Die erfolgreiche und effiziente Produktion eines Rohrs oder einer Leitung ist eine Frage der Optimierung von 10.000 Teilen, einschließlich der Wartung der Ausrüstung.Angesichts der vielen beweglichen Teile in jedem Mühlentyp und jedem Peripheriegerät ist die Einhaltung des vom Hersteller empfohlenen vorbeugenden Wartungsplans eine Herausforderung.Foto: T&H Lemont Inc.
Anmerkung der Redaktion.Dies ist der erste Teil einer zweiteiligen Serie zur Optimierung der Schlauchleistung.Lesen Sie den zweiten Teil.
Die Herstellung von Rohrprodukten ist selbst unter den günstigsten Umständen eine anspruchsvolle Aufgabe.Fabriken sind komplex, erfordern regelmäßige Wartung und je nachdem, was sie produzieren, ist der Wettbewerb hart.Viele Hersteller von Metallrohren stehen unter starkem Druck, die Betriebszeit zu maximieren, um den Umsatz zu maximieren, und gleichzeitig wenig wertvolle Zeit für geplante Wartungsarbeiten zu lassen.
Die Bedingungen in der Branche sind heute nicht die besten.Die Materialkosten sind lächerlich hoch und Teillieferungen sind keine Seltenheit.Rohrhersteller müssen heute mehr denn je die Betriebszeit maximieren und Ausschuss reduzieren, und Teillieferungen bedeuten kürzere Produktionszeiten.Kürzere Auflagen bedeuten häufigere Umrüstungen, was weder Zeit noch Arbeit effizient nutzt.
„Zeit ist heutzutage von entscheidender Bedeutung“, sagt Mark Prasek, North American Tubing und Tubing Sales Manager für EFD Induction.
Gespräche mit Branchenexperten über Tipps und Strategien, wie Sie Ihr Unternehmen optimal nutzen können, offenbaren einige wiederkehrende Themen:
Um eine Anlage mit höchster Effizienz zu betreiben, müssen Dutzende Faktoren optimiert werden, von denen die meisten miteinander interagieren. Daher ist die Optimierung der Anlagenleistung nicht immer einfach.Ein berühmtes Zitat des ehemaligen Kolumnisten des The Tube & Pipe Journal, Bud Graham, gibt einen Einblick: „Eine Rohrmühle ist ein Werkzeugregal.“Zu wissen, was jedes Tool tut, wie es funktioniert und wie jedes Tool mit anderen interagiert, ist etwa ein Drittel des Weges zum Erfolg.Ein weiteres Drittel besteht darin, sicherzustellen, dass alles unterstützt und ausgerichtet ist.Das letzte Drittel ist Bedienerschulungsprogrammen, Fehlerbehebungsstrategien und spezifischen Betriebsabläufen gewidmet, die für jedes Rohr oder jeden Rohrhersteller einzigartig sind.
Die wichtigste Überlegung für einen effizienten Anlagenbetrieb hat nichts mit der Anlage zu tun.Wenn dieser Rohstoff das Beste aus dem Walzwerk herausholt, bedeutet das, dass er das Beste aus jedem dem Walzwerk zugeführten Coil herausholt.Es beginnt mit der Kaufentscheidung.
Spulenlänge.„Rohrfabriken gedeihen, wenn die Spulen so lang wie möglich sind“, sagt Nelson Abbey, Direktor von Abbey Products bei Fives Bronx Inc. Wenn man mit kürzeren Rollen arbeitet, muss man mehr Rollenenden verarbeiten.Jedes Ende der Rolle erfordert eine Stumpfnaht und jede Stumpfnaht erzeugt einen Ausschuss.
Die Schwierigkeit besteht darin, dass die längsten Spulen möglicherweise teurer verkauft werden, während die kürzeren Spulen möglicherweise zu einem besseren Preis erhältlich sind.Ein Einkäufer möchte vielleicht etwas Geld sparen, aber das ist nicht die Sichtweise der Leute in der Produktion.Fast jeder, der eine Anlage betreibt, wird zustimmen, dass der Preisunterschied groß sein muss, um den Produktionsausfall auszugleichen, der mit der zusätzlichen Stilllegung der Anlage einhergeht.
