La producció reeixida i eficient d'un tub o canonada és qüestió d'optimitzar 10.000 peces, inclòs el manteniment dels equips.Amb moltes peces mòbils en cada tipus de molí i cada peça d'equip perifèric, seguir el programa de manteniment preventiu recomanat pel fabricant és un repte.Foto: T&H Lemont Inc.
Nota de l'editor.Aquesta és la primera part d'una sèrie de dues parts sobre l'optimització del rendiment dels tubs.Llegeix la segona part.
La fabricació de productes tubulars és una tasca difícil fins i tot en les circumstàncies més favorables.Les fàbriques són complexes, requereixen un manteniment regular i, segons el que produeixin, la competència és ferotge.Molts fabricants de canonades metàl·liques estan sotmesos a una pressió intensa per maximitzar el temps de funcionament per tal de maximitzar els ingressos i deixar poc temps valuós per al manteniment programat.
Les condicions actuals del sector no són les millors.Els costos dels materials són ridículament elevats i els lliuraments parcials no són estranys.Ara més que mai, els fabricants de canonades han de maximitzar el temps de funcionament i reduir la ferralla, i obtenir lliuraments parcials significa temps de producció més curts.Tirades més curtes signifiquen canvis més freqüents, cosa que no és un ús eficient del temps o de la mà d'obra.
"El temps és fonamental en aquests dies", diu Mark Prasek, director de vendes de tubs i tubs nord-americans d'EFD Induction.
Les converses amb experts del sector sobre consells i estratègies per treure el màxim profit de la vostra empresa revelen alguns temes recurrents:
Fer funcionar una planta amb la màxima eficiència significa optimitzar desenes de factors, la majoria dels quals interactuen entre ells, de manera que optimitzar el rendiment de la planta no sempre és fàcil.Una cita famosa de l'antic columnista de The Tube & Pipe Journal, Bud Graham, dóna una idea: "Un molí de canonades és un bastidor d'eines".Saber què fa cada eina, com funciona i com cada eina interactua amb les altres és aproximadament un terç del camí cap a l'èxit.Assegurar-se que tot estigui recolzat i alineat és un altre terç.L'últim terç està dedicat als programes de formació d'operadors, estratègies de resolució de problemes i procediments operatius específics únics per a cada fabricant de canonades o canonades.
La consideració número u per al funcionament eficient de la planta no té res a veure amb la planta.Aquesta matèria primera, treure el màxim profit del laminador, significa treure el màxim profit de cada bobina alimentada al laminador.Comença amb la decisió de compra.
longitud de la bobina."Els molins de canonades prosperen quan les bobines són tan llargues com sigui possible", diu Nelson Abbey, director de Abbey Products de Fives Bronx Inc. Treballar amb rotlles més curts significa manipular més extrems de rotlles.Cada extrem del rotlle requereix una soldadura a tope, i cada soldadura a tope crea una ferralla.
La dificultat aquí és que les bobines més llargues es poden vendre per més, mentre que les bobines més curtes poden estar disponibles a un millor preu.És possible que un agent de compres vulgui estalviar diners, però aquest no és el punt de vista de les persones en producció.Gairebé tots els que dirigeixen una planta estaran d'acord que la diferència de preu ha de ser gran per compensar la pèrdua de producció associada a l'aturada addicional de la planta.
Una altra consideració, diu Abby, és la capacitat del desbobinador i qualsevol altra restricció a l'entrada del molí.Pot ser que sigui necessari invertir en equips d'entrada més potents per manejar rotllos més grans i pesats per aprofitar la compra de rotllos més grans.
El tall també és un factor, tant si el tall es fa a casa com si es subcontracta.Les talladores rebobinadores tenen un pes i un diàmetre màxims que poden manejar, de manera que una combinació òptima entre el rodet i la talladora és fonamental per maximitzar la productivitat.
Per tant, és la interacció de quatre factors: la mida i el pes del rotlle, l'amplada requerida de la talladora, la productivitat de la talladora i la potència de l'equip d'entrada.
