Việc sản xuất thành công và hiệu quả một ống hoặc ống dẫn là vấn đề tối ưu hóa 10.000 bộ phận, bao gồm cả việc bảo trì thiết bị.Với nhiều bộ phận chuyển động trong mọi loại máy nghiền và mọi bộ phận của thiết bị ngoại vi, việc tuân theo lịch trình bảo trì phòng ngừa được khuyến nghị của nhà sản xuất là một thách thức.Ảnh: T&H Lemont Inc.
Ghi chú của biên tập viên.Đây là phần đầu tiên trong loạt bài gồm hai phần về tối ưu hóa hiệu suất của ống.Đọc phần thứ hai.
Sản xuất các sản phẩm dạng ống là một nhiệm vụ đầy thách thức ngay cả trong những hoàn cảnh thuận lợi nhất.Các nhà máy rất phức tạp, cần được bảo trì thường xuyên và tùy thuộc vào sản phẩm họ sản xuất, sự cạnh tranh rất khốc liệt.Nhiều nhà sản xuất ống kim loại đang chịu áp lực rất lớn trong việc tối đa hóa thời gian hoạt động nhằm tối đa hóa doanh thu trong khi dành rất ít thời gian quý báu cho việc bảo trì theo lịch trình.
Các điều kiện trong ngành ngày nay không phải là tốt nhất.Chi phí vật liệu cao đến mức nực cười và việc giao hàng một phần không phải là hiếm.Hơn bao giờ hết, các nhà sản xuất ống cần tối đa hóa thời gian hoạt động và giảm phế liệu, đồng thời việc giao hàng một phần đồng nghĩa với việc thời gian sản xuất sẽ ngắn hơn.Thời gian chạy ngắn hơn có nghĩa là phải thay đổi thường xuyên hơn, đây không phải là cách sử dụng hiệu quả thời gian hoặc lao động.
Mark Prasek, Giám đốc bán hàng ống và ống Bắc Mỹ của EFD Induction cho biết: “Thời gian là điều cốt yếu trong những ngày này”.
Cuộc trò chuyện với các chuyên gia trong ngành về các mẹo và chiến lược để tận dụng tối đa công việc kinh doanh của bạn tiết lộ một số chủ đề định kỳ:
Vận hành một nhà máy ở hiệu suất cao nhất đồng nghĩa với việc tối ưu hóa hàng chục yếu tố, hầu hết chúng đều tương tác với nhau, vì vậy việc tối ưu hóa hiệu suất của nhà máy không phải lúc nào cũng dễ dàng.Một câu nói nổi tiếng của cựu nhà báo Bud Graham của The Tube & Pipe Journal đã đưa ra một số hiểu biết sâu sắc: “Máy nghiền ống là một giá đựng dụng cụ”.Biết chức năng của từng công cụ, cách thức hoạt động và cách mỗi công cụ tương tác với những công cụ khác là khoảng 1/3 chặng đường dẫn đến thành công.Đảm bảo mọi thứ đều được hỗ trợ và căn chỉnh là một phần ba khác.Phần thứ ba cuối cùng dành riêng cho các chương trình đào tạo người vận hành, chiến lược khắc phục sự cố và quy trình vận hành cụ thể dành riêng cho từng nhà sản xuất ống hoặc ống.
Yếu tố quan trọng số một đối với việc vận hành nhà máy hiệu quả không liên quan gì đến nhà máy.Nguyên liệu thô này, tận dụng tối đa sức mạnh của máy cán, có nghĩa là tận dụng tối đa mọi cuộn dây được đưa vào máy cán.Nó bắt đầu với quyết định mua hàng.
chiều dài cuộn dây.Nelson Abbey, giám đốc Abbey Products tại Fives Bronx Inc., cho biết: “Các nhà máy ống phát triển mạnh khi cuộn dây càng dài càng tốt”. Làm việc với các cuộn ngắn hơn có nghĩa là xử lý nhiều đầu cuộn hơn.Mỗi đầu cuộn yêu cầu một mối hàn giáp mép và mỗi mối hàn giáp mép sẽ tạo ra một mảnh vụn.
Khó khăn ở đây là những cuộn dây dài nhất có thể được bán với giá cao hơn, trong khi những cuộn dây ngắn hơn có thể được bán với giá tốt hơn.Một đại lý thu mua có thể muốn tiết kiệm một số tiền, nhưng đó không phải là quan điểm của những người sản xuất.Hầu như tất cả những người điều hành một nhà máy đều đồng ý rằng chênh lệch giá phải lớn để bù đắp cho tổn thất sản xuất do nhà máy phải đóng cửa thêm.
