Pembuatan paip atau paip yang berjaya dan cekap memerlukan pengoptimuman 10,000 butiran, termasuk penyelenggaraan peralatan. Memandangkan pelbagai bahagian yang bergerak dalam setiap jenis kilang dan setiap peralatan persisian, mematuhi jadual penyelenggaraan pencegahan yang disyorkan oleh pengilang bukanlah tugas yang mudah. ​​Foto: T & H Lemont Inc.
Nota Editor: Ini adalah bahagian pertama daripada siri dua bahagian tentang pengoptimuman operasi kilang tiub atau paip. Baca bahagian kedua.
Pembuatan produk tiub boleh menjadi sukar, walaupun dalam keadaan terbaik. Kilang-kilang adalah kompleks, memerlukan banyak penyelenggaraan berkala, dan bergantung pada apa yang mereka hasilkan, persaingan adalah sengit. Banyak pengeluar paip logam berada di bawah tekanan yang besar untuk memaksimumkan masa operasi bagi memaksimumkan pendapatan, dengan sedikit masa berharga untuk penyelenggaraan rutin.
Tiada senario terbaik untuk industri pada masa kini. Bahan-bahan adalah mahal dan penghantaran separa bukanlah sesuatu yang luar biasa. Kini, lebih daripada sebelumnya, pengeluar paip perlu memaksimumkan masa operasi dan mengurangkan skrap, dan menerima penghantaran separa bermakna mengurangkan masa operasi. Operasi yang lebih pendek bermakna pertukaran yang lebih kerap, yang bukanlah penggunaan masa atau tenaga kerja yang cekap.
“Masa pengeluaran adalah terhad sekarang,” kata Mark Prasek, Pengurus Jualan Tiub Amerika Utara di EFD Induction.
Perbualan dengan pakar industri tentang petua dan strategi untuk memanfaatkan sepenuhnya kilang anda mendedahkan beberapa tema yang berulang:
Menjalankan loji pada kecekapan maksimum bermakna mengoptimumkan berpuluh-puluh faktor, yang kebanyakannya berinteraksi dengan faktor lain, jadi mengoptimumkan operasi loji tidak semestinya mudah. ​​Kata-kata Suci bekas kolumnis The Tube & Pipe Journal, Bud Graham, menawarkan beberapa perspektif: “Kilang tiub ialah pemegang alat.” Mengingati petikan ini membantu memudahkan sesuatu. Memahami apa yang dilakukan oleh setiap alat, cara ia berfungsi dan bagaimana setiap alat berinteraksi dengan alat lain adalah kira-kira satu pertiga daripada pertempuran. Mengekalkan semuanya diselenggara dan diselaraskan adalah satu pertiga lagi daripadanya. Satu pertiga terakhir melibatkan program latihan pengendali, strategi penyelesaian masalah dan prosedur operasi khusus yang unik untuk setiap paip atau pengeluar paip.
Pertimbangan utama untuk menjalankan kilang dengan cekap adalah bebas daripada kilang. Bahan mentah adalah penting. Mendapatkan output maksimum daripada kilang bermakna mendapat output maksimum daripada setiap gegelung yang dimasukkan ke kilang. Ia bermula dengan keputusan pembelian.
panjang gegelung. Nelson Abbey, pengarah Fives Bronx Inc. Abbey Products, berkata: “Kilang tiub berkembang maju apabila gegelungnya paling panjang. Memesin gegelung yang lebih pendek bermakna memesin lebih banyak hujung gegelung. Setiap hujung gegelung memerlukan kimpalan punggung Setiap kimpalan punggung menghasilkan skrap.
Kesukarannya di sini ialah gegelung yang sepanjang mungkin boleh dijual pada harga premium. Gegelung yang lebih pendek mungkin tersedia pada harga yang lebih baik. Ejen pembelian mungkin ingin menjimatkan wang, tetapi ini tidak konsisten dengan sudut pandangan kakitangan tingkat pembuatan. Hampir semua orang yang mengendalikan kilang akan bersetuju bahawa perbezaan harga mestilah ketara untuk menampung kerugian pengeluaran yang berkaitan dengan penutupan kilang tambahan.