Amplada i estat del rotlle.No cal dir a la botiga que els rotlles han de tenir l'amplada i la mida correctes per produir el producte, però es produeixen errors.Els operadors de laminadors sovint poden compensar l'amplada de les tires lleugerament inferiors o superiors, però això és només una qüestió de grau.Una atenció especial a l'amplada del complex d'escletxa és fonamental.
L'estat de la vora de la cinta d'acer també és el problema més important.Segons Michael Strand, president de T&H Lemont, un rendiment constant de la vora sense rebaves o qualsevol altra inconsistència és fonamental per mantenir una soldadura consistent a tota la longitud de la cinta.El bobinat inicial, el desenrotllament longitudinal i el rebobinat també funcionen.Les bobines que no es manipulen amb cura poden arc, la qual cosa és un problema.El procés de conformació, desenvolupat per enginyers de matriu de laminació, comença amb una tira plana, no corba.
consideracions instrumentals."Un bon disseny del motlle maximitza la productivitat", diu Stan Green, director general de SST Forming Roll Inc., assenyalant que no hi ha cap estratègia de formació de tubs i, per tant, cap estratègia de disseny de motlles.Els proveïdors d'eines de rodets varien i els mètodes de processament de canonades varien, de manera que els seus productes també varien.El rendiment també és diferent.
"El radi de la superfície del rodet està canviant constantment, de manera que la velocitat de rotació de l'eina canvia a tota la superfície de l'eina", va dir.Per descomptat, la canonada passa pel molí a una sola velocitat.Per tant, el disseny pot afectar el rendiment.Va afegir que un mal disseny malbarata material quan l'eina és nova i només empitjora a mesura que l'eina es desgasta.
Per a aquelles empreses que no ofereixen formació i manteniment, el desenvolupament d'una estratègia per optimitzar el rendiment de la planta comença amb els bàsics.
"Independentment del tipus de planta i del que produeix, totes les plantes tenen dues coses en comú: els operadors i els procediments de treball", va dir Abbey.El funcionament de les instal·lacions amb la major coherència possible depèn d'una formació estandarditzada i de l'adhesió als procediments escrits, va dir.La inconsistència en la formació comporta diferències en la configuració i la resolució de problemes.
Per treure el màxim profit de la planta, cada operador ha d'utilitzar procediments coherents de configuració i resolució de problemes, d'operador a operador i de torn a torn.Qualsevol diferència de procediment sol implicar malentesos, mals hàbits, simplificacions i solucions alternatives.Això sempre comporta dificultats en la gestió eficaç de l'empresa.Aquests problemes poden ser de producció pròpia o es produeixen quan es contracta un operador format d'un competidor, però la font és irrellevant.La coherència és clau, inclosos els operadors que aporten experiència.
"Es necessita anys per desenvolupar un operador de fàbrica de canonades i realment no es pot confiar en un programa genèric i únic", va dir Strand."Cada empresa necessita un programa de formació adaptat a la seva pròpia planta i operacions".
"Les tres claus per a un funcionament eficient són el manteniment de la màquina, el manteniment dels consumibles i el calibratge", va dir Dan Ventura, president de Ventura & Associates."Aquesta màquina té moltes peces mòbils, ja sigui el molí mateix o els perifèrics a l'entrada o la sortida, la taula de ball o el que sigui, el manteniment regular és important per mantenir-lo en les millors condicions".
Strand va estar d'acord."Tot comença amb un programa de manteniment preventiu", diu.“Això ofereix la millor oportunitat per a una operació rendible de la planta.Si un fabricant de canonades només respon a emergències, està fora de control.Depèn de la propera crisi".
"Cada equip de la planta s'ha d'ajustar", va dir Ventura."En cas contrari, les fàbriques es mataran entre elles".
"En molts casos, quan els rotlles superen la seva vida útil, s'endureixen i finalment es trenquen", va dir Ventura.
"Si les andanes no es mantenen en bon estat amb un manteniment periòdic, arribarà el dia que necessitaran un manteniment d'urgència", va dir Ventura.Si es descuidaven les eines, diu, s'hauria d'eliminar de dues a tres vegades més material per reparar-les que en cas contrari.També triga més i costa més.