Abby cho biết, một điều cần cân nhắc khác là công suất của bộ trang trí và bất kỳ hạn chế nào khác ở lối vào nhà máy.Có thể cần phải đầu tư thêm thiết bị đầu vào mạnh hơn để xử lý những cuộn giấy lớn hơn, nặng hơn nhằm tận dụng việc mua những cuộn giấy lớn hơn.
Việc cắt cũng là một yếu tố, dù việc cắt được thực hiện tại nhà hay thuê ngoài.Máy quấn cuộn cuộn có trọng lượng và đường kính tối đa mà chúng có thể xử lý, do đó, sự kết hợp tối ưu giữa máy cuộn cuộn và máy cuộn cuộn là rất quan trọng để tối đa hóa năng suất.
Như vậy, đó là sự tương tác của 4 yếu tố: kích thước và trọng lượng của cuộn, chiều rộng yêu cầu của máy xén, năng suất của máy xén và công suất của thiết bị đầu vào.
Chiều rộng cuộn và tình trạng.Không cần phải nói trong cửa hàng rằng các cuộn phải có chiều rộng và kích thước chính xác để tạo ra sản phẩm, nhưng vẫn có thể xảy ra sai sót.Người vận hành máy cán thường có thể bù đắp cho chiều rộng dải dưới hoặc trên một chút, nhưng đây chỉ là vấn đề mức độ.Sự chú ý chặt chẽ đến chiều rộng của phức hợp khe là rất quan trọng.
Tình trạng cạnh của dải thép cũng là vấn đề quan trọng nhất.Theo Michael Strand, chủ tịch của T&H Lemont, hiệu suất cạnh ổn định không có gờ hoặc bất kỳ sự không nhất quán nào khác là rất quan trọng để duy trì mối hàn nhất quán trên suốt chiều dài của dải.Cuộn dây ban đầu, cuộn dây theo chiều dọc và cuộn lại cũng có tác dụng.Cuộn dây không được xử lý cẩn thận có thể bị hồ quang, đó là một vấn đề.Quá trình tạo hình được phát triển bởi các kỹ sư khuôn cán, bắt đầu bằng một dải phẳng chứ không phải dải cong.
những cân nhắc về công cụ.Stan Green, tổng giám đốc của SST Forming Roll Inc. cho biết: “Thiết kế khuôn tốt sẽ tối đa hóa năng suất”, lưu ý rằng không có chiến lược tạo hình ống đơn và do đó không có chiến lược thiết kế khuôn đơn.Các nhà cung cấp công cụ con lăn khác nhau và phương pháp xử lý đường ống cũng khác nhau nên sản phẩm của họ cũng khác nhau.Năng suất cũng khác nhau.
Ông nói: “Bán kính của bề mặt con lăn thay đổi liên tục nên tốc độ quay của dụng cụ thay đổi trên toàn bộ bề mặt của dụng cụ.Tất nhiên, đường ống đi qua máy nghiền chỉ với một tốc độ.Vì vậy, thiết kế có thể ảnh hưởng đến năng suất.Ông nói thêm rằng thiết kế kém sẽ gây lãng phí vật liệu khi dụng cụ còn mới và chỉ trở nên tồi tệ hơn khi dụng cụ bị mòn.
Đối với những công ty không cung cấp dịch vụ đào tạo và bảo trì, việc phát triển chiến lược nhằm tối ưu hóa hiệu suất của nhà máy sẽ bắt đầu từ những điều cơ bản.
Abbey cho biết: “Bất kể loại nhà máy nào và sản xuất ra sản phẩm gì, tất cả các nhà máy đều có hai điểm chung – người vận hành và quy trình làm việc”.Ông nói, việc vận hành cơ sở với tính nhất quán cao nhất có thể phụ thuộc vào việc đào tạo tiêu chuẩn hóa và tuân thủ các quy trình bằng văn bản.Sự thiếu nhất quán trong đào tạo dẫn đến sự khác biệt trong cách thiết lập và xử lý sự cố.
