Успешное и эффективное производство труб — это вопрос оптимизации 10 000 деталей, включая техническое обслуживание оборудования.При наличии большого количества движущихся частей в каждом типе мельниц и каждой части периферийного оборудования соблюдение рекомендованного производителем графика профилактического обслуживания является непростой задачей.Фото: T&H Lemont Inc.
Примечание редактора.Это первая часть серии из двух частей, посвященной оптимизации характеристик трубок.Прочтите вторую часть.
Производство трубной продукции – сложная задача даже при самых благоприятных обстоятельствах.Заводы сложны, требуют регулярного обслуживания и, в зависимости от того, что они производят, конкуренция очень жесткая.Многие производители металлических труб находятся под сильным давлением, стремясь максимально увеличить время безотказной работы, чтобы максимизировать прибыль, оставляя при этом мало драгоценного времени на плановое техническое обслуживание.
Условия в отрасли сегодня не самые лучшие.Затраты на материалы смехотворно высоки, а частичные поставки не редкость.Сейчас, как никогда, производителям труб необходимо максимально увеличить время безотказной работы и сократить количество брака, а частичные поставки означают сокращение сроков производства.Более короткие пробеги означают более частые переналадки, что не является эффективным использованием времени и труда.
«В наши дни время имеет решающее значение», — говорит Марк Прасек, менеджер по продажам труб и трубок в Северной Америке компании EFD Induction.
Беседы с отраслевыми экспертами о советах и стратегиях, позволяющих получить максимальную отдачу от вашего предприятия, раскрывают некоторые повторяющиеся темы:
Эксплуатация предприятия с максимальной эффективностью означает оптимизацию десятков факторов, большинство из которых взаимодействуют друг с другом, поэтому оптимизировать производительность предприятия не всегда легко.Знаменитая цитата бывшего обозревателя The Tube & Pipe Journal Бада Грэма дает некоторое представление: «Трубный завод — это стойка для инструментов».Знание того, что делает каждый инструмент, как он работает и как каждый инструмент взаимодействует с другими, составляет примерно треть пути к успеху.Убедиться, что все поддерживается и согласовано, — это еще треть.Последняя треть посвящена программам обучения операторов, стратегиям устранения неполадок и конкретным рабочим процедурам, уникальным для каждой трубы или производителя труб.
Соображение номер один для эффективной работы завода не имеет ничего общего с самим заводом.Максимальное использование этого сырья на прокатном стане означает максимально эффективное использование каждого рулона, подаваемого на прокатный стан.Все начинается с принятия решения о покупке.
длина катушки.«Трубные заводы процветают, когда рулоны максимально длинные», — говорит Нельсон Эбби, директор Abbey Products компании Fives Bronx Inc. Работа с более короткими рулонами означает обработку большего количества концов рулонов.На каждом конце рулона требуется стыковая сварка, а каждая стыковая сварка образует брак.
Трудность здесь в том, что самые длинные катушки могут продаваться дороже, а более короткие катушки могут быть доступны по более выгодной цене.Агент по закупкам может захотеть сэкономить, но это не точка зрения людей, работающих на производстве.Почти каждый, кто управляет заводом, согласится, что разница в ценах должна быть большой, чтобы компенсировать потери производства, связанные с дополнительным остановом завода.
Еще одним фактором, по словам Эбби, является мощность разматывателя и любые другие ограничения на входе в завод.Возможно, потребуется инвестировать в более мощное входное оборудование для обработки более крупных и тяжелых рулонов, чтобы получить выгоду от покупки более крупных рулонов.
Резка также является важным фактором, независимо от того, выполняется ли резка собственными силами или на стороне.Бобинорезательные машины имеют максимальный вес и диаметр, которые они могут выдержать, поэтому оптимальное сочетание рулона и бобинорезальной машины имеет решающее значение для максимизации производительности.
Таким образом, это взаимодействие четырех факторов: размера и веса рулона, необходимой ширины продольной резки, производительности продольной резки и мощности входного оборудования.
