Michael Kelly, Allied PhotoChemical ir David Hagood, Finishing Technology Solutions
Įsivaizduokite, kad vamzdžių ir vamzdelių gamybos procese galite pašalinti beveik visus LOJ (lakius organinius junginius), ty 10 000 svarų LOJ per metus. Taip pat įsivaizduokite, kad gaminate didesniu greičiu, didesniu pralaidumu ir mažesne kaina už dalį / linijinę pėdą.
Tvarūs gamybos procesai yra labai svarbūs siekiant efektyvesnės ir optimizuotos gamybos Šiaurės Amerikos rinkoje. Tvarumą galima išmatuoti įvairiais būdais:
LOJ mažinimas
Mažesnis energijos suvartojimas
Optimizuota darbo jėga
Greitesnė gamybos produkcija (daugiau su mažiau)
Efektyvesnis kapitalo panaudojimas
Be to, daug aukščiau išvardytų derinių
Neseniai pirmaujantis vamzdžių gamintojas įgyvendino naują dengimo operacijų strategiją. Ankstesnės gamintojo dengimo platformos buvo vandens pagrindu, kuriose yra daug LOJ ir kurios taip pat yra degios. Įdiegta tvari dengimo platforma buvo 100 % kietųjų dalelių ultravioletinių (UV) dangų technologija. Šiame straipsnyje apibendrinama pradinė kliento problema, UV dengimo procesas, bendri proceso patobulinimai, išlaidų taupymas ir LOJ mažinimas.
Dengimo operacijos vamzdžių gamyboje
Gamintojas naudojo vandens pagrindo dengimo procesą, kuris paliko netvarką, kaip parodyta 1a ir 1b paveikslėliuose. Dėl šio proceso ne tik buvo švaistomos dangos medžiagos, bet ir atsirado pavojus parduotuvės grindims, padidinantis LOJ poveikį ir gaisro pavojų. Be to, klientas pageidavo geresnių dengimo savybių, palyginti su dabartine dengimo vandens pagrindu operacija.
Nors daugelis pramonės ekspertų tiesiogiai lygins vandens pagrindo dangas su UV dangomis, tai nėra realus palyginimas ir gali būti klaidinantis. Tikroji UV danga yra UV dengimo proceso pogrupis.
1 pav. Projekto įtraukimo procesas
UV yra procesas
UV yra procesas, kuris suteikia reikšmingų aplinkosauginių pranašumų, pagerina bendrą procesą, pagerina gaminio veikimą ir, taip, sutaupo linijinės pėdos dangos. Norint sėkmingai įgyvendinti UV dangų projektą, į UV turi būti žiūrima kaip į procesą, kurį sudaro trys pagrindiniai komponentai – 1) klientas, 2) UV dengimo ir kietinimo įrangos integratorius ir 3) dangų technologijos partneris.
Visi trys yra labai svarbūs sėkmingam UV dangų sistemos planavimui ir įgyvendinimui. Taigi, pažvelkime į bendrą projekto įtraukimo procesą (1 pav.). Daugeliu atvejų šioms pastangoms vadovauja UV dengimo technologijos partneris.
Sėkmingo projekto raktas yra aiškiai apibrėžti įtraukimo žingsniai su integruotu lankstumu ir galimybe prisitaikyti prie įvairių tipų klientų ir jų taikomųjų programų. Šie septyni įtraukimo etapai yra sėkmingo projekto įsitraukimo su klientu pagrindas: 1) bendra proceso diskusija; 2) ROI aptarimas; 3) gaminio specifikacijos; 4) bendra proceso specifikacija; 5) pavyzdiniai bandymai; 6) RFQ / bendra projekto specifikacija; ir 7) nuolatinis bendravimas.
Šiuos įtraukimo etapus galima sekti nuosekliai, kai kurie gali vykti tuo pačiu metu arba gali būti sukeisti, tačiau visi jie turi būti baigti. Šis integruotas lankstumas suteikia didžiausią sėkmės galimybę dalyviams. Kai kuriais atvejais gali būti geriausia pasitelkti UV proceso ekspertą, turintį vertingos pramonės patirties visų formų dengimo technologijose, bet svarbiausia – didelę UV proceso patirtį. Šis ekspertas gali susidoroti su visais klausimais ir veikti kaip neutralus šaltinis tinkamai ir teisingai įvertinti dengimo technologijas.
