Het succesvol en efficiënt produceren van een buis of pijp is een kwestie van het optimaliseren van 10.000 onderdelen, inclusief apparatuuronderhoud.Met veel bewegende delen in elk type molen en elk onderdeel van de randapparatuur is het volgen van het door de fabrikant aanbevolen preventieve onderhoudsschema een uitdaging.Foto: T&H Lemont Inc.
Opmerking van de uitgever.Dit is het eerste deel van een tweedelige serie over het optimaliseren van de slangprestaties.Lees het tweede deel.
De productie van buisvormige producten is zelfs onder de meest gunstige omstandigheden een uitdagende taak.Fabrieken zijn complex, vereisen regelmatig onderhoud en, afhankelijk van wat ze produceren, is de concurrentie hevig.Veel fabrikanten van metalen buizen staan onder grote druk om de uptime te maximaliseren om de omzet te maximaliseren, terwijl er weinig waardevolle tijd overblijft voor gepland onderhoud.
De omstandigheden in de sector van vandaag zijn niet de beste.De materiaalkosten zijn belachelijk hoog en deelleveringen zijn niet ongewoon.Meer dan ooit moeten pijpfabrikanten de uptime maximaliseren en het afval verminderen, en het verkrijgen van deelleveringen betekent kortere productietijden.Kortere runs betekenen vaker wisselen, wat geen efficiënt gebruik van tijd of arbeid is.
“Tijd is tegenwoordig van essentieel belang”, zegt Mark Prasek, North American Tubing and Tubing Sales Manager voor EFD Induction.
Gesprekken met experts uit de sector over tips en strategieën om het meeste uit uw onderneming te halen, brengen enkele terugkerende thema’s aan het licht:
Een fabriek met maximale efficiëntie laten draaien betekent het optimaliseren van tientallen factoren, waarvan de meeste met elkaar in wisselwerking staan. Het optimaliseren van de prestaties van de fabriek is dus niet altijd eenvoudig.Een beroemd citaat van voormalig columnist van The Tube & Pipe Journal, Bud Graham, geeft enig inzicht: "Een pijpenmolen is een gereedschapsrek."Weten wat elke tool doet, hoe deze werkt en hoe elke tool met anderen samenwerkt, is ongeveer een derde van de weg naar succes.Ervoor zorgen dat alles wordt ondersteund en op één lijn ligt, is nog een derde.Het laatste derde deel is gewijd aan trainingsprogramma's voor operators, probleemoplossingsstrategieën en specifieke bedieningsprocedures die uniek zijn voor elke pijp of pijpfabrikant.
De belangrijkste overweging voor een efficiënte werking van de fabriek heeft niets met de fabriek te maken.Deze grondstof, die het maximale uit de walserij haalt, betekent dat het maximale uit elke spoel wordt gehaald die naar de walserij wordt gevoerd.Het begint bij de aankoopbeslissing.
lengte van de spoel.“Pijpfabrieken gedijen goed als de rollen zo lang mogelijk zijn”, zegt Nelson Abbey, directeur van Abbey Products bij Fives Bronx Inc. Werken met kortere rollen betekent dat er meer roleinden moeten worden verwerkt.Voor elk uiteinde van de rol is een stomplas nodig, en bij elke stomplas ontstaat schroot.
De moeilijkheid hier is dat de langste spoelen voor meer kunnen verkopen, terwijl de kortere spoelen mogelijk tegen een betere prijs verkrijgbaar zijn.Een inkoopagent wil misschien wat geld besparen, maar dat is niet het standpunt van mensen in de productie.Bijna iedereen die een fabriek runt, zal het ermee eens zijn dat het prijsverschil groot moet zijn om het productieverlies dat gepaard gaat met de extra sluiting van de fabriek te compenseren.
Een andere overweging, zegt Abby, is de capaciteit van de decoiler en eventuele andere beperkingen bij de ingang van de fabriek.Het kan nodig zijn om te investeren in krachtigere invoerapparatuur om grotere, zwaardere rollen te kunnen verwerken om voordeel te halen uit het kopen van grotere rollen.
Snijden speelt ook een rol, of het snijden nu in eigen beheer of uitbesteed wordt.Slitter-opwikkelaars hebben een maximaal gewicht en maximale diameter die ze aankunnen, dus een optimale afstemming tussen rol en snij-opwikkelaar is van cruciaal belang voor het maximaliseren van de productiviteit.
Het is dus de interactie van vier factoren: de grootte en het gewicht van de rol, de vereiste breedte van de snijmachine, de productiviteit van de snijmachine en het vermogen van de invoerapparatuur.