Satu lagi pertimbangan, kata Abbey, ialah kapasiti penyahkod dan sebarang kekangan lain pada bahagian masuk kilang. Mungkin perlu untuk melabur dalam peralatan masuk berkapasiti lebih tinggi bagi mengendalikan gegelung yang lebih besar dan lebih berat bagi memanfaatkan faedah membeli gegelung yang lebih besar.
Pemotong juga merupakan faktor, sama ada pemotongan dilakukan secara dalaman atau oleh penyumberan luar. Pemotong mempunyai berat dan diameter terbesar yang boleh dikendalikan, jadi mendapatkan padanan terbaik antara gegelung dan pemotong adalah penting untuk memaksimumkan daya pemprosesan.
Secara ringkasnya, ia merupakan interaksi antara empat faktor: saiz dan berat gegelung, lebar pembahagi yang diperlukan, kapasiti pembahagi dan kapasiti peralatan salur masuk.
Lebar dan keadaan gegelung. Di bengkel, sudah tentu gegelung perlu mempunyai lebar dan tolok yang betul untuk membuat produk, tetapi kesilapan berlaku dari semasa ke semasa. Pengendali kilang selalunya boleh mengimbangi lebar jalur yang sedikit terlalu kecil atau terlalu besar, tetapi ini hanya soal darjah. Perhatian yang teliti terhadap lebar celah mul adalah penting.
Keadaan tepi jalur juga merupakan isu yang paling penting. Persembahan tepi yang konsisten, tanpa gerinda atau sebarang ketidakkonsistenan lain, adalah penting untuk mengekalkan kimpalan yang konsisten di sepanjang panjang jalur, kata Michael Strand, presiden T&H Lemont. Penggulungan, pemotongan dan penggulungan semula awal juga memainkan peranan. Gegelung yang tidak dikendalikan dengan teliti boleh bengkok, yang merupakan masalah. Proses pembentukan yang dibangunkan oleh jurutera acuan gulung bermula dengan jalur rata dan bukannya jalur melengkung.
Nota Alat.”Reka bentuk acuan yang baik memaksimumkan daya pemprosesan,” kata Stan Green, pengurus besar SST Forming Roll Inc. Beliau menegaskan bahawa tiada strategi tunggal untuk pembentukan tiub, dan oleh itu tiada strategi tunggal untuk reka bentuk acuan. Pembekal alat gulung berbeza-beza dalam cara mereka memproses tiub dan oleh itu produk mereka.Hasil juga berbeza-beza.
“Jejari permukaan gulungan sentiasa berubah, jadi kelajuan putaran alat berubah merentasi permukaan alat,” katanya. Sudah tentu, tiub melalui pengisar hanya pada satu kelajuan. Oleh itu, reka bentuk mempengaruhi hasil. Reka bentuk yang buruk membazirkan bahan apabila alat itu baharu, dan ia hanya menjadi lebih teruk apabila alat itu haus, tambahnya.
Bagi syarikat yang tidak mematuhi laluan latihan dan penyelenggaraan, membangunkan strategi untuk mengoptimumkan kecekapan loji bermula dengan asas-asasnya.
“Tanpa mengira gaya kilang dan produk yang dihasilkannya, semua kilang mempunyai dua persamaan—pengendali dan prosedur operasi,” kata Abbey. Menjalankan kilang sekonsisten mungkin adalah soal menyediakan latihan piawai dan mematuhi prosedur bertulis, katanya. Ketidakkonsistenan dalam latihan boleh menyebabkan perbezaan dalam persediaan dan penyelesaian masalah.
