Pembuatan pipa yang sukses dan efisien membutuhkan optimalisasi 10.000 detail, termasuk perawatan peralatan. Mengingat banyaknya bagian yang bergerak di setiap jenis pabrik dan setiap peralatan pendukung, mematuhi jadwal perawatan pencegahan yang direkomendasikan pabrikan bukanlah tugas yang mudah. ​​Foto: T & H Lemont Inc.
Catatan Editor: Ini adalah bagian pertama dari seri dua bagian tentang mengoptimalkan operasi pabrik tabung atau pipa. Bacalah bagian kedua.
Pembuatan produk berbentuk tabung bisa sangat melelahkan, bahkan dalam kondisi terbaik sekalipun. Pabrik-pabriknya kompleks, membutuhkan banyak perawatan rutin, dan tergantung pada apa yang mereka produksi, persaingannya sangat ketat. Banyak produsen pipa logam berada di bawah tekanan yang sangat besar untuk memaksimalkan waktu operasional guna memaksimalkan pendapatan, dengan sedikit waktu berharga untuk perawatan rutin.
Saat ini tidak ada skenario terbaik untuk industri ini. Material mahal dan pengiriman sebagian bukanlah hal yang jarang terjadi. Kini, lebih dari sebelumnya, produsen pipa perlu memaksimalkan waktu operasional dan mengurangi limbah, dan menerima pengiriman sebagian berarti mengurangi waktu operasional. Produksi dalam jumlah kecil berarti pergantian yang lebih sering, yang bukan merupakan penggunaan waktu atau tenaga kerja yang efisien.
“Waktu produksi sangat berharga saat ini,” kata Mark Prasek, Manajer Penjualan Pipa Amerika Utara di EFD Induction.
Percakapan dengan para ahli industri mengenai kiat dan strategi untuk mendapatkan hasil maksimal dari tanaman Anda mengungkapkan beberapa tema yang berulang:
Menjalankan pabrik dengan efisiensi maksimum berarti mengoptimalkan puluhan faktor, yang sebagian besar saling berinteraksi, sehingga mengoptimalkan operasi pabrik tidak selalu mudah. ​​Kata-kata bijak dari mantan kolumnis The Tube & Pipe Journal, Bud Graham, memberikan beberapa perspektif: “Pabrik pipa adalah pemegang alat.” Mengingat kutipan ini membantu menyederhanakan segalanya. Memahami fungsi setiap alat, cara kerjanya, dan bagaimana setiap alat berinteraksi dengan alat lain merupakan sekitar sepertiga dari perjuangan. Menjaga agar semuanya tetap terawat dan selaras merupakan sepertiga lainnya. Sepertiga terakhir melibatkan program pelatihan operator, strategi pemecahan masalah, dan prosedur operasi spesifik yang unik untuk setiap pipa atau produsen pipa.
Pertimbangan utama untuk menjalankan pabrik penggilingan secara efisien adalah bahan baku, yang tidak bergantung pada jenis pabrik. Mendapatkan hasil maksimal dari pabrik penggilingan berarti mendapatkan hasil maksimal dari setiap gulungan yang dimasukkan ke pabrik. Semuanya dimulai dengan keputusan pembelian.
Panjang gulungan. Nelson Abbey, direktur Fives Bronx Inc. Abbey Products, mengatakan: “Pabrik pipa berkembang pesat ketika gulungannya paling panjang. Mengolah gulungan yang lebih pendek berarti mengolah lebih banyak ujung gulungan. Setiap ujung gulungan membutuhkan pengelasan tumpul. Setiap pengelasan tumpul menghasilkan limbah."
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 konsisten dengan sudut pandang personel lantai produksi. Hampir semua orang yang menjalankan pabrik akan setuju bahwa perbedaan harga harus signifikan untuk menutupi kerugian produksi yang terkait dengan penutupan pabrik tambahan.
Pertimbangan lain, kata Abbey, adalah kapasitas mesin pengurai gulungan dan kendala lain di ujung masuk pabrik. Mungkin perlu berinvestasi pada peralatan masuk dengan kapasitas lebih tinggi untuk menangani gulungan yang lebih besar dan lebih berat agar dapat memanfaatkan keuntungan dari pembelian gulungan yang lebih besar.
Mesin pemotong juga merupakan faktor penting, baik pemotongan dilakukan di internal perusahaan maupun di luar perusahaan. Mesin pemotong memiliki kapasitas berat dan diameter terbesar yang dapat ditanganinya, sehingga mendapatkan kecocokan terbaik antara gulungan dan mesin pemotong sangat penting untuk memaksimalkan kapasitas produksi.
