טיפים למיצוי יעילות ייצור הצינורות (חלק א')

ייצור מוצלח ויעיל של צינור או צינור הוא עניין של ייעול של 10,000 חלקים, כולל תחזוקת ציוד.עם חלקים נעים רבים בכל סוג של מפעל וכל פיסת ציוד היקפי, עמידה בלוח הזמנים של התחזוקה המונעת המומלצת של היצרן היא אתגר.צילום: T&H Lemont Inc.
הערת העורך.זהו החלק הראשון בסדרה בת שני חלקים על מיטוב ביצועי צינורות.קרא את החלק השני.
ייצור מוצרי צינור הוא משימה מאתגרת גם בנסיבות הנוחות ביותר.המפעלים מורכבים, דורשים תחזוקה שוטפת ובהתאם למה שהם מייצרים, התחרות עזה.יצרני צינורות מתכת רבים נמצאים תחת לחץ עז למקסם את זמן הפעולה על מנת למקסם את ההכנסה תוך השארת זמן יקר לתחזוקה מתוכננת.
התנאים בתעשייה כיום אינם מהטובים ביותר.עלויות החומרים גבוהות עד כדי גיחוך, ומשלוחים חלקיים אינם נדירים.כעת יותר מתמיד, יצרני צינורות צריכים למקסם את זמן הפעולה ולהפחית גרוטאות, וקבלת משלוחים חלקיים פירושה זמני ייצור קצרים יותר.ריצות קצרות יותר אומרות החלפות תכופות יותר, שאינן ניצול יעיל של זמן או עבודה.
"הזמן הוא המהות בימים אלה", אומר מארק פראסק, מנהל מכירות צינורות וצינורות בצפון אמריקה עבור EFD Induction.
שיחות עם מומחים בתעשייה על טיפים ואסטרטגיות להפקת המרב מהמיזם שלך חושפות כמה נושאים שחוזרים על עצמם:
הפעלת מפעל בשיא היעילות פירושה אופטימיזציה של עשרות גורמים, שרובם מקיימים אינטראקציה זה עם זה, כך שאופטימיזציה של ביצועי המפעל אינה תמיד קלה.ציטוט מפורסם של בעל הטור לשעבר ב-The Tube & Pipe Journal באד גרהם נותן תובנה מסוימת: "מפעל צינורות הוא מתלה לכלים."לדעת מה כל כלי עושה, איך הוא עובד ואיך כל כלי מתקשר עם אחרים זה כשליש מהדרך להצלחה.לוודא שהכל נתמך ומיושר זה עוד שליש.השליש האחרון מוקדש לתוכניות הכשרת מפעילים, אסטרטגיות פתרון בעיות ונהלי הפעלה ספציפיים הייחודיים לכל יצרן צינור או צינור.
השיקול מספר אחד לתפעול יעיל של המפעל אינו קשור למפעל.חומר הגלם הזה, להפיק את המרב מבית הגלגול, פירושו להפיק את המרב מכל סליל המוזן לבית הגלגול.זה מתחיל בהחלטת הקנייה.
אורך סליל."מפעלי צינורות משגשגים כשהסלילים ארוכים ככל האפשר", אומר נלסון אבי, מנהל מוצרי Abbey ב-Fives Bronx Inc. עבודה עם גלילים קצרים יותר פירושה טיפול בקצוות רבים יותר של גלילים.כל קצה של הגליל דורש ריתוך קת, וכל ריתוך קת יוצר גרוטאות.
הקושי כאן הוא שהסלילים הארוכים ביותר עשויים להימכר ביותר, בעוד שהסלילים הקצרים יותר עשויים להיות זמינים במחיר טוב יותר.סוכן רכש אולי ירצה לחסוך קצת כסף, אבל זו לא נקודת המבט של אנשים בייצור.כמעט כל מי שמנהל מפעל יסכים שהפער במחיר חייב להיות גדול כדי לפצות על אובדן הייצור הכרוך בהשבתת המפעל הנוסף.