Untuk memanfaatkan sepenuhnya sesebuah loji, dari pengendali ke pengendali, dari syif ke syif, setiap pengendali mesti menggunakan prosedur persediaan dan penyelesaian masalah yang konsisten. Sebarang perbezaan prosedur biasanya disebabkan oleh salah faham, tabiat buruk, jalan pintas dan penyelesaian masalah. Ini sentiasa menyukarkan operasi loji dengan cekap. Masalah ini mungkin timbul sendiri atau diperkenalkan apabila pengendali terlatih diupah daripada pesaing, tetapi sumbernya tidak memberi perbezaan. Ketekalan adalah kunci, termasuk pengendali yang berpengalaman.
“Ia mengambil masa bertahun-tahun untuk melatih pengendali kilang tiub, dan anda benar-benar tidak boleh bergantung pada pelan satu saiz untuk semua,” kata Strand. “Setiap syarikat memerlukan program latihan yang sesuai dengan kilangnya dan operasinya sendiri.”
“Tiga kunci kepada operasi yang cekap ialah penyelenggaraan mesin, penyelenggaraan bahan habis pakai dan penentukuran,” kata Dan Ventura, presiden Ventura & Associates. “Mesin mempunyai banyak bahagian yang bergerak – sama ada kilang itu sendiri atau periferal di hujung salur masuk atau keluar, atau meja pemukul, atau apa sahaja – dan penyelenggaraan rutin adalah penting untuk memastikan mesin berada dalam keadaan terbaik.”
Strand bersetuju. “Menggunakan program pemeriksaan penyelenggaraan pencegahan adalah permulaannya,” katanya. “Ia menawarkan peluang terbaik untuk menjalankan kilang secara menguntungkan. Jika pengeluar paip hanya bertindak balas terhadap kecemasan, ia akan menjadi tidak terkawal. Ia bergantung kepada krisis seterusnya.”
“Setiap peralatan di kilang perlu diselaraskan,” kata Ventura. “Jika tidak, kilang itu akan bergelut dengan dirinya sendiri.”
"Dalam banyak kes, apabila gulungan melebihi jangka hayatnya, ia akan mengeras dan akhirnya retak," kata Ventura.
“Jika gulungan tidak dijaga dalam keadaan baik dengan penyelenggaraan berkala, maka ia memerlukan penyelenggaraan kecemasan,” kata Ventura. Jika alat tersebut diabaikan, membaikinya memerlukan penyingkiran dua hingga tiga kali ganda jumlah bahan yang sepatutnya perlu dibuang, katanya. Ia juga mengambil masa yang lebih lama dan lebih mahal.
Melabur dalam alat sandaran boleh membantu mencegah kecemasan, kata Strand. Jika alat ini kerap digunakan untuk operasi jangka panjang, lebih banyak alat ganti diperlukan berbanding alat yang jarang digunakan untuk operasi jangka pendek. Fungsi alat juga mempengaruhi tahap simpanan. Sirip boleh terkeluar dari alat sirip dan gulungan kimpal boleh terjejas oleh haba kotak kimpal, isu yang tidak mengganggu pembentukan dan saiz gulungan.
“Penyelenggaraan berkala adalah baik untuk peralatan, dan penjajaran yang betul adalah baik untuk produk yang dihasilkannya,” katanya. Jika ini diabaikan, pekerja kilang menghabiskan lebih banyak masa untuk cuba menebusnya. Masa ini boleh digunakan untuk menghasilkan produk yang baik dan terlaris. Kedua-dua faktor ini sangat penting dan sering diabaikan atau diabaikan sehingga, pada pandangan Ventura, ia menawarkan peluang terbaik untuk memanfaatkan sepenuhnya kilang, memaksimumkan hasil dan mengurangkan skrap.
Ventura menyamakan penyelenggaraan kilang dan barang habis pakai dengan penyelenggaraan kereta. Tiada siapa yang akan memandu kereta sejauh berpuluh-puluh ribu batu antara pertukaran minyak dengan tayar kosong. Ini akan menyebabkan penyelesaian atau kemusnahan yang mahal, walaupun untuk loji yang tidak diselenggara dengan baik.
