Các đường ống thủy lực truyền thống sử dụng một đầu loe đơn và thường được sản xuất theo tiêu chuẩn SAE-J525 hoặc ASTM-A513-T5, những vật liệu khó tìm trong nước. Các OEM tìm kiếm nhà cung cấp trong nước có thể thay thế ống được sản xuất theo thông số kỹ thuật SAE-J356A và được bịt kín bằng vòng đệm mặt chữ O, như hình minh họa. Được sản xuất bởi Tru-Line.
Lưu ý của biên tập viên: Bài viết này là bài đầu tiên trong loạt bài gồm hai phần về thị trường và sản xuất đường ống truyền chất lỏng cho các ứng dụng áp suất cao. Phần đầu thảo luận về tình hình cung cấp sản phẩm thông thường trong và ngoài nước. Phần thứ hai thảo luận về thông tin chi tiết về các sản phẩm ít thông thường hơn nhắm vào thị trường này.
Đại dịch COVID-19 đã gây ra những thay đổi bất ngờ trong nhiều ngành công nghiệp, bao gồm chuỗi cung ứng ống thép và quy trình sản xuất ống. Từ cuối năm 2019 đến nay, thị trường ống đã trải qua những thay đổi đột phá đối với cả hoạt động nhà máy và hậu cần. Một vấn đề âm ỉ từ lâu đã trở nên nổi bật.
Lực lượng lao động hiện quan trọng hơn bao giờ hết. Đại dịch này là một cuộc khủng hoảng của con người và tầm quan trọng của sức khỏe đã thay đổi sự cân bằng giữa công việc-cuộc sống-giải trí đối với hầu hết, nếu không muốn nói là tất cả. Số lượng lao động lành nghề đã giảm do nghỉ hưu, một số lao động không thể quay lại công việc cũ hoặc tìm việc mới trong cùng ngành và nhiều yếu tố khác. Trong những ngày đầu của đại dịch, tình trạng thiếu hụt lao động chủ yếu tập trung ở các ngành phụ thuộc vào công việc tuyến đầu, chẳng hạn như chăm sóc y tế và bán lẻ, trong khi công nhân sản xuất đang nghỉ phép hoặc giảm giờ làm đáng kể. Các nhà sản xuất hiện đang gặp khó khăn trong việc tuyển dụng và giữ chân nhân viên, bao gồm cả những người vận hành máy nghiền ống có kinh nghiệm. Sản xuất ống phần lớn là công việc lao động chân tay đòi hỏi nỗ lực tỉ mỉ trong môi trường có kiểm soát khí hậu. Đeo thêm thiết bị bảo vệ cá nhân (ví dụ như khẩu trang) để giảm thiểu lây nhiễm và tuân thủ các quy tắc bổ sung, chẳng hạn như giữ khoảng cách 6 feet. Khoảng cách tuyến tính với những người khác có thể gây thêm căng thẳng cho một công việc vốn đã có nhiều biện pháp giải tỏa căng thẳng.
Nguồn cung thép và chi phí thép thô cũng đã thay đổi trong thời kỳ đại dịch. Đối với hầu hết các loại ống, thép là chi phí thành phần lớn nhất. Theo nguyên tắc chung, thép chiếm 50% chi phí cho mỗi foot ống. Cho đến quý IV năm 2020, giá thép cán nguội trong nước của Hoa Kỳ trung bình khoảng 800 đô la/tấn trong ba năm. Đến cuối năm 2021, giá đã giảm xuống còn 2.200 đô la/tấn.
Với sự thay đổi của hai yếu tố này trong suốt đại dịch, các công ty trên thị trường ống đang phản ứng như thế nào? Những thay đổi này tác động như thế nào đến chuỗi cung ứng ống và có hướng dẫn hữu ích nào để ngành công nghiệp này thoát khỏi cuộc khủng hoảng này?