Ein weiterer Gesichtspunkt, sagt Abby, ist die Kapazität der Abwickelhaspel und etwaige andere Einschränkungen am Werkseingang.Um die Vorteile des Kaufs größerer Rollen nutzen zu können, kann es erforderlich sein, in leistungsstärkere Eingabegeräte zu investieren, um größere und schwerere Rollen verarbeiten zu können.
Auch der Zuschnitt spielt eine Rolle, unabhängig davon, ob der Zuschnitt intern oder extern erfolgt.Rollenschneider-Aufwickler haben ein maximales Gewicht und einen maximalen Durchmesser, den sie verarbeiten können. Daher ist eine optimale Abstimmung zwischen Rolle und Rollenschneider-Aufwickler für die Maximierung der Produktivität von entscheidender Bedeutung.
Es handelt sich also um das Zusammenspiel von vier Faktoren: der Größe und dem Gewicht der Rolle, der erforderlichen Breite des Rollenschneiders, der Produktivität des Rollenschneiders und der Leistung der Eingabegeräte.
Rollenbreite und Zustand.Dass die Rollen die richtige Breite und die richtige Größe haben müssen, um das Produkt herzustellen, ist in der Werkstatt selbstverständlich, aber es passieren immer wieder Fehler.Walzwerksbetreiber können häufig geringfügige Unter- oder Überbandbreiten ausgleichen, dies ist jedoch nur eine Frage des Grades.Es ist wichtig, genau auf die Breite des Schlitzkomplexes zu achten.
Auch die Kantenbeschaffenheit des Stahlbandes ist das wichtigste Thema.Laut Michael Strand, Präsident von T&H Lemont, ist eine konstante Kantenleistung ohne Grate oder andere Unregelmäßigkeiten entscheidend für die Aufrechterhaltung einer gleichmäßigen Schweißnaht über die gesamte Länge des Bandes.Auch das Vor- und Längsabwickeln sowie das Zurückspulen funktionieren.Bei unvorsichtiger Handhabung kann es zu Lichtbögen kommen, was ein Problem darstellt.Der von Walzwerkzeugingenieuren entwickelte Umformprozess beginnt mit einem flachen Band, nicht mit einem gebogenen.
instrumentelle Überlegungen.„Gutes Formdesign maximiert die Produktivität“, sagt Stan Green, General Manager von SST Forming Roll Inc., und weist darauf hin, dass es keine einzige Strategie für die Rohrformung und daher auch keine einzige Strategie für das Formdesign gibt.Die Anbieter von Walzenwerkzeugen variieren und die Rohrbearbeitungsmethoden variieren, daher variieren auch ihre Produkte.Auch die Ausbeute ist unterschiedlich.
„Der Radius der Walzenoberfläche ändert sich ständig, sodass sich die Rotationsgeschwindigkeit des Werkzeugs über die gesamte Werkzeugoberfläche ändert“, sagte er.Natürlich durchläuft das Rohr die Mühle nur mit einer Geschwindigkeit.Daher kann das Design den Ertrag beeinflussen.Er fügte hinzu, dass eine schlechte Konstruktion im Neuzustand des Werkzeugs zu Materialverschwendung führt und mit der Abnutzung des Werkzeugs nur noch schlimmer wird.
Für Unternehmen, die keine Schulung und Wartung anbieten, beginnt die Entwicklung einer Strategie zur Optimierung der Anlagenleistung bei den Grundlagen.
„Unabhängig von der Art der Anlage und dem, was sie produziert, haben alle Anlagen zwei Dinge gemeinsam – Bediener und Arbeitsabläufe“, sagte Abbey.Der Betrieb der Einrichtung mit größtmöglicher Konsistenz hänge von einer standardisierten Schulung und der Einhaltung schriftlicher Verfahren ab, sagte er.Inkonsistenzen in der Schulung führen zu Unterschieden bei der Einrichtung und Fehlerbehebung.