Pemeriksaan alat secara berkala selepas setiap penggunaan juga perlu, katanya. Alat pemeriksaan mungkin mendedahkan masalah seperti retakan garis halus. Kerosakan sedemikian ditemui sebaik sahaja alat dikeluarkan dari kilang, dan bukannya sebaik sahaja sebelum alat dipasang untuk penggunaan seterusnya, memberikan masa yang paling lama untuk mengeluarkan alat ganti.
“Sesetengah syarikat sedang berusaha melalui penutupan berjadual,” kata Green. Dia tahu adalah sukar untuk mematuhi penutupan berjadual dalam situasi ini, tetapi dia menegaskan bahawa ia sangat berbahaya. Syarikat perkapalan dan pengangkutan terlalu sesak atau kekurangan kakitangan, atau kedua-duanya, sehingga penghantaran tidak tepat pada masanya pada masa kini.
“Jika sesuatu rosak di kilang dan anda perlu memesan pengganti, apa yang akan anda lakukan untuk menghantarnya?” dia bertanya. Sudah tentu, pengangkutan udara sentiasa menjadi pilihan, tetapi ia boleh meningkatkan kos penghantaran.
Penyelenggaraan kilang dan gulung adalah lebih daripada sekadar mengikuti jadual penyelenggaraan, tetapi menyelaraskan jadual penyelenggaraan dengan jadual pengeluaran.
Dalam ketiga-tiga bidang – operasi, penyelesaian masalah dan penyelenggaraan, keluasan dan kedalaman pengalaman adalah penting. Warren Wheatman, naib presiden Unit Perniagaan Acuan T&H Lemont, berkata syarikat yang hanya mempunyai satu atau dua kilang untuk menghasilkan tiub mereka sendiri selalunya mempunyai lebih sedikit orang yang didedikasikan untuk penyelenggaraan kilang dan acuan. Walaupun kakitangan penyelenggaraan berpengetahuan, jabatan kecil mempunyai kurang pengalaman berbanding jabatan penyelenggaraan yang lebih besar, sekali gus meletakkan kakitangan yang lebih kecil dalam kedudukan yang merugikan. Jika syarikat tidak mempunyai jabatan kejuruteraan, jabatan penyelenggaraan perlu melakukan penyelesaian masalah dan pembaikan sendiri.
Strand menambah bahawa latihan untuk jabatan operasi dan penyelenggaraan kini lebih penting daripada sebelumnya. Gelombang persaraan yang berkaitan dengan penuaan generasi baby boomer bermakna pengetahuan kesukuan yang pernah menggegarkan syarikat semakin berkurangan. Walaupun banyak pengeluar tiub masih boleh bergantung pada perundingan dan nasihat pembekal peralatan, kepakaran ini tidak sebanyak dahulu dan semakin mengecil.
Proses kimpalan adalah sama pentingnya dengan proses lain yang berlaku semasa pembuatan paip atau paip, dan peranan mesin kimpalan tidak boleh dipandang remeh.
Kimpalan induksi. “Hari ini, kira-kira dua pertiga daripada pesanan kami adalah untuk pengubahsuaian,” kata Prasek. “Mereka biasanya menggantikan kimpalan lama yang bermasalah. Daya pemprosesan adalah pemacu utama sekarang.”
Beliau berkata ramai yang ketinggalan lapan matlamat kerana bahan mentah datang lewat. “Biasanya apabila bahan akhirnya keluar, pengimpal akan berhenti,” katanya. Sebilangan besar pengeluar tiub juga menggunakan mesin berasaskan teknologi tiub vakum, yang bermaksud mereka menggunakan mesin yang berusia sekurang-kurangnya 30 tahun untuk penjagaan. Pengetahuan perkhidmatan untuk mesin sedemikian tidak luas, dan tiub gantian itu sendiri sukar dicari.
Cabaran bagi pengeluar paip yang masih menggunakannya adalah bagaimana ia menua. Ia tidak gagal secara dahsyat, tetapi merosot secara perlahan. Satu penyelesaiannya adalah dengan menggunakan kurang haba kimpalan dan menjalankan kilang pada kelajuan yang lebih perlahan untuk mengimbanginya, yang boleh mengelakkan perbelanjaan modal untuk melabur dalam mesin baharu dengan mudah. ​​Ini mewujudkan tanggapan palsu bahawa semuanya baik-baik saja.