שיקול נוסף, אומר אבי, הוא קיבולת ה-decoiler וכל הגבלה אחרת בכניסה לטחנה.ייתכן שיהיה צורך להשקיע בציוד קלט חזק יותר כדי לטפל בגלילים גדולים וכבדים יותר כדי לנצל את היתרונות של קניית גלילים גדולים יותר.
חיתוך הוא גם גורם, בין אם החיתוך נעשה בבית או במיקור חוץ.למגלגלי סליטרים יש משקל וקוטר מקסימליים שהם יכולים להתמודד איתם, כך שהתאמה אופטימלית בין מתפתל גליל למחזר היא קריטית למיצוי הפרודוקטיביות.
לפיכך, מדובר באינטראקציה של ארבעה גורמים: הגודל והמשקל של הגליל, הרוחב הנדרש של החריץ, הפרודוקטיביות של החריץ והכוח של ציוד הקלט.
רוחב ומצב הגליל.מובן מאליו בחנות שהלחמניות חייבות להיות ברוחב ובגודל הנכון כדי לייצר את המוצר, אבל טעויות קורות.מפעילי מפעלי גלגול יכולים לעתים קרובות לפצות על רוחב קטן מתחת או מעל הרצועה, אבל זה רק עניין של מידה.תשומת לב רבה לרוחב מתחם החריצים היא קריטית.
מצב הקצה של פס הפלדה הוא גם הנושא החשוב ביותר.לדברי מייקל סטרנד, נשיא T&H Lemont, ביצועי קצה עקביים ללא כתמים או כל חוסר עקביות אחר הוא קריטי לשמירה על ריתוך עקבי לאורך הרצועה.פיתול ראשוני, פיתול אורכי וסיפוף לאחור פועלים גם הם.סלילים שאינם מטופלים בזהירות עלולים להתקפל, וזו בעיה.תהליך היצירה, שפותח על ידי מהנדסי מתגלגל, מתחיל ברצועה שטוחה, לא מעוקלת.
שיקולים אינסטרומנטליים."עיצוב תבניות טוב ממקסם את הפרודוקטיביות", אומר סטן גרין, המנהל הכללי של SST Forming Roll Inc., ומציין שאין אסטרטגיית יצירת צינורות בודדים, ולכן אין אסטרטגיית עיצוב תבנית אחת.ספקי כלי רולר משתנים ושיטות עיבוד הצינור משתנות, כך שגם המוצרים שלהם משתנים.גם התשואה שונה.
"הרדיוס של משטח הגליל משתנה כל הזמן, כך שמהירות הסיבוב של הכלי משתנה על פני כל פני הכלי", אמר.כמובן שהצינור עובר דרך הטחנה במהירות אחת בלבד.לכן, העיצוב יכול להשפיע על התשואה.הוא הוסיף שתכנון לקוי מבזבז חומר כשהכלי חדש ורק מחמיר ככל שהכלי נשחק.
עבור חברות שאינן מספקות הדרכה ותחזוקה, פיתוח אסטרטגיה לייעול ביצועי המפעל מתחיל מהיסודות.
"ללא קשר לסוג המפעל ומה שהוא מייצר, לכל המפעלים שני דברים משותפים - מפעילים ונהלי עבודה", אמר אבי.הפעלת המתקן בעקביות רבה ככל האפשר תלויה בהכשרה סטנדרטית ועמידה בנהלים הכתובים, אמר.חוסר עקביות באימון מוביל להבדלים בהגדרה ובפתרון בעיות.