1 etapas. Bendro proceso aptarimas
Čia keičiamasi pradine informacija apie kliento einamąjį procesą, aiškiai apibrėžiant esamą išdėstymą ir aiškiai apibrėžtus teigiamus / neigiamus aspektus. Daugeliu atvejų turėtų būti sudarytas abipusis neatskleidimo susitarimas (NDA). Tada turėtų būti nustatyti aiškiai apibrėžti proceso tobulinimo tikslai. Tai gali būti:
Tvarumas – LOJ mažinimas
Darbo jėgos mažinimas ir optimizavimas
Pagerinta kokybė
Padidėjęs linijos greitis
Grindų ploto sumažinimas
Energijos sąnaudų apžvalga
Dangų sistemos priežiūra – atsarginės dalys ir kt.
Toliau, remiantis šiais nustatytais proceso patobulinimais, apibrėžiamos konkrečios metrikos.
2 etapas. Investicijų grąžos (IG) diskusija
Svarbu suprasti projekto IG pradiniuose etapuose. Nors detalumo lygis nebūtinai turi būti toks, koks bus reikalingas projektui patvirtinti, klientas turėtų turėti aiškų dabartinių išlaidų metmenis. Tai turėtų apimti produkto kainą, linijinę pėdą ir pan.; energijos sąnaudos; intelektinės nuosavybės (IP) išlaidos; kokybės išlaidos; operatoriaus / priežiūros išlaidos; tvarumo sąnaudos; ir kapitalo kaina. (Norėdami gauti prieigą prie IG skaičiuoklių, žr. šio straipsnio pabaigoje.)
3 etapas. Produkto specifikacijos aptarimas
Kaip ir kiekvieno šiandien gaminamo gaminio, pagrindinės gaminio specifikacijos apibrėžiamos pradinėse projekto diskusijose. Kalbant apie dangų naudojimą, šios gaminio specifikacijos laikui bėgant pasikeitė, kad atitiktų gamybos poreikius, ir paprastai jos neatitinka dabartinio kliento dengimo proceso. Mes tai vadiname „šiandien prieš rytoj“. Tai yra pusiausvyros veiksmas tarp dabartinių gaminio specifikacijų supratimo (kurios gali būti neatitinkamos naudojant esamą dangą) ir būsimų poreikių, kurie yra realūs, apibrėžimo (kas visada yra pusiausvyros veiksmas).
4 etapas. Bendros proceso specifikacijos
2 pav. Galimi proceso patobulinimai pereinant nuo vandens pagrindo dengimo prie UV dengimo proceso
Klientas turėtų visiškai suprasti ir apibrėžti dabartinį procesą, kartu su esamos praktikos teigiamomis ir neigiamomis pusėmis. Tai svarbu suprasti UV sistemų integratoriui, todėl kuriant naują UV sistemą galima atsižvelgti į tai, kas vyksta gerai, o į tai, kas ne. Čia UV procesas suteikia didelių pranašumų, tarp kurių gali būti didesnis dangos greitis, mažesnis grindų ploto poreikis ir temperatūros bei drėgmės sumažėjimas (žr. 2 pav.). Labai rekomenduojamas bendras apsilankymas kliento gamykloje ir suteikia puikią galimybę suprasti kliento poreikius ir reikalavimus.
5 etapas. Demonstraciniai ir bandomieji važiavimai
Dangų tiekėjo įmonėje taip pat turėtų apsilankyti klientas ir UV sistemų integratorius, kad visi galėtų dalyvauti kliento UV dengimo proceso modeliavime. Per šį laiką atsiras daug naujų idėjų ir pasiūlymų, nes vyks ši veikla:
Modeliavimas, pavyzdžiai ir bandymai
Palyginkite testą, išbandydami konkurencingus dangos produktus
Peržiūrėkite geriausią praktiką
Peržiūrėkite kokybės sertifikavimo procedūras
Susipažinkite su UV integratoriais
Sukurkite išsamų veiksmų planą judant į priekį
6 etapas. RFQ / bendra projekto specifikacija
Kliento RFQ dokumente turi būti pateikta visa svarbi informacija ir reikalavimai naujai UV dengimo operacijai, kaip apibrėžta proceso diskusijose. Į dokumentą turėtų būti įtraukta UV dengimo technologijų įmonės nustatyta geriausia praktika, kuri gali apimti dangos kaitinimą per vandens gaubtą šildymo sistemą iki pistoleto antgalio; kaitinimas ir maišymas; ir dangos suvartojimo matavimo svarstyklės.