Nhiều năm trước, một giám đốc điều hành cấp cao của một nhà máy sản xuất ống đã tóm tắt vai trò của công ty mình trong ngành như sau: “Chúng tôi chỉ làm hai việc ở đây – chúng tôi sản xuất ống và chúng tôi bán chúng”. , quá nhiều sự xao nhãng, quá nhiều yếu tố làm suy yếu các giá trị cốt lõi của công ty, hoặc cuộc khủng hoảng hiện tại (hoặc tất cả các yếu tố này, thường là như vậy) có giá trị đối với các giám đốc điều hành đang quá tải.
Điều quan trọng là phải đạt được và duy trì quyền kiểm soát bằng cách tập trung vào những gì quan trọng: các yếu tố ảnh hưởng đến việc sản xuất và bán ống chất lượng. Nếu nỗ lực của công ty không tập trung vào hai hoạt động này, thì đã đến lúc phải quay lại với những điều cơ bản.
Khi đại dịch lan rộng, nhu cầu về ống ở một số ngành công nghiệp đã giảm xuống gần như bằng không. Các nhà máy ô tô và các công ty trong các ngành công nghiệp khác được coi là không đáng kể đang ngừng hoạt động. Đã có thời điểm nhiều người trong ngành không sản xuất ống cũng không bán ống. Thị trường ống vẫn tiếp tục tồn tại chỉ dành cho một số ít doanh nghiệp thiết yếu.
May mắn thay, mọi người đang làm việc của họ. Một số người mua thêm tủ đông để bảo quản thực phẩm. Thị trường nhà ở khởi sắc sau đó và mọi người có xu hướng mua một số hoặc nhiều thiết bị mới khi họ mua nhà, vì vậy cả hai xu hướng đều hỗ trợ nhu cầu về ống có đường kính nhỏ hơn. Ngành thiết bị nông nghiệp đang bắt đầu phục hồi, với ngày càng nhiều chủ sở hữu muốn có máy kéo nhỏ hoặc máy cắt cỏ không cần quay đầu. Thị trường ô tô sau đó đã khởi động lại, mặc dù với tốc độ chậm hơn do các yếu tố như tình trạng thiếu chip.
Hình 1. SAE-J525 và ASTM-A519 được thiết lập để thay thế chung cho SAE-J524 và ASTM-A513T5. Điểm khác biệt chính là SAE-J525 và ASTM-A513T5 được hàn chứ không phải liền mạch. Những khó khăn về nguồn cung như thời gian giao hàng kéo dài sáu tháng đã tạo ra cơ hội cho hai sản phẩm ống khác là SAE-J356 (giao dưới dạng ống thẳng) và SAE-J356A (giao dưới dạng cuộn), đáp ứng nhiều Yêu cầu tương tự.
Thị trường đã thay đổi, nhưng các nguyên tắc vẫn như vậy. Không gì quan trọng hơn việc tập trung vào việc sản xuất và bán tẩu theo nhu cầu thị trường.
Câu hỏi “tự làm hay mua” nảy sinh khi hoạt động sản xuất phải đối mặt với chi phí lao động cao hơn và nguồn lực nội bộ cố định hoặc đang suy giảm.
Việc sản xuất các sản phẩm ống sau khi hàn đòi hỏi nguồn lực đáng kể. Tùy thuộc vào sản lượng và năng suất của nhà máy, đôi khi việc cắt các dải rộng tại chỗ lại là một lợi thế kinh tế. Tuy nhiên, việc cắt lát bên trong có thể là một gánh nặng, do yêu cầu về nhân công, yêu cầu về vốn dụng cụ và chi phí tồn kho băng thông rộng.
Một mặt, việc cắt 2.000 tấn mỗi tháng sẽ dẫn đến 5.000 tấn thép tồn kho, chiếm rất nhiều tiền mặt. Mặt khác, rất ít tiền mặt là cần thiết để mua thép cắt rộng trong một thỏa thuận ngay lập tức. Trên thực tế, vì nhà sản xuất ống có thể thương lượng các điều khoản tín dụng với máy cắt, nên họ thực sự có thể trì hoãn việc chi tiền mặt. Mỗi nhà máy ống đều có điểm riêng về mặt này, nhưng có thể khẳng định rằng hầu hết mọi nhà sản xuất ống đều bị ảnh hưởng bởi đại dịch COVID-19 liên quan đến tình trạng lao động có tay nghề, chi phí thép và dòng tiền.