Ширина и состояние рулона.В магазине само собой разумеется, что для производства продукта рулоны должны быть правильной ширины и нужного размера, но ошибки случаются.Операторы прокатных станов часто могут компенсировать незначительную недостаточную или избыточную ширину полосы, но это лишь вопрос степени.Пристальное внимание к ширине щелевого комплекса имеет решающее значение.
Состояние кромки стальной полосы также является наиболее важным вопросом.По словам Майкла Стрэнда, президента T&H Lemont, стабильные характеристики кромки без заусенцев и других несоответствий имеют решающее значение для обеспечения стабильного сварного шва по всей длине полосы.Также работают первоначальная намотка, продольная размотка и перемотка.Катушки, с которыми не обращаются осторожно, могут вызвать искрение, что является проблемой.Процесс формовки, разработанный инженерами по прокатке штампов, начинается с плоской полосы, а не с изогнутой.
инструментальные соображения.«Хорошая конструкция пресс-формы максимизирует производительность», — говорит Стэн Грин, генеральный директор SST Forming Roll Inc., отмечая, что не существует единой стратегии формования труб, а, следовательно, и единой стратегии проектирования пресс-форм.Поставщики роликового инструмента различаются, а методы обработки труб различаются, поэтому и их продукция тоже различается.Урожайность тоже разная.
«Радиус поверхности ролика постоянно меняется, поэтому скорость вращения инструмента меняется по всей поверхности инструмента», — сказал он.Разумеется, труба проходит через стан только на одной скорости.Поэтому конструкция может повлиять на урожайность.Он добавил, что плохая конструкция приводит к перерасходу материала, когда инструмент новый, и становится только хуже по мере его износа.
Для тех компаний, которые не обеспечивают обучение и техническое обслуживание, разработка стратегии оптимизации производительности предприятия начинается с основ.
«Независимо от типа завода и того, что он производит, у всех заводов есть две общие черты – операторы и рабочие процедуры», – сказал Эбби.По его словам, эксплуатация объекта с максимально возможной последовательностью зависит от стандартизированного обучения и соблюдения письменных процедур.Непоследовательность в обучении приводит к различиям в настройке и устранении неполадок.
Чтобы получить максимальную отдачу от установки, каждый оператор должен использовать последовательные процедуры настройки и устранения неполадок, оператор за оператором и смена за сменой.Любые процедурные различия обычно связаны с недоразумениями, вредными привычками, упрощениями и обходными путями.Это всегда приводит к трудностям в эффективном управлении предприятием.Эти проблемы могут возникнуть внутри страны или возникнуть, когда обученный оператор нанят у конкурента, но источник не имеет значения.Ключевым моментом является последовательность, включая операторов, которые привносят опыт.
«Чтобы подготовить оператора трубного завода, нужны годы, и вы действительно не можете полагаться на общую, универсальную программу», — сказал Стрэнд.«Каждая компания нуждается в программе обучения, адаптированной к ее заводу и операциям».
«Три ключа к эффективной работе — это техническое обслуживание машины, обслуживание расходных материалов и калибровка», — сказал Дэн Вентура, президент Ventura & Associates.«Эта машина имеет множество движущихся частей – будь то сама мельница или периферийные устройства на входе или выходе, танцевальный стол или что-то еще – для поддержания ее в отличном состоянии важно регулярное техническое обслуживание».
Стрэнд согласился.«Все начинается с программы профилактического обслуживания», — говорит он.«Это дает наилучшие шансы на прибыльную работу завода.Если производитель труб реагирует только на чрезвычайные ситуации, ситуация выходит из-под контроля.Это зависит от следующего кризиса».
«Каждая единица оборудования на заводе должна быть отрегулирована», — сказал Вентура.«Иначе фабрики убьют друг друга».
«Во многих случаях, когда срок службы рулонов превышает срок их службы, они затвердевают и в конечном итоге ломаются», — сказал Вентура.