7 etapas. Nuolatinis bendravimas
Kliento, UV integratoriaus ir UV dangų įmonės bendravimo priemonės yra labai svarbios ir turėtų būti skatinamos. Šiuolaikinės technologijos leidžia labai patogiai planuoti ir dalyvauti įprastuose mastelio keitimo / konferencijos tipo pokalbiuose. Montuojant UV įrangą ar sistemą neturėtų būti netikėtumų.
Vamzdžių gamintojo pasiekti rezultatai
Svarbi sritis, į kurią reikia atsižvelgti atliekant bet kokį UV dangos projektą, yra bendras išlaidų taupymas. Šiuo atveju gamintojas sutaupė keliose srityse, įskaitant energijos sąnaudas, darbo sąnaudas ir dangų eksploatacines medžiagas.
Energijos sąnaudos – mikrobangų krosnelėje varomas UV ir indukcinis šildymas
Įprastose vandens pagrindo dangų sistemose vamzdį reikia šildyti prieš indukciją arba po jo. Indukciniai šildytuvai yra brangūs, sunaudoja daug energijos ir gali turėti didelių priežiūros problemų. Be to, vandens pagrindu pagamintam tirpalui reikėjo 200 kw indukcinio šildytuvo energijos, palyginti su 90 kw, naudojamu mikrobangų UV lempose.
1 lentelė. Sutaupyta daugiau nei 100 kw per valandą naudojant 10 lempų mikrobangų UV sistemą, palyginti su indukcinio šildymo sistema
Kaip matyti iš 1 lentelės, vamzdžių gamintojas, įdiegęs UV dengimo technologiją, sutaupė daugiau nei 100 kW per valandą, taip pat sumažino energijos sąnaudas daugiau nei 71 000 USD per metus.
3 pav. Metinio elektros energijos taupymo iliustracija
Sąnaudų sutaupymas dėl šio sumažinto energijos suvartojimo buvo apskaičiuotas remiantis apskaičiuota 14,33 cento/kWh elektros kaina. Sumažinus energijos suvartojimą 100 kW/val., skaičiuojant dviem pamainomis 50 savaičių per metus (penkias dienas per savaitę, 20 valandų per pamainą), sutaupoma 71 650 USD, kaip parodyta 3 paveiksle.
Darbo sąnaudų mažinimas – operatoriai ir priežiūra
Kadangi gamybos įmonės ir toliau vertina savo darbo sąnaudas, UV procesas leidžia sutaupyti unikalių operatoriaus ir techninės priežiūros darbo valandų. Naudojant vandens pagrindo dangas, drėgna danga gali sukietėti ant medžiagų tvarkymo įrangos, kuri galiausiai turi būti pašalinta.
Gamybos įrenginio operatoriai iš viso sunaudojo 28 valandas per savaitę, nuimdami / nuvalydami vandens pagrindo dangą iš tolesnių medžiagų tvarkymo įrangos.
Be išlaidų sutaupymo (apytikriai 28 darbo valandos x 36 USD [apkrautos išlaidos] per valandą = 1 008 USD per savaitę arba 50 400 USD per metus), fiziniai darbo reikalavimai operatoriams gali būti varginantys, atimantis daug laiko ir visiškai pavojingi.
Klientas numatė dangos valymą kiekvieną ketvirtį, o darbo sąnaudos siekė 1 900 USD per ketvirtį, pridėjus dangos pašalinimo išlaidas, iš viso 2 500 USD. Iš viso per metus buvo sutaupyta 10 000 USD.
Dangos taupymas – vandens pagrindu, palyginti su UV
Vamzdžių gamyba kliento vietoje siekė 12 000 tonų 9,625 colio skersmens vamzdžių per mėnesį. Apibendrinant, tai prilygsta maždaug 570 000 linijinių pėdų / ~ 12 700 vienetų. Naujos UV dengimo technologijos taikymo procesas apėmė didelio tūrio / žemo slėgio purškimo pistoletus, kurių tipinis tikslinis storis yra 1,5 mil. Kietėjimas buvo atliktas naudojant Heraeus UV mikrobangų lempas. Sutaupytos dangų sąnaudos ir transportavimo/vidaus tvarkymo kaštai apibendrinti 2 ir 3 lentelėse.