Strand va assenyalar que invertir en eines de còpia de seguretat pot ajudar a prevenir emergències.Si una eina s'utilitza amb freqüència per a tirades llargues, es necessitaran més peces de recanvi que per a una eina que rarament s'utilitza per a tirades curtes.Les capacitats de l'eina també afecten el nivell d'expectativa.Les costelles es poden trencar de l'eina acanalada i els corrons de soldadura ceden a la calor de la cambra de soldadura, problemes que no molesten a formar i calibrar els corrons.
"El manteniment regular és bo per als equips i l'alineació adequada és bona per al producte que fa", va dir.Si s'ignoren, els treballadors de les fàbriques passaran cada cop més temps intentant posar-se al dia.Temps que es podria dedicar a crear un producte d'alta qualitat i demandat al mercat.Aquests dos factors són tan importants, però sovint es passen per alt o es passen per alt, que Ventura creu que ofereixen la millor oportunitat per treure el màxim profit d'una planta, maximitzar la productivitat i minimitzar els residus.
Ventura equipara el manteniment de molins i consumibles amb el manteniment de vehicles.Ningú conduirà un cotxe desenes de milers de quilòmetres entre canvis d'oli i volar un pneumàtic.Això comportarà costososes reparacions o accidents, també per a plantes amb mal manteniment.
També cal fer comprovacions periòdiques de les eines després de cada llançament, va dir.Les eines d'inspecció poden revelar problemes com ara microesquerdes.La identificació d'aquests danys immediatament després de treure l'eina de la màquina, en lloc d'instal·lar-la per a la següent passada, permet més temps per fabricar una eina de substitució.
"Algunes empreses han estat operant amb normalitat durant les parades programades", va dir Greene.Sabia que seria difícil complir el temps d'inactivitat programat en aquests moments, però va assenyalar que era molt perillós.Les empreses de transport i transport estan sobrecarregats o amb poc personal, o ambdues coses, de manera que els lliuraments no es fan a temps aquests dies.
"Si alguna cosa es trenca a la fàbrica i n'has de demanar un recanvi, què faràs per rebre'l?"- va preguntar.Per descomptat, el lliurament aeri sempre és possible, però això pot augmentar el cost del lliurament.
El manteniment de molins i rotlles no només consisteix en seguir el pla de manteniment, sinó també en alinear el pla de manteniment amb el pla de producció.
L'amplitud i la profunditat de l'experiència és important en les tres àrees: operacions, resolució de problemes i manteniment.Warren Whitman, vicepresident de la unitat de negoci Die and Die de T&H Lemont, diu que les empreses amb només una o dues fàbriques de canonades per al seu propi ús solen tenir poca gent per mantenir el molí i la matriu.Fins i tot si el personal de manteniment té coneixements, els departaments petits tenen poc marge d'experiència en comparació amb els departaments de manteniment més grans, cosa que posa en desavantatge els empleats més petits.Si l'empresa no disposa d'un departament d'enginyeria, el departament de servei ha de resoldre els problemes i reparar-los per si mateix.
Segons Strand, la formació dels empleats d'operacions i manteniment és ara més important que mai.L'onada de jubilacions associades a l'envelliment dels baby boomers fa que gran part del coneixement tribal que abans va ajudar les empreses a navegar pels seus alts i baixos s'està reduint.Tot i que molts fabricants de canonades encara poden confiar en l'assessorament i l'orientació dels proveïdors d'equips, fins i tot aquesta experiència no és tan gran com abans i està disminuint.
El procés de soldadura és tan important com qualsevol altre procés que tingui lloc en la fabricació d'una canonada o canonada, i no es pot subestimar el paper de la màquina de soldadura.
Soldadura per inducció."Avui, aproximadament dos terços de les nostres comandes són per a modernitzacions", va dir Prasek."En general substitueixen els soldadors antics i problemàtics.Ara mateix, el rendiment és el principal motor".