«Если валки не будут поддерживаться в хорошем состоянии при регулярном обслуживании, наступит день, когда им потребуется экстренное обслуживание», — сказал Вентура.По его словам, если бы инструментами пренебрегали, для их ремонта пришлось бы снимать в два-три раза больше материала, чем в противном случае.Это также занимает больше времени и стоит дороже.
Стрэнд отметил, что инвестиции в инструменты резервного копирования могут помочь предотвратить чрезвычайные ситуации.Если инструмент часто используется для длительных пробегов, потребуется больше запасных частей, чем для инструмента, который редко используется для коротких пробегов.Возможности инструмента также влияют на уровень ожидания.Ребра могут оторваться от ребристого инструмента, и сварочные ролики поддадутся теплу сварочной камеры, проблемы, которые не мешают формовке и калибровке роликов.
«Регулярное техническое обслуживание полезно для оборудования, а правильное выравнивание полезно для производимой продукции», — сказал он.Если их игнорировать, заводские рабочие будут тратить все больше и больше времени, пытаясь наверстать упущенное.Время, которое можно было бы потратить на создание качественного продукта, востребованного на рынке.Эти два фактора настолько важны, но часто упускаются из виду или упускаются из виду, что Вентура считает, что они предоставляют наилучшую возможность получить максимальную отдачу от предприятия, максимизировать производительность и свести к минимуму отходы.
Вентура приравнивает обслуживание мельниц и расходных материалов к обслуживанию транспортных средств.Никто не собирается проезжать на машине десятки тысяч миль между заменами масла и пускать шины.Это приведет к дорогостоящему ремонту или авариям, в том числе для плохо обслуживаемых установок.
Также необходимы периодические проверки инструментов после каждого запуска, сказал он.Инструменты проверки могут выявить такие проблемы, как микротрещины.Выявление таких повреждений сразу после снятия инструмента со станка, а не до его установки для следующего прохода, дает больше времени для изготовления сменного инструмента.
«Некоторые компании работали нормально во время плановых остановок», — сказал Грин.Он знал, что в такое время будет сложно соблюдать запланированные простои, но отметил, что это очень опасно.Судоходные и автотранспортные компании либо перегружены, либо недоукомплектованы персоналом, либо и то, и другое, поэтому поставки в настоящее время не осуществляются вовремя.
«Если что-то сломается на заводе и вам придется заказывать замену, что вы собираетесь делать, чтобы это доставили?»- он спросил.Конечно, всегда возможна авиадоставка, но это может увеличить стоимость доставки.
Техническое обслуживание станов и валков заключается не только в соблюдении плана технического обслуживания, но и в согласовании плана технического обслуживания с планом производства.
Широта и глубина опыта важны во всех трех областях: эксплуатация, устранение неисправностей и техническое обслуживание.Уоррен Уитмен, вице-президент бизнес-подразделения T&H Lemont Die and Die, говорит, что компании, имеющие только один или два трубных завода для собственного использования, обычно имеют мало людей для обслуживания стана и штампов.Даже если персонал по техническому обслуживанию хорошо осведомлен, у небольших отделов мало опыта по сравнению с более крупными отделами по техническому обслуживанию, что ставит мелких сотрудников в невыгодное положение.Если в компании нет инженерного отдела, сервисная служба должна самостоятельно устранять неполадки и ремонтировать.
По словам Стрэнда, обучение персонала по эксплуатации и техническому обслуживанию сейчас важно как никогда.Волна выходов на пенсию, связанная со старением бэби-бумеров, означает, что большая часть племенных знаний, которые когда-то помогали компаниям преодолевать взлеты и падения, сейчас истощается.Хотя многие производители труб по-прежнему могут полагаться на советы и рекомендации поставщиков оборудования, даже этот опыт уже не так велик, как раньше, и сокращается.
Процесс сварки не менее важен, чем любой другой процесс, происходящий при изготовлении трубы или трубы, и роль сварочного аппарата нельзя недооценивать.
Индукционная сварка.«Сегодня около двух третей наших заказов приходится на модернизацию», — сказал Прасек.«Они обычно заменяют старых, проблемных сварщиков.Сейчас пропускная способность является основным фактором».