כדי להפיק את המרב מהמפעל, כל מפעיל חייב להשתמש בהליכי הגדרה ופתרון בעיות עקביים, מפעיל למפעיל ומעבר למשמרת.כל הבדל פרוצדורלי כרוך בדרך כלל באי הבנות, הרגלים רעים, הפשטות ופתרונות מעקפים.זה תמיד מוביל לקשיים בניהול יעיל של המיזם.בעיות אלו יכולות להופיע בבית או להתרחש כאשר מפעיל מיומן נשכר ממתחרה אך המקור אינו רלוונטי.עקביות היא המפתח, כולל מפעילים שמביאים ניסיון.
"זה לוקח שנים לפתח מפעיל טחנת צינורות, ואתה באמת לא יכול לסמוך על תוכנית גנרית, מתאימה לכולם", אמר סטרנד."כל חברה זקוקה לתוכנית הכשרה המותאמת למפעל ולפעילות שלה."
"שלושת המפתחות לתפעול יעיל הם תחזוקת מכונות, תחזוקת חומרים מתכלים וכיול", אמר דן ונטורה, נשיא Ventura & Associates."למכונה הזו יש הרבה חלקים נעים - בין אם זה הטחנה עצמה או הציוד ההיקפי בכניסה או ביציאה, שולחן הריקודים או כל דבר אחר - חשובה תחזוקה שוטפת כדי לשמור עליה במצב טוב".
סטרנד הסכים."הכל מתחיל בתוכנית תחזוקה מונעת", הוא אומר."זה נותן את הסיכוי הטוב ביותר לתפעול רווחי של המפעל.אם יצרן צינורות מגיב רק למקרי חירום, זה יצא משליטה.זה תלוי במשבר הבא".
"יש להתאים כל ציוד במפעל", אמר ונטורה."אחרת המפעלים יהרגו אחד את השני."
"במקרים רבים, כאשר גלילים חורגים מהחיים השימושיים שלהם, הם מתקשים ובסופו של דבר נשברים", אמר ונטורה.
"אם החפות לא יישמרו במצב טוב עם תחזוקה שוטפת, יבוא היום שבו הם יצטרכו תחזוקה חירום", אמר ונטורה.אם הכלים היו מזניחים, הוא אומר, היה צורך להסיר פי שניים עד שלושה יותר חומר כדי לתקן אותם מאשר אחרת.זה גם לוקח יותר זמן ועולה יותר.
Strand ציין כי השקעה בכלי גיבוי יכולה לסייע במניעת מצבי חירום.אם נעשה שימוש תכוף בכלי לריצות ארוכות, יהיה צורך ביותר חלקי חילוף מאשר לכלי המשמש לעתים רחוקות לריצות קצרות.יכולות הכלי משפיעות גם על רמת הציפייה.הצלעות עלולות להתנתק מהכלי המצולעת וגלגלי הריתוך נכנעים לחום של תא הריתוך, בעיות שלא מטרידות ליצור ולכיול את הגלילים.
"תחזוקה שוטפת טובה לציוד, ויישור נכון טוב למוצר שהוא מייצר", אמר.אם מתעלמים, עובדי המפעל יבלו יותר ויותר זמן בניסיון להדביק את הפער.זמן שניתן להשקיע ביצירת מוצר איכותי שמבוקש בשוק.שני הגורמים הללו כל כך חשובים, אך לעתים קרובות מתעלמים ממנו או מתעלמים מהם, עד ש- Ventura מאמינה שהם מספקים את ההזדמנות הטובה ביותר להפיק את המרב מהמפעל, למקסם את התפוקה ולמזער את הפסולת.
Ventura משווה תחזוקה של טחנות וחומרים מתכלים לתחזוקה של כלי רכב.אף אחד לא הולך לנהוג במכונית עשרות אלפי קילומטרים בין החלפת שמן ולפוצץ צמיג.זה יוביל לתיקונים יקרים או תאונות, גם עבור מפעלים מתוחזקים גרוע.