Để tận dụng tối đa nhà máy, mỗi người vận hành phải sử dụng các quy trình thiết lập và khắc phục sự cố nhất quán, người vận hành này với người vận hành khác và ca này sang ca khác.Bất kỳ sự khác biệt nào về thủ tục thường liên quan đến sự hiểu lầm, thói quen xấu, sự đơn giản hóa và cách giải quyết.Điều này luôn dẫn đến những khó khăn trong việc quản lý hiệu quả của doanh nghiệp.Những vấn đề này có thể xảy ra trong nước hoặc xảy ra khi một người vận hành đã được đào tạo được thuê từ đối thủ cạnh tranh nhưng nguồn không liên quan.Tính nhất quán là chìa khóa, bao gồm cả những người vận hành mang lại kinh nghiệm.
Strand nói: “Phải mất nhiều năm để phát triển một nhà điều hành nhà máy đường ống và bạn thực sự không thể dựa vào một chương trình chung chung, phù hợp với tất cả”.“Mỗi công ty đều cần một chương trình đào tạo phù hợp với nhà máy và hoạt động của chính mình.”
Dan Ventura, chủ tịch của Ventura & Associates cho biết: “Ba chìa khóa để vận hành hiệu quả là bảo trì máy, bảo trì vật tư tiêu hao và hiệu chuẩn.“Chiếc máy này có rất nhiều bộ phận chuyển động – cho dù đó là bản thân máy xay hay các thiết bị ngoại vi ở đầu vào hay đầu ra, bàn nhảy hay bất cứ thứ gì – việc bảo trì thường xuyên là rất quan trọng để giữ cho máy luôn ở tình trạng tốt nhất.”
Strand đồng ý.Ông nói: “Tất cả đều bắt đầu bằng một chương trình bảo trì phòng ngừa.“Điều này mang lại cơ hội tốt nhất để nhà máy vận hành có lãi.Nếu một nhà sản xuất ống chỉ ứng phó với các trường hợp khẩn cấp thì sẽ nằm ngoài tầm kiểm soát.Nó phụ thuộc vào cuộc khủng hoảng tiếp theo.”
Ventura cho biết: “Mọi thiết bị trong nhà máy đều phải được điều chỉnh.“Nếu không thì các nhà máy sẽ giết nhau.”
Ventura cho biết: “Trong nhiều trường hợp, khi các cuộn giấy vượt quá thời hạn sử dụng, chúng sẽ cứng lại và cuối cùng bị gãy.
Ventura cho biết: “Nếu các luống gió không được giữ ở tình trạng tốt và được bảo trì thường xuyên thì sẽ đến ngày chúng cần được bảo trì khẩn cấp”.Ông nói, nếu các công cụ bị bỏ quên, vật liệu sẽ phải được loại bỏ để sửa chữa chúng nhiều gấp hai đến ba lần so với những công cụ khác.Nó cũng mất nhiều thời gian hơn và chi phí nhiều hơn.
Strand lưu ý rằng việc đầu tư vào các công cụ sao lưu có thể giúp ngăn ngừa các trường hợp khẩn cấp.Nếu một công cụ được sử dụng thường xuyên trong thời gian dài thì sẽ cần nhiều phụ tùng thay thế hơn so với một công cụ hiếm khi được sử dụng trong thời gian ngắn.Khả năng của công cụ cũng ảnh hưởng đến mức độ mong đợi.Các gân có thể bị đứt khỏi dụng cụ có gân và các con lăn hàn chịu nhiệt của buồng hàn, những vấn đề không cần quan tâm đến việc hình thành và hiệu chỉnh các con lăn.
Ông nói: “Việc bảo trì thường xuyên sẽ tốt cho thiết bị và việc căn chỉnh phù hợp sẽ tốt cho sản phẩm mà nó tạo ra.Nếu bị bỏ qua, công nhân nhà máy sẽ ngày càng mất nhiều thời gian hơn để bắt kịp.Thời gian có thể dùng để tạo ra sản phẩm chất lượng cao có nhu cầu trên thị trường.Hai yếu tố này rất quan trọng nhưng thường bị bỏ qua, đến nỗi Ventura tin rằng chúng mang lại cơ hội tốt nhất để tận dụng tối đa hiệu quả hoạt động của nhà máy, tối đa hóa năng suất và giảm thiểu lãng phí.
Ventura coi việc bảo trì máy nghiền và vật tư tiêu hao tương đương với việc bảo trì phương tiện.Không ai có thể lái một chiếc ô tô hàng chục ngàn dặm giữa những lần thay dầu và nổ lốp.Điều này sẽ dẫn đến việc sửa chữa tốn kém hoặc tai nạn, thậm chí đối với các nhà máy được bảo trì kém.