Tương tự như vậy đối với việc sản xuất ống, tùy thuộc vào tình hình. Các công ty có chuỗi giá trị gia tăng rộng rãi có thể lựa chọn không tham gia vào hoạt động sản xuất ống. Thay vì sản xuất ống rồi uốn cong, phủ lớp và tạo ra các cụm và thành phần lắp ráp, hãy mua ống và tập trung vào các hoạt động khác.
Nhiều công ty sản xuất linh kiện thủy lực hoặc bó ống xử lý chất lỏng ô tô có nhà máy ống riêng. Một số nhà máy này hiện là trách nhiệm pháp lý hơn là tài sản. Người tiêu dùng trong thời đại đại dịch có xu hướng lái xe ít hơn và dự báo doanh số bán ô tô khác xa so với mức trước đại dịch. Thị trường ô tô gắn liền với các thuật ngữ tiêu cực như đóng cửa, suy giảm nghiêm trọng và tình trạng thiếu hụt. Không có gì cho thấy tình hình cung ứng của các OEM ô tô và nhà cung cấp của họ sẽ thay đổi đáng kể trong tương lai gần. Đáng chú ý, ngày càng nhiều xe điện trên thị trường này có ít linh kiện hệ thống truyền động ống thép hơn.
Máy cán ống cố định thường được chế tạo theo thiết kế tùy chỉnh. Đây là một lợi thế cho mục đích sử dụng dự kiến ​​của nó - sản xuất ống cho một ứng dụng cụ thể - nhưng lại là một bất lợi về mặt kinh tế theo quy mô. Ví dụ, hãy xem xét một máy cán ống được thiết kế để sản xuất các sản phẩm có đường kính ngoài 10 mm cho một dự án ô tô đã biết. Chương trình đảm bảo các thiết lập dựa trên số lượng. Sau đó, một quy trình nhỏ hơn nhiều đã được thêm vào cho một ống khác có cùng đường kính ngoài. Thời gian trôi qua, kế hoạch ban đầu đã hết hạn và công ty không có đủ khối lượng để biện minh cho kế hoạch thứ hai. Chi phí thiết lập và các chi phí khác quá cao để biện minh cho nó. Trong trường hợp này, nếu công ty có thể tìm được một nhà cung cấp có năng lực, họ nên cố gắng thuê ngoài dự án.
Tất nhiên, việc tính toán không dừng lại ở điểm cắt. Các bước hoàn thiện như phủ, cắt theo chiều dài và đóng gói làm tăng thêm chi phí đáng kể. Như câu nói, chi phí ẩn lớn nhất của sản xuất ống là xử lý. Ống được chuyển từ nhà máy đến kho, nơi nó được tháo ra và đưa lên bàn làm việc để cắt chiều dài cuối cùng, sau đó các ống được xếp lớp để đảm bảo rằng các ống được đưa vào máy cắt từng cái một - tất cả các bước này đều đòi hỏi nhân công. Chi phí nhân công này có thể không được một kế toán viên để ý, nhưng nó xuất hiện dưới dạng một người vận hành xe nâng thêm hoặc một người khác trong bộ phận vận chuyển.
Hình 2. Thành phần hóa học của SAE-J525 và SAE-J356A gần như giống hệt nhau, giúp SAE-J356A thay thế được SAE-J525.