לדבריו, יש צורך גם בבדיקות תקופתיות של הכלים לאחר כל שיגור.כלי בדיקה יכולים לחשוף בעיות כגון מיקרו-סדקים.זיהוי נזק כזה מיד לאחר הוצאת הכלי מהמכונה, ולא לפני התקנתו למעבר הבא, מאפשר יותר זמן לייצור כלי חלופי.
"חלק מהחברות פעלו כרגיל במהלך השבתות מתוכננות", אמר גרין.הוא ידע שיהיה קשה לעמוד בזמן השבתה מתוכנן בזמנים כאלה, אבל ציין שזה מסוכן מאוד.חברות השילוח וההובלות עומסות יתר על המידה או מצומצמות, או שניהם, כך שהמשלוחים לא מתבצעים בזמן בימים אלה.
"אם משהו נשבר במפעל ואתה צריך להזמין תחליף, מה אתה הולך לעשות כדי לקבל אותו?"- הוא שאל.כמובן, משלוח אוויר תמיד אפשרי, אבל זה עשוי לייקר את עלות המשלוח.
תחזוקה של טחנות וגלילים איננה רק במעקב אחר תוכנית התחזוקה, אלא גם בהתאמת תוכנית התחזוקה לתוכנית הייצור.
רוחב ועומק הניסיון חשובים בכל שלושת התחומים - תפעול, פתרון תקלות ותחזוקה.וורן ויטמן, סגן נשיא היחידה העסקית Die and Die של T&H Lemont, אומר שלחברות עם מפעל צינורות אחד או שניים לשימוש עצמי יש בדרך כלל מעט אנשים לתחזק את המפעל ולמות.גם אם אנשי התחזוקה בקיאים, למחלקות קטנות יש מרווח ניסיון קטן בהשוואה למחלקות תחזוקה גדולות יותר, מה שמציב את העובדים הקטנים יותר בעמדת נחיתות.במידה ואין לחברה מחלקת הנדסה, על מחלקת השירות לבצע תקלות ולתקן בעצמה.
לדברי סטרנד, הכשרת עובדי התפעול והתחזוקה חשובה כעת מתמיד.גל הפרישות הקשור לבייבי בום המזדקן אומר שחלק ניכר מהידע השבטי שפעם עזר לחברות לנווט את העליות והמורדות שלהן הולך ומתמעט.בעוד שיצרני צינורות רבים עדיין יכולים להסתמך על ייעוץ והכוונה של ספקי ציוד, אפילו ניסיון זה אינו גדול כפי שהיה והולך ומתמעט.
תהליך הריתוך חשוב כמו כל תהליך אחר המתרחש בייצור צינור או צינור, ולא ניתן לזלזל בתפקידה של מכונת הריתוך.
ריתוך אינדוקציה."כיום, כשני שלישים מההזמנות שלנו מיועדות לחידושים", אמר פראסק."בדרך כלל הם מחליפים רתכים ישנים בעייתיים.נכון לעכשיו, התפוקה היא המניע העיקרי."
לדבריו, אנשים רבים נפלו מאחורי שמונה כדורים בגלל שהגולם יצא מאוחר."בדרך כלל, כשהחומר סוף סוף מגיע, הרתך עוזב", אמר.מספר מפתיע של יצרני צינורות וצינורות אף משתמשים במכונות המבוססות על טכנולוגיית צינורות ואקום, כלומר הם משתמשים במכונות בנות 30 שנה לפחות.הידע בתחזוקה של מכונות כאלה אינו גדול, וקשה למצוא צינורות חלופיים בעצמם.
הבעיה של יצרני צינורות וצינורות שעדיין משתמשים בהם היא איך הם מזדקנים.הם לא נכשלים בצורה קטסטרופלית, אלא מתכלים לאט.פתרון אחד הוא להשתמש בפחות חום ריתוך ולהפחית את מהירות מפעל הגלגול כדי לפצות, מה שיכול בקלות למנוע את עלות ההון של השקעה בציוד חדש.זה יוצר אשליה שהכל בסדר.