Ông nói, việc kiểm tra định kỳ các công cụ sau mỗi lần phóng cũng là cần thiết.Các công cụ kiểm tra có thể phát hiện các vấn đề như vết nứt nhỏ.Việc xác định những hư hỏng đó ngay sau khi tháo công cụ ra khỏi máy, thay vì trước khi lắp nó vào lần tiếp theo, sẽ giúp có thêm thời gian để sản xuất một công cụ thay thế.
Greene cho biết: “Một số công ty vẫn hoạt động bình thường trong thời gian ngừng hoạt động theo lịch trình.Anh ấy biết sẽ khó đáp ứng thời gian ngừng hoạt động theo lịch trình trong những khoảng thời gian như vậy, nhưng lưu ý rằng điều đó rất nguy hiểm.Các công ty vận tải và vận tải đường bộ đang quá tải hoặc thiếu nhân lực, hoặc cả hai, vì vậy việc giao hàng không được thực hiện đúng thời hạn trong những ngày này.
“Nếu có thứ gì đó bị hỏng ở nhà máy và bạn phải đặt hàng thay thế, bạn sẽ làm gì để được giao nó?”- anh ấy hỏi.Tất nhiên, việc vận chuyển bằng đường hàng không luôn có thể thực hiện được, nhưng điều này có thể làm tăng chi phí vận chuyển.
Việc bảo trì máy nghiền và cuộn không chỉ là tuân theo kế hoạch bảo trì mà còn là việc điều chỉnh kế hoạch bảo trì với kế hoạch sản xuất.
Bề rộng và chiều sâu kinh nghiệm rất quan trọng trong cả ba lĩnh vực – vận hành, xử lý sự cố và bảo trì.Warren Whitman, phó chủ tịch đơn vị kinh doanh Die and Die của T&H Lemont, cho biết các công ty chỉ có một hoặc hai nhà máy sản xuất ống để sử dụng riêng thường có ít người để bảo trì nhà máy và chết.Ngay cả khi nhân viên bảo trì có kiến thức, các bộ phận nhỏ vẫn có ít kinh nghiệm so với các bộ phận bảo trì lớn hơn, khiến những nhân viên nhỏ hơn gặp bất lợi.Nếu công ty không có bộ phận kỹ thuật thì bộ phận dịch vụ phải tự khắc phục sự cố và sửa chữa.
Theo Strand, việc đào tạo nhân viên vận hành và bảo trì hiện nay quan trọng hơn bao giờ hết.Làn sóng nghỉ hưu gắn liền với thế hệ baby boomer đang già đi có nghĩa là phần lớn kiến thức bộ lạc từng giúp các công ty vượt qua thăng trầm đang bị thu hẹp lại.Trong khi nhiều nhà sản xuất ống vẫn có thể dựa vào lời khuyên và hướng dẫn của các nhà cung cấp thiết bị, thậm chí trải nghiệm này không còn nhiều như trước và đang ngày càng ít đi.
Quá trình hàn cũng quan trọng như bất kỳ quá trình nào khác diễn ra trong quá trình sản xuất ống hoặc ống dẫn và không thể đánh giá thấp vai trò của máy hàn.
Hàn cảm ứng.Prasek cho biết: “Ngày nay, khoảng 2/3 đơn đặt hàng của chúng tôi là dành cho trang bị thêm.“Họ thường thay thế những máy hàn cũ, có vấn đề.Hiện tại, thông lượng là động lực chính.”
Theo ông, nhiều người đã tụt lại phía sau 8 quả bóng vì nguyên liệu ra muộn.Ông nói: “Thông thường, khi vật liệu cuối cùng đã đến, người thợ hàn sẽ rời đi.Một số lượng đáng ngạc nhiên các nhà sản xuất ống và ống thậm chí còn sử dụng máy dựa trên công nghệ ống chân không, nghĩa là họ sử dụng những máy có tuổi đời ít nhất 30 năm.Kiến thức về bảo trì những chiếc máy như vậy chưa nhiều và rất khó để tự tìm được ống thay thế.
Vấn đề đối với các nhà sản xuất ống và ống vẫn sử dụng chúng là chúng cũ đi như thế nào.Chúng không thất bại thảm hại mà xuống cấp một cách chậm rãi.Một giải pháp là sử dụng ít nhiệt hàn hơn và giảm tốc độ máy cán để bù lại, điều này có thể dễ dàng tránh được chi phí vốn đầu tư thiết bị mới.Điều này tạo ra ảo tưởng rằng mọi thứ đều có trật tự.