Ống thủy lực đã có từ hàng ngàn năm nay. Người Ai Cập đã rèn ra dây đồng cách đây hơn 4.000 năm. Ống tre được sử dụng ở Trung Quốc vào thời nhà Hạ, khoảng năm 2000 trước Công nguyên, và sau đó hệ thống ống nước của người La Mã được xây dựng bằng ống chì, một sản phẩm phụ của quá trình nấu chảy bạc.
liền mạch. Ống thép liền mạch hiện đại ra mắt tại Bắc Mỹ vào năm 1890. Từ năm 1890 đến nay, nguyên liệu thô cho quy trình này là phôi tròn đặc. Những cải tiến trong đúc liên tục vào những năm 1950 đã dẫn đến sự chuyển đổi ống liền mạch từ thỏi thành nguyên liệu thép thô giá rẻ vào thời điểm đó, phôi. Trong quá khứ và hiện tại, ống thủy lực được sản xuất bằng cách kéo nguội các lỗ rỗng liền mạch được tạo ra bởi quy trình này. Tại thị trường Bắc Mỹ, nó được Hiệp hội Kỹ sư Ô tô phân loại là SAE-J524 và Hiệp hội Thử nghiệm và Vật liệu Hoa Kỳ phân loại là ASTM-A519.
Sản xuất ống thủy lực liền mạch thường là một quá trình đòi hỏi nhiều nhân công, đặc biệt là đối với ống có đường kính nhỏ. Nó đòi hỏi nhiều năng lượng và không gian.
hàn. Vào những năm 1970, thị trường đã thay đổi. Sau khi thống trị thị trường ống thép trong gần 100 năm, ống thép liền mạch đã bị loại bỏ. Ống hàn được cho là phù hợp với nhiều ứng dụng cơ khí trong thị trường xây dựng và ô tô. Thậm chí, nó còn chiếm một phần lãnh thổ vốn từng là vùng đất thánh – lĩnh vực đường ống dẫn dầu và khí đốt.
Hai cải tiến đã góp phần tạo nên sự thay đổi này trên thị trường. Một trong số đó là đúc tấm liên tục, cho phép các nhà máy thép sản xuất hàng loạt dải phẳng chất lượng cao một cách hiệu quả. Một quy trình khác giúp hàn điện trở tần số cao trở thành quy trình khả thi cho ngành công nghiệp ống. Kết quả là một sản phẩm mới: hiệu suất tốt như ống thép liền mạch so với các sản phẩm liền mạch tương đương và với chi phí thấp hơn. Ống này vẫn được sản xuất cho đến ngày nay và được phân loại là SAE-J525 hoặc ASTM-A513-T5 trên thị trường Bắc Mỹ. Vì ống được kéo và ủ nên đây là sản phẩm đòi hỏi nhiều tài nguyên. Các quy trình này không đòi hỏi nhiều lao động và vốn như các quy trình liền mạch, nhưng chi phí liên quan đến chúng vẫn cao.
Từ những năm 1990 đến nay, hầu hết các ống thủy lực tiêu thụ trong nước, dù là ống kéo liền mạch (SAE-J524) hay ống kéo hàn (SAE-J525), đều được nhập khẩu. Điều này có thể là kết quả của sự chênh lệch lớn về chi phí nhân công và nguyên liệu thép giữa Hoa Kỳ và các nước xuất khẩu. Trong 30 đến 40 năm qua, những sản phẩm này đã có sẵn từ các nhà sản xuất trong nước, nhưng chúng chưa bao giờ có thể khẳng định được vị thế thống lĩnh trên thị trường này. Chi phí thuận lợi của các sản phẩm nhập khẩu là một rào cản lớn.
thị trường hiện tại. Lượng tiêu thụ sản phẩm J524 liền mạch, kéo và ủ đã giảm dần qua các năm. Sản phẩm này vẫn có sẵn và có chỗ đứng trên thị trường đường ống thủy lực, nhưng các OEM thường chọn J525 nếu sản phẩm J525 hàn, kéo và ủ có sẵn.
Đại dịch xảy ra và thị trường lại thay đổi. Nguồn cung lao động, thép và hậu cần toàn cầu đang suy giảm với tốc độ tương đương với sự suy giảm nhu cầu ô tô đã đề cập ở trên. Nguồn cung ống thủy lực J525 nhập khẩu cũng vậy. Với những sự kiện này, thị trường trong nước dường như đang chuẩn bị cho một sự thay đổi thị trường khác. Sẵn sàng sản xuất một sản phẩm khác, một sản phẩm ít tốn công hơn so với ống hàn, kéo và ủ? Có một sản phẩm như vậy, mặc dù nó không được sử dụng phổ biến. Đó là SAE-J356A, đáp ứng các yêu cầu của nhiều ứng dụng thủy lực (xem Hình 1).