Um das Beste aus der Anlage herauszuholen, muss jeder Bediener einheitliche Einrichtungs- und Fehlerbehebungsverfahren anwenden, von Bediener zu Bediener und von Schicht zu Schicht.Bei Verfahrensunterschieden handelt es sich in der Regel um Missverständnisse, schlechte Angewohnheiten, Vereinfachungen und Problemumgehungen.Dies führt immer zu Schwierigkeiten bei der effektiven Führung des Unternehmens.Diese Probleme können hausgemacht sein oder auftreten, wenn ein geschulter Bediener von einem Wettbewerber eingestellt wird, die Ursache jedoch irrelevant ist.Konsistenz ist der Schlüssel, auch bei Bedienern, die Erfahrung mitbringen.
„Es dauert Jahre, einen Rohrwerksbetreiber zu entwickeln, und man kann sich wirklich nicht auf ein generisches, einheitliches Programm verlassen“, sagte Strand.„Jedes Unternehmen benötigt ein Schulungsprogramm, das auf die eigenen Anlagen und Abläufe zugeschnitten ist.“
„Die drei Schlüssel für einen effizienten Betrieb sind Maschinenwartung, Wartung der Verbrauchsmaterialien und Kalibrierung“, sagte Dan Ventura, Präsident von Ventura & Associates.„Diese Maschine hat viele bewegliche Teile – sei es die Mühle selbst oder die Peripheriegeräte am Ein- oder Auslass, der Tanztisch oder was auch immer – regelmäßige Wartung ist wichtig, um sie in Top-Zustand zu halten.“
Strand stimmte zu.„Alles beginnt mit einem vorbeugenden Wartungsprogramm“, sagt er.„Dies bietet die besten Chancen für einen profitablen Betrieb der Anlage.Wenn ein Rohrhersteller nur auf Notfälle reagiert, gerät er außer Kontrolle.Es kommt auf die nächste Krise an.“
„Jedes Gerät im Werk muss angepasst werden“, sagte Ventura.„Sonst töten sich die Fabriken gegenseitig.“
„Wenn Rollen ihre Nutzungsdauer überschreiten, werden sie in vielen Fällen hart und brechen schließlich“, sagte Ventura.
„Wenn die Schwaden nicht durch regelmäßige Wartung in gutem Zustand gehalten werden, wird der Tag kommen, an dem sie einer Notfallwartung bedürfen“, sagte Ventura.Würden die Werkzeuge vernachlässigt, müsste für die Reparatur zwei- bis dreimal mehr Material abgetragen werden als sonst.Es dauert auch länger und kostet mehr.
Strand wies darauf hin, dass Investitionen in Backup-Tools dazu beitragen können, Notfälle zu verhindern.Wenn ein Werkzeug häufig für große Auflagen verwendet wird, werden mehr Ersatzteile benötigt als für ein Werkzeug, das selten für kurze Auflagen verwendet wird.Auch die Fähigkeiten des Tools wirken sich auf das Erwartungsniveau aus.Die Rippen können vom gerippten Werkzeug abbrechen und die Schweißwalzen geben der Hitze der Schweißkammer nach, ein Problem, das die Formung und Kalibrierung der Walzen nicht stört.
„Regelmäßige Wartung ist gut für die Ausrüstung und die richtige Ausrichtung ist gut für das daraus hergestellte Produkt“, sagte er.Wenn sie ignoriert werden, werden Fabrikarbeiter immer mehr Zeit damit verbringen, aufzuholen.Zeit, die für die Schaffung eines qualitativ hochwertigen Produkts aufgewendet werden könnte, das auf dem Markt gefragt ist.Diese beiden Faktoren sind so wichtig, werden aber oft übersehen oder übersehen, dass Ventura davon überzeugt ist, dass sie die beste Möglichkeit bieten, das Beste aus einer Anlage herauszuholen, die Produktivität zu maximieren und Abfall zu minimieren.
Ventura setzt die Wartung von Mühlen und Verbrauchsmaterialien mit der Wartung von Fahrzeugen gleich.Niemand wird ein Auto mehrere Zehntausende Kilometer zwischen dem Ölwechsel und einem platzenden Reifen fahren.Dies führt auch bei schlecht gewarteten Anlagen zu kostspieligen Reparaturen oder Unfällen.