Rolbreedte en staat.In de winkel is het vanzelfsprekend dat de rollen de juiste breedte en het juiste formaat moeten hebben om het product te kunnen produceren, maar er gebeuren wel eens fouten.Walserij-operators kunnen vaak kleine onder- of bovenstrookbreedtes compenseren, maar dit is slechts een kwestie van mate.Veel aandacht voor de breedte van het spleetcomplex is van cruciaal belang.
Ook de randconditie van de staalband is het belangrijkste.Volgens Michael Strand, president van T&H Lemont, zijn consistente randprestaties zonder bramen of andere inconsistenties van cruciaal belang voor het behouden van een consistente las over de hele lengte van de strip.Initiële wikkeling, longitudinale afwikkeling en terugspoelen werken ook.Spoelen die niet met zorg worden behandeld, kunnen vonken veroorzaken, wat een probleem is.Het vormingsproces, ontwikkeld door walsmatrijsingenieurs, begint met een vlakke strip, niet met een gebogen strip.
instrumentele overwegingen.“Een goed matrijsontwerp maximaliseert de productiviteit”, zegt Stan Green, algemeen directeur van SST Forming Roll Inc., waarbij hij opmerkt dat er niet één enkele buisvormstrategie bestaat, en dus ook geen enkele matrijsontwerpstrategie.Leveranciers van rolgereedschappen variëren en de verwerkingsmethoden voor buizen variëren, dus ook hun producten variëren.Ook de opbrengst is anders.
"De straal van het roloppervlak verandert voortdurend, dus de rotatiesnelheid van het gereedschap verandert over het gehele oppervlak van het gereedschap", zei hij.Uiteraard gaat de pijp met slechts één snelheid door de molen.Daarom kan het ontwerp de opbrengst beïnvloeden.Hij voegde eraan toe dat een slecht ontwerp materiaalverspilling veroorzaakt als het gereedschap nieuw is, en alleen maar erger wordt naarmate het gereedschap verslijt.
Voor bedrijven die geen training en onderhoud verzorgen, begint het ontwikkelen van een strategie om de prestaties van de fabriek te optimaliseren bij de basis.
“Ongeacht het type fabriek en wat deze produceert, hebben alle fabrieken twee dingen gemeen: operators en werkprocedures”, aldus Abbey.Het runnen van de faciliteit met de grootst mogelijke consistentie hangt af van gestandaardiseerde training en naleving van schriftelijke procedures, zei hij.Inconsistentie in de training leidt tot verschillen in de installatie en probleemoplossing.
Om het maximale uit de installatie te halen, moet elke machinist consistente installatie- en probleemoplossingsprocedures volgen, van machinist tot machinist en van ploeg tot ploeg.Eventuele procedurele verschillen hebben meestal betrekking op misverstanden, slechte gewoonten, vereenvoudigingen en oplossingen.Dit leidt altijd tot moeilijkheden bij het effectief besturen van de onderneming.Deze problemen kunnen van eigen bodem zijn of ontstaan wanneer een getrainde telefoniste wordt ingehuurd bij een concurrent, maar de bron doet er niet toe.Consistentie is essentieel, inclusief operators die ervaring inbrengen.
“Het duurt jaren om een exploitant van een pijpenmolen te ontwikkelen, en je kunt echt niet vertrouwen op een generiek, one-size-fits-all programma”, aldus Strand.“Elk bedrijf heeft een trainingsprogramma nodig dat is afgestemd op de eigen fabriek en activiteiten.”
“De drie sleutels tot een efficiënte werking zijn machineonderhoud, onderhoud van verbruiksartikelen en kalibratie”, zegt Dan Ventura, president van Ventura & Associates.“Deze machine heeft veel bewegende delen – of het nu de molen zelf is of de randapparatuur bij de in- of uitlaat, de danstafel of wat dan ook – regelmatig onderhoud is belangrijk om hem in topconditie te houden.”
Strand was het daarmee eens.“Het begint allemaal met een preventief onderhoudsprogramma”, zegt hij.“Dit geeft de beste kans op een winstgevende exploitatie van de fabriek.Als een buizenfabrikant alleen op calamiteiten reageert, loopt het uit de hand.Het hangt af van de volgende crisis.”
“Elk apparaat in de fabriek moet worden aangepast”, zei Ventura.“Anders vermoorden de fabrieken elkaar.”
“In veel gevallen, wanneer rollen hun levensduur overschrijden, verharden ze en breken ze uiteindelijk”, aldus Ventura.
“Als de zwaden niet in goede staat worden gehouden met regelmatig onderhoud, zal er een dag komen waarop ze noodonderhoud nodig hebben”, aldus Ventura.Als gereedschap zou worden verwaarloosd, zegt hij, zou er twee tot drie keer meer materiaal moeten worden verwijderd om het te repareren dan anders.Het duurt ook langer en kost meer.