2 lentelė. Dangos sąnaudų palyginimas – UV ir vandens pagrindo dangos tiesinei pėdai
3 lentelė. Papildomas sutaupymas dėl mažesnių įvežamų transportavimo išlaidų ir sumažėjusio medžiagų tvarkymo vietoje
Be to, galima papildomai sutaupyti medžiagų ir darbo sąnaudų bei padidinti gamybos efektyvumą.
UV dangos yra regeneruojamos (vandens pagrindu pagamintos dangos ne), todėl jų efektyvumas yra bent 96%.
Operatoriai praleidžia mažiau laiko valydami ir prižiūrėdami dengimo įrangą, nes UV danga neišdžiūsta, nebent yra veikiama didelio intensyvumo UV energijos.
Gamybos greitis yra greitesnis, o klientas gali padidinti gamybos greitį nuo 100 pėdų per minutę iki 150 pėdų per minutę – tai 50%.
UV proceso įranga paprastai turi įmontuotą praplovimo ciklą, kuris stebimas ir suplanuotas pagal gamybos valandas. Tai gali būti koreguojama pagal kliento poreikius, todėl sistemos valymui reikia mažiau darbo jėgos.
Šiame pavyzdyje klientas sutaupė 1 277 400 USD per metus.
LOJ mažinimas
UV dengimo technologija taip pat sumažino LOJ, kaip matyti 4 paveiksle.
4 pav. LOJ sumažinimas dėl UV dengimo
Išvada
UV dangų technologija leidžia vamzdžių gamintojui praktiškai pašalinti LOJ dengimo operacijose, taip pat užtikrinti tvarų gamybos procesą, kuris pagerina produktyvumą ir bendrą produkto našumą. UV dengimo sistemos taip pat leidžia žymiai sutaupyti. Kaip nurodyta šiame straipsnyje, bendras kliento sutaupymas viršijo 1 200 000 USD per metus ir pašalino daugiau nei 154 000 svarų LOJ emisijų.
Norėdami gauti daugiau informacijos ir pasiekti IG skaičiuotuvus, apsilankykite www.alliedphotochemical.com/roi-calculators/. Norėdami gauti papildomų proceso patobulinimų ir IG skaičiuoklės pavyzdžio, apsilankykite www.uvebtechnology.com.
ŠONINĖ JUOSTA
UV dengimo proceso tvarumas / pranašumai aplinkai:
Nėra lakiųjų organinių junginių (LOJ)
Nėra pavojingų oro teršalų (HAP)
Nedegi
Jokių tirpiklių, vandens ar užpildų
Jokių drėgmės ar temperatūros gamybos problemų
UV dangų siūlomi bendri proceso patobulinimai:
Greitas gamybos greitis nuo 800 iki 900 pėdų per minutę, priklausomai nuo gaminio dydžio
Mažas fizinis pėdsakas, mažesnis nei 35 pėdos (tiesinis ilgis)
Minimalus darbų atlikimas
Išdžiūsta akimirksniu, be jokių papildomų kietėjimo reikalavimų
Jokių problemų dėl šlapios dangos
Jokio dangos reguliavimo dėl temperatūros ar drėgmės problemų
Jokio specialaus tvarkymo/sandėliavimo pamainų keitimo, techninės priežiūros ar savaitgalio išjungimų metu
Su operatoriais ir priežiūra susijusių darbo jėgos sąnaudų mažinimas
Galimybė susigrąžinti perpurškimą, pakartotinai filtruoti ir vėl įterpti į dangų sistemą
Pagerintas gaminio našumas naudojant UV dangą:
Patobulinti drėgmės tyrimų rezultatai
Puikūs druskos rūko bandymų rezultatai
Galimybė reguliuoti dangos savybes ir spalvą
Galimi skaidrūs, metaliniai ir spalvų sluoksniai
Mažesnės linijinės pėdos dengimo sąnaudos, kaip rodo IG skaičiuoklė:
Paskelbimo laikas: 2023-12-14
