesan penggantinya, apa yang akan Anda lakukan agar barang tersebut dikirimkan?” tanyanya. Tentu saja, angkutan udara selalu menjadi pilihan, tetapi hal itu dapat meningkatkan biaya pengiriman.
Perawatan pabrik dan rol lebih dari sekadar mengikuti jadwal perawatan, tetapi mengoordinasikan jadwal perawatan dengan jadwal produksi.
Di ketiga area tersebut – operasi, pemecahan masalah, dan pemeliharaan, keluasan dan kedalaman pengalaman menjadi hal yang penting. Warren Wheatman, wakil presiden Unit Bisnis Die T&H Lemont, mengatakan perusahaan yang hanya memiliki satu atau dua pabrik untuk memproduksi tabung mereka sendiri sering kali memiliki lebih sedikit orang yang didedikasikan untuk pemeliharaan pabrik dan die. Meskipun staf pemeliharaan berpengetahuan luas, departemen kecil memiliki lebih sedikit pengalaman daripada departemen pemeliharaan yang lebih besar, sehingga staf yang lebih kecil berada pada posisi yang kurang menguntungkan. Jika perusahaan tidak memiliki departemen teknik, departemen pemeliharaan harus melakukan pemecahan masalah dan perbaikan sendiri.
Strand menambahkan bahwa pelatihan untuk departemen operasi dan pemeliharaan kini lebih penting dari sebelumnya. Gelombang pensiun yang dikaitkan dengan generasi baby boomer yang menua berarti pengetahuan kesukuan yang pernah mengguncang perusahaan mulai mengering. Sementara banyak produsen tabung masih dapat mengandalkan konsultasi dan saran dari pemasok peralatan, keahlian ini pun tidak sebanyak dulu dan semakin menyusut.
Proses pengelasan sama pentingnya dengan proses lain yang terjadi saat pembuatan pipa atau pipa, dan peran mesin las tidak dapat diremehkan.
Pengelasan induksi. "Saat ini, sekitar dua pertiga pesanan kami adalah untuk perbaikan," kata Prasek. "Biasanya, mereka mengganti mesin las lama yang bermasalah. Hasil produksi menjadi pendorong utama saat ini."
Dia mengatakan banyak yang tertinggal delapan gol karena bahan bakunya terlambat datang. "Biasanya saat material akhirnya keluar, mesin lasnya mati," katanya. Sejumlah besar produsen tabung bahkan menggunakan mesin berdasarkan teknologi tabung vakum, yang berarti mereka menggunakan mesin yang berusia setidaknya 30 tahun untuk perawatan. Pengetahuan layanan untuk mesin seperti itu tidak luas, dan tabung pengganti sendiri sulit ditemukan.
Tantangan bagi produsen pipa yang masih menggunakannya adalah bagaimana pipa tersebut menua. Pipa tersebut tidak rusak secara drastis, tetapi rusak secara perlahan. Salah satu solusinya adalah menggunakan lebih sedikit panas pengelasan dan menjalankan pabrik pada kecepatan yang lebih lambat untuk mengimbanginya, yang dapat dengan mudah menghindari pengeluaran modal untuk berinvestasi pada mesin baru. Hal ini menciptakan kesan yang salah bahwa semuanya baik-baik saja.
Berinvestasi dalam sumber daya pengelasan induksi baru dapat mengurangi penggunaan listrik pabrik secara signifikan, kata Prasek. Beberapa negara bagian—terutama yang berpenduduk besar dan jaringan listrik yang tertekan—menawarkan potongan pajak yang besar untuk pembelian peralatan hemat energi. Motivasi kedua untuk berinvestasi dalam produk baru adalah potensi kemungkinan produksi baru, tambahnya.
“Umumnya, unit pengelasan baru jauh lebih efisien daripada unit pengelasan lama, dan dapat menghemat ribuan dolar dengan menyediakan kapasitas pengelasan yang lebih besar tanpa meningkatkan layanan listrik,” kata Prasek.
Penyelarasan kumparan induksi dan resistor juga penting. John Holderman, manajer umum EHE Con​​sumables, mengatakan kumparan induksi yang dipilih dan dipasang dengan benar memiliki posisi optimal relatif terhadap rol las, dan perlu mempertahankan jarak bebas yang tepat dan konsisten di sekitar tabung. Jika dipasang dengan tidak benar, kumparan akan rusak sebelum waktunya.
Pekerjaan pemblokir itu sederhana – ia memblok aliran arus listrik, mengarahkannya ke tepi strip – dan seperti semua hal lain di pabrik, penempatan sangat penting, katanya. Lokasi yang benar berada di puncak las, tetapi itu bukan satu-satunya pertimbangan. Pemasangan sangat penting. Jika diikat ke mandrel yang tidak cukup kaku untuk menopangnya, posisi pemblokir dapat berubah, ia sebenarnya menyeret ID di sepanjang bagian bawah tabung.
Memanfaatkan tren dalam desain bahan habis pakai pengelasan, konsep kumparan terpisah dapat memberikan dampak signifikan pada waktu aktif pabrik.
“Pabrik-pabrik dengan diameter besar telah lama menggunakan desain kumparan terpisah,” kata Haldeman. “Untuk mengganti satu bagian kumparan induksi, pipa harus dipotong, kumparan diganti, dan benangnya dipasang ulang,” katanya. Desain kumparan terpisah ini tersedia dalam dua bagian, sehingga menghemat waktu dan tenaga Anda.
"Kumparan ini telah digunakan di pabrik penggilingan besar, tetapi butuh rekayasa canggih untuk menerapkan prinsip ini pada kumparan kecil," katanya. Bahkan lebih sedikit pekerjaan untuk pabrikan. "Kumparan dua bagian kecil memiliki perangkat keras khusus dan klem yang dirancang dengan cerdik," katanya.
Mengenai proses pendinginan pemblokir, produsen pipa memiliki dua pilihan tradisional: sistem pendingin sentral di pabrik atau sistem air khusus yang terpisah, yang mungkin mahal.
"Yang terbaik adalah mendinginkan resistor dengan cairan pendingin yang bersih," kata Holderman. Oleh karena itu, investasi kecil dalam sistem filter choke khusus untuk cairan pendingin pabrik dapat meningkatkan masa pakai choke secara signifikan.
Pendingin pabrik sering digunakan pada choke, tetapi pendingin pabrik mengumpulkan butiran logam halus. Meskipun telah berupaya keras untuk menjebak butiran halus di filter pusat atau menangkapnya dengan sistem magnet pusat, beberapa orang tetap melewatinya dan menemukan jalan menuju rintangan tersebut. Ini bukan tempat untuk serbuk logam.
“Mereka memanas dalam medan induksi dan membakar diri mereka sendiri ke dalam rumah resistor dan ferit, yang menyebabkan kegagalan prematur dan kemudian mati untuk mengganti resistor,” kata Holderman. “Mereka juga menumpuk pada kumparan induksi dan akhirnya menyebabkan kerusakan dari lengkung listrik di sana juga.”