Strand merkte op dat investeren in back-uptools noodsituaties kan helpen voorkomen.Als een gereedschap vaak voor lange runs wordt gebruikt, zijn er meer reserveonderdelen nodig dan voor gereedschap dat zelden voor korte runs wordt gebruikt.De mogelijkheden van de tool hebben ook invloed op het verwachtingsniveau.De ribben kunnen van het geribbelde gereedschap afbreken en de lasrollen geven toe aan de hitte van de laskamer, problemen die het vormen en kalibreren van de rollen niet hinderen.
“Regelmatig onderhoud is goed voor de apparatuur, en een goede uitlijning is goed voor het product dat ermee wordt gemaakt,” zei hij.Als dit genegeerd wordt, zullen fabrieksarbeiders steeds meer tijd besteden aan het proberen hun achterstand in te halen.Tijd die besteed kan worden aan het creëren van een kwalitatief hoogstaand product waar veel vraag naar is op de markt.Deze twee factoren zijn zo belangrijk, maar worden vaak over het hoofd gezien of over het hoofd gezien, dat Ventura gelooft dat ze de beste mogelijkheid bieden om het maximale uit een fabriek te halen, de productiviteit te maximaliseren en verspilling te minimaliseren.
Ventura stelt het onderhoud van molens en verbruiksartikelen gelijk aan het onderhoud van voertuigen.Niemand gaat met een auto tienduizenden kilometers rijden tussen olieverversingen en een lekke band.Dit zal leiden tot dure reparaties of ongelukken, ook bij slecht onderhouden installaties.
Periodieke controles van de tools na elke lancering zijn ook noodzakelijk, zei hij.Inspectietools kunnen problemen zoals microscheurtjes aan het licht brengen.Door dergelijke schade onmiddellijk te identificeren nadat het gereedschap uit de machine is verwijderd, in plaats van voordat het voor de volgende passage wordt geïnstalleerd, is er meer tijd om een vervangend gereedschap te vervaardigen.
“Sommige bedrijven hebben normaal gefunctioneerd tijdens geplande sluitingen”, zegt Greene.Hij wist dat het in zulke tijden moeilijk zou zijn om aan de geplande stilstand te voldoen, maar merkte op dat het erg gevaarlijk was.Scheepvaart- en transportbedrijven zijn overbelast of onderbezet, of beide, waardoor leveringen tegenwoordig niet op tijd plaatsvinden.
“Als er iets kapot gaat in de fabriek en je moet een vervangend exemplaar bestellen, wat ga je dan doen om het geleverd te krijgen?”- hij vroeg.Luchtlevering is uiteraard altijd mogelijk, maar dit kan de bezorgkosten verhogen.
Bij het onderhoud van molens en walsen gaat het niet alleen om het volgen van het onderhoudsplan, maar ook om het afstemmen van het onderhoudsplan op het productieplan.
Brede en diepgaande ervaring is belangrijk op alle drie de gebieden: bediening, probleemoplossing en onderhoud.Warren Whitman, vice-president van de Die and Die-businessunit van T&H Lemont, zegt dat bedrijven met slechts één of twee pijpenfabrieken voor eigen gebruik meestal weinig mensen hebben om de fabriek te onderhouden en te sterven.Zelfs als het onderhoudspersoneel goed geïnformeerd is, hebben kleine afdelingen weinig ervaringsmarge vergeleken met grotere onderhoudsafdelingen, waardoor kleinere werknemers worden benadeeld.Als het bedrijf niet over een technische afdeling beschikt, moet de serviceafdeling zelf problemen oplossen en repareren.
Volgens Strand is het opleiden van operationele en onderhoudsmedewerkers nu belangrijker dan ooit.De golf van pensioneringen die gepaard gaat met de ouder wordende babyboomers betekent dat veel van de tribale kennis die bedrijven ooit hielp bij het navigeren door hun ups en downs, aan het afnemen is.Hoewel veel pijpfabrikanten nog steeds kunnen vertrouwen op het advies en de begeleiding van leveranciers van apparatuur, is zelfs deze ervaring niet meer zo groot als vroeger en neemt ze af.
Het lasproces is net zo belangrijk als elk ander proces dat plaatsvindt bij de vervaardiging van een pijp of pijp, en de rol van de lasmachine kan niet worden onderschat.
Inductie lassen.“Vandaag heeft ongeveer tweederde van onze bestellingen betrekking op retrofits”, aldus Prasek.“Meestal vervangen ze oude, problematische lassers.Op dit moment is de doorvoer de belangrijkste drijfveer.”