לדברי פראסק, השקעה במקור כוח חדש לריתוך אינדוקציה יכולה להפחית משמעותית את צריכת החשמל של המתקן.חלק מהמדינות, במיוחד אלה עם אוכלוסיות גדולות ורשתות צפופות, מציעות הנחות נדיבות לאחר רכישת ציוד חסכוני באנרגיה.הוא הוסיף כי המניע השני להשקעה במוצרים חדשים הוא הפוטנציאל של יכולות ייצור חדשות.
"לעתים קרובות, רתך חדש הוא הרבה יותר יעיל מאשר ישן ויכול לחסוך אלפי דולרים על ידי אספקת כוח ריתוך רב יותר ללא שדרוגי חשמל", אמר פראסק.
היישור של המשרן והנגד הוא גם קריטי.ג'ון הולדרמן, מנכ"ל EHE Consumables, אומר שלטלסקויל בגודל נכון ומותקן מיקום אופטימלי ביחס לגלגל הריתוך ודורש מרווח מתאים וקבוע סביב הצינור.אם הוגדר בצורה שגויה, הסליל ייכשל בטרם עת.
תפקידו של החוסם פשוט - הוא חוסם את זרימת החשמל, מכוון אותו לקצה הרצועה - וכמו כל דבר אחר במפעל גלגול, המיקום הוא קריטי, הוא אומר.המיקום הנכון הוא החלק העליון של הריתוך, אבל זה לא השיקול היחיד.ההתקנה היא קריטית.אם הוא מחובר לציר שאינו חזק מספיק, מיקום הבולארד עשוי להשתנות והוא למעשה ימשוך את המזהה לאורך תחתית הצינור.
תוך ניצול היתרונות של מגמות בחומרי ריתוך מתכלים, מושגי סליל מפוצלים יכולים להיות בעלי השפעה משמעותית על זמן הפעולה של המפעל.
"טחנות בקוטר גדול השתמשו בעיצובי סרפנטין מפוצלים במשך זמן רב", אמר הולדרמן."החלפת סליל האינדוקציה המובנה דורשת חיתוך הצינור, החלפת הסליל וחיתוך מחדש במכונת כרסום", אמר.עיצוב הסליל המפוצל בשני חלקים חוסך את כל הזמן והמאמץ.
"הם שימשו במפעלי גלגול גדולים מתוך צורך, אבל כדי ליישם את העיקרון הזה על סלילים קטנים היה צורך בהנדסה מהודרת", אמר.ליצרנים פשוט אין עם מה לעבוד."לסליל הקטן, בן שני חלקים, יש חומרה מיוחדת ותושבת חכמה", אמר.
לגבי תהליך קירור העכבה, ליצרני הצנרת והצנרת יש שתי אפשרויות עיקריות: מערכת קירור מרכזית למפעל, או מערכת אספקת מים ייעודית נפרדת, שעלולה לעלות ביוקר.
"עדיף לקרר את הנגד עם נוזל קירור נקי," אמר הולדרמן.לשם כך, השקעה קטנה במערכת סינון עכבת נוזל קירור מיוחדת של טחנת גלגול יכולה להאריך משמעותית את חיי העכבה.
נוזל קירור נפוץ על מעכבים, אבל נוזל קירור יכול לקלוט מתכת עדינה.למרות כל הניסיונות ללכוד חלקיקים קטנים במסנן המרכזי או להשתמש במערכת המגנטית המרכזית כדי ללכוד אותם, חלקם עברו ונכנסו לחוסם.זה לא המקום לאבקת מתכת.
"הם מתחממים בשדה האינדוקציה ונשרפים דרך גוף הנגד והפריט, מה שגורם לכשל מוקדם ואחריו כיבוי כדי להחליף את הנגד", אמר הלדמן."הם גם מצטברים על הסליל ובסופו של דבר גורמים נזק לקשת."