Singkatnya, ini adalah interaksi antara empat faktor: ukuran dan berat gulungan, lebar pemotong yang dibutuhkan, kapasitas pemotong, dan kapasitas peralatan pemasukan.
Lebar dan kondisi gulungan. Di lantai pabrik, sudah jelas bahwa gulungan harus memiliki lebar dan ketebalan yang tepat untuk membuat suatu produk, tetapi kesalahan terkadang terjadi. Operator pabrik sering kali dapat mengkompensasi lebar strip yang sedikit terlalu kecil atau terlalu besar, tetapi ini hanya masalah tingkatannya. Perhatian yang cermat terhadap lebar potongan sangat penting.
Kondisi tepi lembaran juga merupakan masalah terpenting. Presentasi tepi yang konsisten, tanpa gerigi atau ketidakkonsistenan lainnya, sangat penting untuk menjaga konsistensi pengelasan di sepanjang lembaran, kata Michael Strand, presiden T&H Lemont. Penggulungan awal, pemotongan, dan penggulungan ulang juga berperan penting. Gulungan yang tidak ditangani dengan hati-hati dapat bengkok, yang merupakan masalah. Proses pembentukan yang dikembangkan oleh para insinyur cetakan rol dimulai dengan lembaran datar, bukan lembaran melengkung.
Catatan tentang Alat. “Desain cetakan yang baik memaksimalkan hasil produksi,” 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 produksi juga bervariasi.
“Jari-jari permukaan rol terus berubah, sehingga kecepatan putaran alat berubah di seluruh permukaan alat,” katanya. Tentu saja, tabung hanya melewati mesin penggiling dengan satu kecepatan. Oleh karena itu, desain memengaruhi hasil produksi. Desain yang buruk membuang material saat alat masih baru, dan akan semakin buruk seiring alat aus, tambahnya.
Bagi perusahaan yang tidak berpegang pada jalur pelatihan dan pemeliharaan, mengembangkan strategi untuk mengoptimalkan efisiensi pabrik dimulai dari hal-hal mendasar.
“Terlepas dari gaya pabrik dan produk yang dihasilkannya, semua pabrik memiliki dua kesamaan—para operator dan prosedur operasional,” kata Abbey. Menjalankan pabrik seoptimal mungkin adalah soal memberikan pelatihan standar dan mengikuti prosedur tertulis, katanya. Ketidakkonsistenan dalam pelatihan dapat menyebabkan perbedaan dalam pengaturan dan pemecahan masalah.
Untuk mendapatkan hasil maksimal dari sebuah pabrik, dari operator ke operator, dari shift ke shift, setiap operator harus menggunakan prosedur pengaturan dan pemecahan masalah yang konsisten. Perbedaan prosedural biasanya disebabkan oleh kesalahpahaman, kebiasaan buruk, jalan pintas, dan solusi sementara. Hal ini selalu mempersulit pengoperasian pabrik secara efisien. Masalah-masalah ini mungkin berasal dari internal perusahaan atau muncul ketika operator terlatih dipekerjakan dari pesaing, tetapi sumbernya tidak menjadi masalah. Konsistensi adalah kunci, termasuk operator yang membawa pengalaman.
“Dibutuhkan waktu bertahun-tahun untuk melatih operator pabrik pipa, dan Anda benar-benar tidak bisa mengandalkan rencana yang berlaku untuk semua,” kata Strand. “Setiap perusahaan membutuhkan program pelatihan yang sesuai dengan pabrik dan operasionalnya 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 bagian yang bergerak – baik itu mesin penggiling itu sendiri atau periferal di ujung 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 titik awal segalanya,” katanya. “Ini menawarkan peluang terbaik untuk menjalankan pabrik secara menguntungkan. Jika produsen pipa hanya menanggapi keadaan darurat, maka mereka akan kehilangan kendali. Mereka akan berada di bawah belas kasihan krisis berikutnya.”
“Setiap peralatan di pabrik harus diselaraskan,” kata Ventura. “Jika tidak, pabrik akan saling bertentangan.”
“Dalam banyak kasus, ketika rol melebihi masa pakainya, rol tersebut mengeras dan akhirnya retak,” kata Ventura.
“Jika rol tidak dijaga dalam kondisi baik dengan perawatan rutin, maka rol tersebut membutuhkan perawatan darurat,” kata Ventura. Jika alat-alat tersebut diabaikan, memperbaikinya akan membutuhkan pembuangan material dua hingga tiga kali lebih banyak daripada yang seharusnya, katanya. Selain itu, prosesnya juga memakan waktu lebih lama dan biaya lebih mahal.