Volgens hem raakten veel mensen achter acht ballen omdat de raw te laat uitkwam."Meestal vertrekt de lasser als het materiaal eindelijk arriveert", zei hij.Verrassend veel buizen- en pijpfabrikanten maken zelfs gebruik van machines op basis van vacuümbuistechnologie, wat betekent dat ze machines gebruiken die minstens 30 jaar oud zijn.De kennis over het onderhoud van dergelijke machines is niet groot en het is moeilijk om zelf vervangende buizen te vinden.
Het probleem voor buizen- en buizenfabrikanten die ze nog steeds gebruiken, is hoe ze verouderen.Ze falen niet catastrofaal, maar gaan langzaam achteruit.Eén oplossing is om minder laswarmte te gebruiken en ter compensatie de snelheid van de walserij te verlagen, waardoor de kapitaalkosten van investeringen in nieuwe apparatuur gemakkelijk kunnen worden vermeden.Hierdoor ontstaat de illusie dat alles in orde is.
Volgens Prasek kan investeren in een nieuwe stroombron voor inductielassen het energieverbruik van de faciliteit aanzienlijk verminderen.Sommige staten, vooral die met een grote bevolking en overbelaste elektriciteitsnetten, bieden royale kortingen na aanschaf van energiezuinige apparatuur.Hij voegde eraan toe dat de tweede motivatie om in nieuwe producten te investeren het potentieel van nieuwe productiemogelijkheden is.
“Vaak is een nieuwe lasser veel efficiënter dan een oude en kan hij duizenden dollars besparen door meer lasvermogen te leveren zonder vermogensupgrades”, aldus Prasek.
De uitlijning van de inductor en de weerstand is ook van cruciaal belang.John Holderman, algemeen directeur van EHE Consumables, zegt dat een luisterspoel van de juiste maat en geïnstalleerd een optimale positie heeft ten opzichte van het laswiel en voldoende en constante vrije ruimte rond de buis vereist.Bij een onjuiste instelling zal de spoel voortijdig defect raken.
De functie van de blocker is eenvoudig: hij blokkeert de elektriciteitsstroom en leidt deze naar de rand van de strip. Net als al het andere in een walserij is de positionering van cruciaal belang, zegt hij.De juiste locatie is de bovenkant van de las, maar dit is niet de enige overweging.Installatie is van cruciaal belang.Als deze is bevestigd aan een doorn die niet sterk genoeg is, kan de positie van de bolder verschuiven en wordt de ID feitelijk langs de onderkant van de buis getrokken.
Door gebruik te maken van trends op het gebied van lastoevoegmaterialen kunnen split-coil-concepten een aanzienlijke impact hebben op de uptime van installaties.
"Molen met een grote diameter maken al lange tijd gebruik van gespleten serpentijnontwerpen", zei Holderman.“Het vervangen van de ingebouwde inductiespoel vereist het doorsnijden van de buis, het vervangen van de spoel en het opnieuw snijden ervan op een freesmachine”, zei hij.Het tweedelige split-coil-ontwerp bespaart al die tijd en moeite.
“Ze werden uit noodzaak in grote walserijen gebruikt, maar om dit principe op kleine rollen toe te passen was wat geavanceerde techniek nodig”, zei hij.Fabrikanten hebben simpelweg niets om mee te werken.“De kleine, tweedelige molen heeft speciale hardware en een slimme houder”, zei hij.
Wat het impedantiekoelingsproces betreft, hebben buizen- en pijpfabrikanten twee hoofdopties: een centraal koelsysteem voor de installatie, of een afzonderlijk speciaal watertoevoersysteem, wat kostbaar kan zijn.
"Het is het beste om de weerstand te koelen met schone koelvloeistof", zei Holderman.Daartoe kan een kleine investering in een speciaal walserij-koelmiddelimpedantiefiltratiesysteem de levensduur van de impedantie aanzienlijk verlengen.
Koelvloeistof wordt vaak gebruikt op obstakels, maar koelvloeistof kan fijn metaal opzuigen.Ondanks alle pogingen om kleine deeltjes in het centrale filter op te vangen of het centrale magnetische systeem te gebruiken om ze op te vangen, kwamen er enkele door en kwamen in de blocker terecht.Dit is niet de plek voor metaalpoeder.
"Ze worden warm in het inductieveld en branden door het weerstandslichaam en het ferriet, waardoor voortijdige uitval ontstaat, gevolgd door uitschakeling om de weerstand te vervangen", aldus Haldeman.“Ze hopen zich ook op de luisterspoel op en veroorzaken uiteindelijk boogschade.”
Posttijd: 15 januari 2023