Auch regelmäßige Überprüfungen der Tools nach jedem Start seien notwendig, sagte er.Inspektionswerkzeuge können Probleme wie Mikrorisse aufdecken.Das Erkennen solcher Schäden unmittelbar nach dem Entfernen des Werkzeugs aus der Maschine und nicht vor dem Einbau für den nächsten Durchgang ermöglicht mehr Zeit für die Herstellung eines Ersatzwerkzeugs.
„Einige Unternehmen haben während der geplanten Schließungen normal gearbeitet“, sagte Greene.Er wusste, dass es in solchen Zeiten schwierig sein würde, geplante Ausfallzeiten einzuhalten, wies jedoch darauf hin, dass dies sehr gefährlich sei.Versand- und Speditionsunternehmen sind entweder überlastet oder unterbesetzt oder beides, sodass Lieferungen heutzutage nicht pünktlich erfolgen.
„Wenn in der Fabrik etwas kaputt geht und Sie einen Ersatz bestellen müssen, was werden Sie dann tun, um die Lieferung zu erhalten?“- er hat gefragt.Natürlich ist eine Lieferung per Luftfracht immer möglich, allerdings können sich dadurch die Lieferkosten erhöhen.
Bei der Wartung von Mühlen und Walzen geht es nicht nur um die Einhaltung des Wartungsplans, sondern auch darum, den Wartungsplan mit dem Produktionsplan in Einklang zu bringen.
Breite und Tiefe der Erfahrung sind in allen drei Bereichen wichtig – Betrieb, Fehlerbehebung und Wartung.Warren Whitman, Vizepräsident des Geschäftsbereichs Die and Die von T&H Lemont, sagt, dass Unternehmen mit nur einer oder zwei Rohrfabriken für den Eigenbedarf in der Regel nur wenige Leute für die Wartung des Walzwerks und der Werkzeuge haben.Selbst wenn das Wartungspersonal über Fachwissen verfügt, verfügen kleine Abteilungen im Vergleich zu größeren Wartungsabteilungen nur über einen geringen Erfahrungsspielraum, wodurch kleinere Mitarbeiter benachteiligt werden.Verfügt das Unternehmen nicht über eine technische Abteilung, muss die Serviceabteilung die Fehlerbehebung und Reparatur selbst durchführen.
Laut Strand ist die Schulung der Betriebs- und Wartungsmitarbeiter heute wichtiger denn je.Die Pensionierungswelle, die mit der alternden Babyboomer-Generation einhergeht, bedeutet, dass ein Großteil des Stammeswissens, das den Unternehmen einst geholfen hat, ihre Höhen und Tiefen zu meistern, schwindet.Zwar können sich viele Rohrhersteller immer noch auf den Rat und die Anleitung von Ausrüstungslieferanten verlassen, aber selbst diese Erfahrung ist nicht mehr so groß wie früher und schwindet.
Der Schweißprozess ist genauso wichtig wie jeder andere Prozess, der bei der Herstellung eines Rohrs oder einer Leitung stattfindet, und die Rolle der Schweißmaschine darf nicht unterschätzt werden.
Induktionsschweißen.„Heute entfallen etwa zwei Drittel unserer Aufträge auf Nachrüstungen“, sagte Prasek.„Sie ersetzen normalerweise alte, problematische Schweißer.Im Moment ist der Durchsatz der Haupttreiber.“
Ihm zufolge fielen viele Leute hinter acht Bällen zurück, weil der Rohling zu spät herauskam.„Normalerweise geht der Schweißer, wenn das Material endlich angekommen ist“, sagte er.Überraschend viele Rohr- und Leitungshersteller nutzen sogar Maschinen auf Basis der Vakuumröhrentechnik, also Maschinen, die mindestens 30 Jahre alt sind.Das Wissen über die Wartung solcher Maschinen ist nicht groß und es ist schwierig, selbst Ersatzrohre zu finden.