Strand mencatat bahwa berinvestasi pada alat cadangan dapat membantu mencegah keadaan darurat. Jika alat tersebut sering digunakan untuk operasi jangka panjang, maka akan dibutuhkan lebih banyak suku cadang daripada alat yang jarang digunakan untuk operasi jangka pendek. Fungsi alat juga memengaruhi tingkat cadangan. Sirip dapat terlepas dari alat pembentuk sirip dan rol las dapat terpengaruh oleh panas dari kotak las, masalah yang tidak terjadi pada rol pembentuk dan pengukur ukuran.
“Perawatan rutin baik untuk peralatan, dan penyelarasan yang tepat baik untuk produk yang dihasilkannya,” katanya. Jika hal ini diabaikan, karyawan pabrik akan menghabiskan lebih banyak waktu untuk mencoba memperbaikinya. Waktu ini dapat digunakan untuk membuat produk yang baik dan laris. Kedua faktor ini sangat penting dan sering diabaikan atau dilupakan sehingga, menurut Ventura, keduanya menawarkan peluang terbaik untuk mendapatkan hasil maksimal dari pabrik, memaksimalkan hasil produksi, dan mengurangi limbah.
Ventura menyamakan perawatan pabrik dan bahan habis pakai dengan perawatan mobil. Tidak ada yang akan mengendarai mobil sejauh puluhan ribu mil tanpa mengganti oli dengan ban yang sudah aus. Hal ini akan menyebabkan solusi yang mahal atau kerusakan, bahkan untuk pabrik yang perawatannya buruk.
Inspeksi rutin terhadap alat setelah setiap pengoperasian juga diperlukan, katanya. Alat inspeksi dapat mengungkapkan masalah seperti retakan halus. Kerusakan seperti itu ditemukan segera setelah alat dilepas dari mesin penggiling, bukan sesaat sebelum alat dipasang untuk pengoperasian berikutnya, sehingga memberikan waktu paling banyak untuk memproduksi alat pengganti.
“Beberapa perusahaan sedang berupaya mengatasi penutupan terjadwal,” kata Green. Dia tahu akan sulit untuk mematuhi penutupan terjadwal dalam situasi ini, tetapi dia menekankan bahwa itu sangat berbahaya. Perusahaan pengiriman dan angkutan barang sangat padat atau kekurangan staf, atau keduanya, sehingga pengiriman tidak tepat waktu akhir-akhir ini.
“Jika ada sesuatu yang rusak di pabrik dan Anda harus memesan penggantinya, apa yang akan Anda lakukan untuk mendapatkan pengirimannya?” tanyanya. Tentu saja, pengiriman melalui udara selalu menjadi pilihan, tetapi hal itu dapat meningkatkan biaya pengiriman secara drastis.
Pemeliharaan mesin penggiling dan rol bukan hanya tentang mengikuti jadwal pemeliharaan, tetapi juga mengkoordinasikan jadwal pemeliharaan dengan jadwal produksi.
Di ketiga bidang tersebut – operasi, pemecahan masalah, dan pemeliharaan, luas dan dalamnya pengalaman sangat penting. Warren Wheatman, wakil presiden Unit Bisnis Cetakan T&H Lemont, mengatakan bahwa perusahaan yang hanya memiliki satu atau dua pabrik untuk memproduksi tabung mereka sendiri seringkali memiliki lebih sedikit orang yang didedikasikan untuk pemeliharaan pabrik dan cetakan. Meskipun staf pemeliharaan berpengetahuan luas, departemen kecil memiliki pengalaman yang lebih sedikit daripada departemen pemeliharaan yang lebih besar, sehingga menempatkan staf yang lebih kecil 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 daripada sebelumnya. Gelombang pensiun yang terkait dengan generasi baby boomer yang menua berarti pengetahuan turun-temurun yang dulunya sangat berpengaruh bagi perusahaan kini semakin berkurang. Meskipun banyak produsen pipa 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 saluran 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. Kapasitas produksi adalah pendorong utama saat ini.”