Theo Prasek, đầu tư vào nguồn năng lượng mới cho hàn cảm ứng có thể giảm đáng kể mức tiêu thụ điện năng của cơ sở.Một số tiểu bang, đặc biệt là những tiểu bang có dân số đông và mạng lưới tắc nghẽn, đưa ra mức chiết khấu cao sau khi mua thiết bị tiết kiệm năng lượng.Ông nói thêm rằng động lực thứ hai để đầu tư vào sản phẩm mới là tiềm năng của năng lực sản xuất mới.
Prasek cho biết: “Thông thường, một máy hàn mới hiệu quả hơn nhiều so với máy hàn cũ và có thể tiết kiệm hàng nghìn đô la bằng cách cung cấp nhiều năng lượng hàn hơn mà không cần nâng cấp nguồn điện”.
Sự liên kết của cuộn cảm và điện trở cũng rất quan trọng.John Holderman, tổng giám đốc của EHE Consumables, cho biết cuộn dây điện từ được lắp đặt và có kích thước phù hợp sẽ có vị trí tối ưu so với bánh xe hàn và yêu cầu khoảng hở thích hợp và liên tục xung quanh đường ống.Nếu đặt không chính xác, cuộn dây sẽ bị hỏng sớm.
Ông nói, chức năng của thiết bị chặn rất đơn giản – nó chặn dòng điện, hướng dòng điện đến mép của dải – và giống như mọi thứ khác trong máy cán, việc định vị là rất quan trọng, ông nói.Vị trí chính xác là đỉnh của mối hàn, nhưng đây không phải là điều cần cân nhắc duy nhất.Cài đặt là rất quan trọng.Nếu nó được gắn vào một trục gá không đủ chắc chắn, vị trí của bollard có thể bị dịch chuyển và nó thực sự sẽ kéo ID dọc theo đáy ống.
Tận dụng xu hướng về vật liệu hàn, khái niệm cuộn dây chia đôi có thể có tác động đáng kể đến thời gian hoạt động của nhà máy.
“Các nhà máy có đường kính lớn đã sử dụng thiết kế dạng ngoằn ngoèo trong một thời gian dài,” Holderman nói.Ông nói: “Việc thay thế cuộn dây cảm ứng tích hợp đòi hỏi phải cắt ống, thay cuộn dây và cắt lại trên máy phay.Thiết kế cuộn dây chia đôi giúp tiết kiệm thời gian và công sức.
Ông nói: “Chúng được sử dụng trong các nhà máy cán lớn khi cần thiết, nhưng để áp dụng nguyên lý này cho các cuộn dây nhỏ đòi hỏi một số kỹ thuật phức tạp”.Đơn giản là các nhà sản xuất không có gì để làm.Ông nói: “Cuộn dây nhỏ, gồm hai mảnh có phần cứng đặc biệt và một giá đỡ thông minh.
Về quá trình làm mát bằng trở kháng, các nhà sản xuất đường ống và đường ống có hai phương án chính: hệ thống làm mát trung tâm cho nhà máy, hoặc hệ thống cấp nước chuyên dụng riêng biệt, có thể tốn kém.
“Tốt nhất là làm mát điện trở bằng chất làm mát sạch,” Holderman nói.Để đạt được mục đích này, một khoản đầu tư nhỏ vào hệ thống lọc trở kháng chất làm mát máy cán đặc biệt có thể làm tăng đáng kể tuổi thọ của trở kháng.
Chất làm mát thường được sử dụng trên các vật cản, nhưng chất làm mát có thể bám dính vào kim loại mịn.Bất chấp mọi nỗ lực bẫy các hạt nhỏ trong bộ lọc trung tâm hoặc sử dụng hệ thống từ tính trung tâm để bẫy chúng, một số hạt vẫn vượt qua được và đi vào bộ chặn.Đây không phải là nơi dành cho bột kim loại.
Haldeman cho biết: “Chúng nóng lên trong trường cảm ứng và đốt cháy thân điện trở và ferit, gây ra hỏng hóc sớm, sau đó phải tắt máy để thay thế điện trở”.“Chúng cũng tích tụ trên cuộn dây điện và cuối cùng gây ra hư hỏng hồ quang.”
Thời gian đăng: Jan-15-2023