Các thông số kỹ thuật do SAE công bố thường ngắn gọn và đơn giản vì mỗi thông số kỹ thuật chỉ xác định một quy trình sản xuất ống. Nhược điểm là J525 và J356A có sự chồng chéo đáng kể về kích thước, tính chất cơ học, v.v. nên các thông số kỹ thuật có xu hướng gây nhầm lẫn. Ngoài ra, J356A là sản phẩm dạng cuộn dành cho đường ống thủy lực đường kính nhỏ và là biến thể của J356, là sản phẩm ống thẳng chủ yếu được sử dụng trong sản xuất đường ống thủy lực đường kính lớn.
Hình 3. Mặc dù nhiều người cho rằng ống hàn và kéo nguội tốt hơn ống hàn và ống cán nguội, nhưng tính chất cơ học của hai sản phẩm ống này là tương đương nhau. Lưu ý: Giá trị hệ Anh tính bằng PSI là phép chuyển đổi mềm của thông số kỹ thuật, đây là giá trị hệ mét tính bằng MPa.
Một số kỹ sư tin rằng J525 vượt trội trong các ứng dụng thủy lực áp suất cao, chẳng hạn như những ứng dụng được sử dụng trong thiết bị hạng nặng. J356A ít được biết đến hơn, nhưng nó cũng là thông số kỹ thuật mang chất lỏng áp suất cao. Đôi khi các yêu cầu tạo hình cuối cùng lại khác nhau: J525 không có hạt ID, trong khi J356A được kiểm soát bằng tia lửa và có hạt ID nhỏ hơn.
Nguyên liệu thô có tính chất tương tự nhau (xem Hình 2). Sự khác biệt nhỏ trong thành phần hóa học có liên quan đến các tính chất cơ học mong muốn. Để đạt được một số tính chất cơ học nhất định, chẳng hạn như độ bền kéo đứt hoặc độ bền kéo cực đại (UTS), thành phần hóa học hoặc xử lý nhiệt của thép bị giới hạn để tạo ra một số kết quả nhất định.
Các loại ống chia sẻ một tập hợp chung các thông số hiệu suất cơ học tương tự, khiến chúng có thể hoán đổi cho nhau trong nhiều ứng dụng (xem Hình 3). Nói cách khác, nếu không có loại này, loại kia có thể đáp ứng được các yêu cầu. Không ai cần phải phát minh lại bánh xe; ngành công nghiệp đã có một bộ bánh xe mạnh mẽ, cân bằng để sử dụng.
Tube & Pipe Journal trở thành tạp chí đầu tiên chuyên phục vụ ngành công nghiệp ống kim loại vào năm 1990. Ngày nay, đây vẫn là ấn phẩm duy nhất ở Bắc Mỹ chuyên về ngành này và đã trở thành nguồn thông tin đáng tin cậy nhất cho các chuyên gia về ống.
Bây giờ bạn có thể truy cập đầy đủ vào phiên bản kỹ thuật số của The FABRICATOR, dễ dàng tiếp cận các nguồn tài nguyên giá trị trong ngành.
Phiên bản kỹ thuật số của The Tube & Pipe Journal hiện đã có thể truy cập đầy đủ, giúp bạn dễ dàng tiếp cận các nguồn tài nguyên giá trị trong ngành.
Tận hưởng quyền truy cập đầy đủ vào phiên bản kỹ thuật số của Tạp chí STAMPING, nơi cung cấp những tiến bộ công nghệ mới nhất, các phương pháp hay nhất và tin tức ngành cho thị trường dập kim loại.
Bây giờ bạn có thể truy cập đầy đủ vào phiên bản kỹ thuật số của The Fabricator en Español, dễ dàng truy cập vào các nguồn tài nguyên giá trị của ngành.