Melabur dalam sumber kuasa kimpalan induksi baharu boleh mengurangkan penggunaan elektrik loji dengan ketara, kata Prasek. Sesetengah negeri—terutamanya yang mempunyai populasi yang besar dan grid tertekan—menawarkan rebat cukai yang banyak ke atas pembelian peralatan cekap tenaga. Motivasi kedua untuk melabur dalam produk baharu ialah potensi untuk kemungkinan pengeluaran baharu, tambahnya.
"Biasanya, unit kimpalan baharu jauh lebih cekap daripada yang lama, dan ia boleh menjimatkan ribuan dolar dengan menyediakan lebih banyak kapasiti kimpalan tanpa menaik taraf perkhidmatan elektrik," kata Prasek.
Penjajaran gegelung induksi dan perintang juga penting. John Holderman, pengurus besar EHE Consumables, mengatakan gegelung induksi yang dipilih dan dipasang dengan betul mempunyai kedudukan optimum berbanding dengan gulungan kimpalan, dan ia perlu mengekalkan jarak yang betul dan konsisten di sekeliling tiub. Jika ditetapkan dengan salah, gegelung akan gagal sebelum waktunya.
Tugas penyekat adalah mudah – ia menyekat aliran arus elektrik, menghalakannya ke tepi jalur – dan seperti semua perkara lain di kilang, kedudukan adalah penting, katanya. Lokasi yang betul adalah di puncak kimpalan, tetapi itu bukan satu-satunya pertimbangan. Pemasangan adalah penting. Jika ia diikat pada mandrel yang tidak cukup tegar untuk menyokongnya, kedudukan penyekat mungkin berubah, ia sebenarnya menyeret ID di sepanjang bahagian bawah tiub.
Mengambil kesempatan daripada trend dalam reka bentuk kimpalan guna habis, konsep gegelung berpecah boleh memberi impak yang ketara pada masa operasi kilang.
“Kilang berdiameter besar telah lama menggunakan reka bentuk gegelung berpecah,” kata Haldeman. “Menggantikan sekeping gegelung induksi memerlukan pemotongan paip, penggantian gegelung dan pemasangan semula ulir,” katanya. Reka bentuk gegelung berpecah didatangkan dalam dua bahagian, menjimatkan semua masa dan usaha anda.
“Ia telah digunakan dalam kilang penggelek yang besar, tetapi ia memerlukan beberapa kejuruteraan yang canggih untuk mengaplikasikan prinsip ini pada gegelung kecil,” katanya. Lebih kurang kerja untuk pengilang. “Gegelung dua keping kecil mempunyai perkakasan khusus dan pengapit yang direka bentuk dengan bijak,” katanya.
Berkenaan dengan proses penyejukan penyekat, pengeluar paip mempunyai dua pilihan tradisional: sistem penyejukan pusat di kilang atau sistem air khusus yang berasingan, yang boleh mahal.
“Adalah lebih baik untuk menyejukkan perintang dengan penyejuk bersih,” kata Holderman. Atas sebab ini, pelaburan kecil dalam sistem penapis cok khusus untuk penyejuk kilang boleh meningkatkan jangka hayat cok dengan ketara.
Penyejuk kilang sering digunakan pada cok, tetapi penyejuk kilang mengumpul halus logam. Walaupun terdapat pelbagai usaha untuk memerangkap halus dalam penapis pusat atau menangkapnya dengan sistem magnet pusat, sesetengah orang masih terlepas dan menemui jalan ke halangan tersebut. Ini bukanlah tempat yang sesuai untuk serbuk logam.
"Ia memanas dalam medan induksi dan membakar diri ke dalam perumah perintang dan ferit, yang menyebabkan kegagalan pramatang dan kemudian dimatikan untuk menggantikan perintang," kata Holderman. "Ia juga terkumpul pada gegelung induksi dan akhirnya menyebabkan kerosakan akibat arka di sana juga."