Segons ell, molta gent es va quedar darrere de vuit boles perquè el cru va sortir tard."En general, quan finalment arriba el material, el soldador se'n va", va dir.Un nombre sorprenent de fabricants de canonades i canonades fins i tot utilitzen màquines basades en la tecnologia de tubs al buit, la qual cosa significa que utilitzen màquines que tenen almenys 30 anys d'antiguitat.El coneixement en el manteniment d'aquestes màquines no és excel·lent i és difícil trobar tubs de recanvi.
El problema dels fabricants de tubs i tubs que encara els fan servir és com envelleixen.No fracassen catastròficament, sinó que es degraden lentament.Una solució és utilitzar menys calor de soldadura i reduir la velocitat del laminador per compensar, cosa que pot evitar fàcilment el cost de capital d'invertir en equips nous.Això crea la il·lusió que tot està en ordre.
Segons Prasek, invertir en una nova font d'energia per a la soldadura per inducció pot reduir significativament el consum d'energia de la instal·lació.Alguns estats, especialment aquells amb grans poblacions i xarxes congestionades, ofereixen descomptes generosos després de comprar equips eficients energèticament.Va afegir que la segona motivació per invertir en nous productes és el potencial de noves capacitats de fabricació.
"Sovint, un soldador nou és molt més eficient que un vell i pot estalviar milers de dòlars proporcionant més potència de soldadura sense actualitzacions de potència", va dir Prasek.
L'alineació de l'inductor i la resistència també és crítica.John Holderman, director general d'EHE Consumables, diu que una telebobina de mida adequada i instal·lada té una posició òptima en relació a la roda de soldadura i requereix un espai lliure adequat i constant al voltant de la canonada.Si es configura incorrectament, la bobina fallarà prematurament.
La funció del bloquejador és senzilla: bloqueja el flux d'electricitat, dirigint-la a la vora de la cinta, i com tota la resta d'un laminador, el posicionament és fonamental, diu.La ubicació correcta és la part superior de la soldadura, però aquesta no és l'única consideració.La instal·lació és crítica.Si s'adjunta a un mandril que no és prou fort, la posició de la pilona pot canviar i realment tirarà l'ID al llarg de la part inferior de la canonada.
Aprofitant les tendències en consumibles de soldadura, els conceptes de bobina dividida poden tenir un impacte significatiu en el temps de funcionament de la planta.
"Els molins de gran diàmetre han estat utilitzant dissenys de serpentines dividides durant molt de temps", va dir Holderman."La substitució de la bobina d'inducció integrada requereix tallar la canonada, substituir la bobina i tornar-la a tallar en una fresadora", va dir.El disseny de bobina dividida de dues peces estalvia tot aquest temps i esforç.
"Es van utilitzar en grans laminadors per necessitat, però per aplicar aquest principi a bobines petites va requerir una mica d'enginyeria de luxe", va dir.Els fabricants simplement no tenen res amb què treballar."El petit rodet de dues peces té un maquinari especial i un muntatge intel·ligent", va dir.
Pel que fa al procés de refrigeració per impedància, els fabricants de canonades i canonades tenen dues opcions principals: un sistema de refrigeració central per a la planta o un sistema de subministrament d'aigua dedicat separat, que pot ser costós.
"El millor és refredar la resistència amb refrigerant net", va dir Holderman.Amb aquesta finalitat, una petita inversió en un sistema especial de filtració d'impedància del refrigerant de laminació pot augmentar significativament la vida útil de la impedància.
El refrigerant s'utilitza habitualment en impedidors, però el refrigerant pot agafar metall fi.Malgrat tots els intents per atrapar partícules petites al filtre central o utilitzar el sistema magnètic central per atrapar-les, algunes d'elles van passar i van entrar al bloquejador.Aquest no és el lloc per a la pols metàl·lica.
"S'escalfen al camp d'inducció i cremen el cos de la resistència i la ferrita, provocant una fallada prematura seguida d'un apagat per substituir la resistència", va dir Haldeman."També s'acumulen a la telebobina i eventualment causen danys a l'arc".
Hora de publicació: 15-gen-2023