Dia mengatakan banyak yang tertinggal delapan gol karena bahan baku datang terlambat. "Biasanya ketika bahan akhirnya datang, tukang las berhenti bekerja," katanya. Sejumlah besar produsen tabung bahkan menggunakan mesin berbasis teknologi tabung vakum, yang berarti mereka menggunakan mesin yang setidaknya berusia 30 tahun untuk perawatan. Pengetahuan servis untuk mesin-mesin tersebut 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 tiba-tiba, tetapi mengalami degradasi secara perlahan. Salah satu solusinya adalah menggunakan panas pengelasan yang lebih sedikit dan menjalankan mesin penggilingan dengan kecepatan lebih lambat untuk mengimbangi hal tersebut, yang dapat dengan mudah menghindari pengeluaran modal untuk berinvestasi pada mesin baru. Hal ini menciptakan rasa percaya diri yang keliru bahwa semuanya baik-baik saja.
Prasek mengatakan, berinvestasi pada sumber daya pengelasan induksi baru dapat secara signifikan mengurangi penggunaan listrik pabrik. Beberapa negara bagian—terutama yang memiliki populasi besar dan jaringan listrik yang terbebani—menawarkan potongan pajak yang besar untuk pembelian peralatan hemat energi. Motivasi kedua untuk berinvestasi pada produk baru adalah potensi kemungkinan produksi baru, tambahnya.
“Biasanya, unit pengelasan baru jauh lebih efisien daripada unit yang lebih tua, dan dapat menghemat ribuan dolar dengan menyediakan kapasitas pengelasan yang lebih besar tanpa perlu meningkatkan layanan listrik,” kata Prasek.
Penyelarasan kumparan induksi dan resistor juga penting. John Holderman, manajer umum EHE Consumables, mengatakan bahwa kumparan induksi yang dipilih dan dipasang dengan benar memiliki posisi optimal relatif terhadap rol pengelasan, dan perlu menjaga jarak yang tepat dan konsisten di sekitar tabung. Jika dipasang secara tidak benar, kumparan akan rusak sebelum waktunya.
Fungsi blocker itu sederhana – ia menghalangi aliran arus listrik, mengarahkannya ke tepi strip – dan seperti halnya semua hal lain di mesin penggiling, penempatan sangat penting, katanya. Lokasi yang tepat adalah di puncak lasan, tetapi itu bukan satu-satunya pertimbangan. Pemasangan sangat penting. Jika dipasang pada mandrel yang tidak cukup kaku untuk menopangnya, posisi blocker dapat berubah, bahkan menyeret bagian dalam (ID) di sepanjang bagian bawah tabung.
Dengan memanfaatkan tren dalam desain bahan habis pakai pengelasan, konsep kumparan terpisah dapat memberikan dampak signifikan pada waktu operasional pabrik.
“Mesin penggiling berdiameter besar telah lama menggunakan desain kumparan terpisah,” kata Haldeman. “Mengganti satu bagian kumparan induksi membutuhkan pemotongan pipa, penggantian kumparan, dan pemasangan ulir ulang,” katanya. Desain kumparan terpisah terdiri dari dua bagian, sehingga menghemat waktu dan tenaga Anda.
“Teknologi ini telah digunakan di pabrik penggilingan besar, tetapi dibutuhkan rekayasa yang rumit untuk menerapkan prinsip ini pada gulungan kecil,” katanya. “Bahkan lebih sedikit pekerjaan bagi produsen.” “Gulungan kecil dua bagian memiliki perangkat keras khusus dan klem yang dirancang dengan cerdas,” katanya.
Terkait proses pendinginan penyumbat, produsen pipa memiliki dua pilihan tradisional: sistem pendinginan pusat di pabrik atau sistem air terpisah yang khusus, yang bisa mahal.
“Sebaiknya resistor didinginkan dengan cairan pendingin yang bersih,” kata Holderman. Karena alasan ini, investasi kecil pada sistem filter choke khusus untuk cairan pendingin pabrik dapat sangat meningkatkan masa pakai choke.
Cairan pendingin pabrik sering digunakan pada katup pencekik, tetapi cairan pendingin pabrik mengumpulkan serbuk logam halus. Terlepas dari setiap upaya untuk menjebak serbuk halus dalam filter pusat atau menangkapnya dengan sistem magnet pusat, beberapa orang tetap berhasil melewatinya dan menemukan jalan menuju hambatan tersebut. Ini bukan tempat untuk bubuk logam.
“Arus tersebut memanas di medan induksi dan membakar diri ke dalam wadah resistor dan ferit, yang menyebabkan kegagalan dini dan kemudian mematikan sistem untuk mengganti resistor,” kata Holderman. “Arus tersebut juga menumpuk pada kumparan induksi dan akhirnya menyebabkan kerusakan akibat percikan api di sana juga.”