По его словам, многие люди отставали от восьми мячей, потому что сырой вышел поздно.«Обычно, когда материал наконец приходит, сварщик уходит», — сказал он.Удивительное количество производителей труб и трубок даже используют машины, основанные на технологии вакуумных трубок, а это означает, что они используют машины, которым не менее 30 лет.Знания в обслуживании таких машин невелики, а самим найти сменные трубки сложно.
Проблема для трубок и производителей трубок, которые до сих пор их используют, заключается в том, как они стареют.Они не выходят из строя катастрофически, а деградируют медленно.Одним из решений является использование меньшего количества сварочного тепла и снижение скорости прокатного стана для компенсации, что позволяет легко избежать капитальных затрат на инвестиции в новое оборудование.Это создает иллюзию, что все в порядке.
По словам Прасека, инвестиции в новый источник питания для индукционной сварки могут значительно снизить энергопотребление предприятия.Некоторые штаты, особенно с большой численностью населения и перегруженными сетями, предлагают щедрые скидки после покупки энергоэффективного оборудования.Он добавил, что второй мотивацией для инвестиций в новую продукцию является потенциал новых производственных возможностей.
«Часто новый сварочный аппарат намного эффективнее старого и может сэкономить тысячи долларов, обеспечивая большую мощность сварки без модернизации мощности», — сказал Прасек.
Выравнивание индуктора и резистора также имеет решающее значение.Джон Холдерман, генеральный директор EHE Consumables, говорит, что правильно подобранная и установленная индукционная катушка имеет оптимальное положение относительно сварочного колеса и требует надлежащего и постоянного зазора вокруг трубы.При неправильной настройке катушка преждевременно выйдет из строя.
Функция блокатора проста – он блокирует поток электричества, направляя его к краю полосы – и, как и все остальное в прокатном стане, позиционирование имеет решающее значение, говорит он.Правильное расположение — это верх сварного шва, но это не единственное соображение.Установка имеет решающее значение.Если он прикреплен к недостаточно прочной оправке, положение столба может сместиться, и он фактически протянет внутренний диаметр вдоль нижней части трубы.
Используя преимущества тенденций в области сварочных материалов, концепции разделенных катушек могут оказать существенное влияние на время безотказной работы оборудования.
«На мельницах большого диаметра уже давно используются разъемные змеевиковые конструкции», — сказал Холдерман.«Для замены встроенной индукционной катушки необходимо разрезать трубу, заменить катушку и перерезать ее на фрезерном станке», — сказал он.Конструкция катушки, состоящая из двух частей, экономит время и усилия.
«Их использовали на крупных прокатных станах по необходимости, но чтобы применить этот принцип к маленьким рулонам, потребовалась некоторая изобретательность», — сказал он.Производителям просто не с чем работать.«Небольшая катушка, состоящая из двух частей, имеет специальное оборудование и продуманное крепление», — сказал он.
Что касается процесса импедансного охлаждения, у производителей труб и труб есть два основных варианта: центральная система охлаждения для установки или отдельная выделенная система водоснабжения, которая может быть дорогостоящей.
«Лучше всего охлаждать резистор чистой охлаждающей жидкостью», — сказал Холдерман.С этой целью небольшие инвестиции в специальную систему фильтрации охлаждающей жидкости прокатного стана могут значительно увеличить срок службы импеданса.
Для импедеров обычно используется охлаждающая жидкость, но она может впитывать мелкий металл.Несмотря на все попытки задержать мелкие частицы в центральном фильтре или использовать для их улавливания центральную магнитную систему, некоторые из них прошли и попали в блокиратор.Здесь не место металлическому порошку.
«Они нагреваются в индукционном поле и прожигают корпус резистора и феррит, вызывая преждевременный выход из строя с последующим отключением для замены резистора», — сказал Холдеман.«Они также накапливаются на индукционной катушке и в конечном итоге вызывают повреждение дуги».
Время публикации: 15 января 2023 г.