Das Problem für Schläuche und Schlauchhersteller, die sie immer noch verwenden, ist ihre Alterung.Sie versagen nicht katastrophal, sondern verschlechtern sich langsam.Eine Lösung besteht darin, zum Ausgleich weniger Schweißwärme zu verbrauchen und die Geschwindigkeit des Walzwerks zu reduzieren, wodurch die Kapitalkosten für die Investition in neue Ausrüstung leicht vermieden werden können.Dadurch entsteht die Illusion, dass alles in Ordnung sei.
Laut Prasek kann die Investition in eine neue Stromquelle für das Induktionsschweißen den Stromverbrauch der Anlage deutlich senken.Einige Bundesstaaten, insbesondere solche mit großer Bevölkerungszahl und überlasteten Netzen, bieten nach dem Kauf energieeffizienter Geräte großzügige Rabatte an.Er fügte hinzu, dass der zweite Beweggrund für Investitionen in neue Produkte das Potenzial neuer Fertigungskapazitäten sei.
„Oft ist ein neues Schweißgerät viel effizienter als ein altes und kann Tausende von Dollar einsparen, indem es mehr Schweißleistung ohne Leistungsaufrüstung liefert“, sagte Prasek.
Auch die Ausrichtung von Induktor und Widerstand ist entscheidend.John Holderman, Geschäftsführer von EHE Consumables, sagt, dass eine richtig dimensionierte und installierte Telefonspule eine optimale Position im Verhältnis zum Schweißrad hat und einen angemessenen und konstanten Abstand um das Rohr herum erfordert.Bei falscher Einstellung kommt es zum vorzeitigen Ausfall der Spule.
Die Funktion des Blockers ist einfach – er blockiert den Stromfluss und leitet ihn an die Kante des Bandes – und wie alles andere in einem Walzwerk ist die Positionierung entscheidend, sagt er.Der richtige Ort ist die Oberseite der Schweißnaht, aber das ist nicht die einzige Überlegung.Die Installation ist entscheidend.Wenn er an einem Dorn befestigt wird, der nicht stark genug ist, kann sich die Position des Pollers verschieben und er zieht tatsächlich den Innendurchmesser am Rohrboden entlang.
Split-Coil-Konzepte nutzen die Trends bei Schweißzusätzen und können einen erheblichen Einfluss auf die Anlagenverfügbarkeit haben.
„Mühlen mit großem Durchmesser verwenden seit langem geteilte Serpentinenkonstruktionen“, sagte Holderman.„Der Austausch der eingebauten Induktionsspule erfordert das Schneiden des Rohrs, den Austausch der Spule und das erneute Schneiden auf einer Fräsmaschine“, sagte er.Das zweiteilige Split-Coil-Design spart viel Zeit und Mühe.
„Sie wurden notgedrungen in großen Walzwerken eingesetzt, aber um dieses Prinzip auf kleine Spulen anzuwenden, war einiges an aufwendiger Technik erforderlich“, sagte er.Die Hersteller haben einfach nichts, womit sie arbeiten können.„Die kleine, zweiteilige Rolle verfügt über spezielle Hardware und eine clevere Halterung“, sagte er.
Was den Impedanzkühlungsprozess betrifft, haben Rohr- und Rohrhersteller im Wesentlichen zwei Möglichkeiten: ein zentrales Kühlsystem für die Anlage oder ein separates dediziertes Wasserversorgungssystem, was kostspielig sein kann.
„Es ist am besten, den Widerstand mit sauberem Kühlmittel zu kühlen“, sagte Holderman.Zu diesem Zweck kann eine kleine Investition in ein spezielles Impedanzfiltersystem für das Kühlmittel des Walzwerks die Lebensdauer der Impedanz erheblich verlängern.
Kühlmittel wird üblicherweise für Impeder verwendet, aber Kühlmittel kann feines Metall ansammeln.Trotz aller Versuche, kleine Partikel im Zentralfilter einzufangen oder das zentrale Magnetsystem zu nutzen, um sie einzufangen, gelangten einige davon durch und gelangten in den Blocker.Dies ist nicht der richtige Ort für Metallpulver.
„Sie erhitzen sich im Induktionsfeld und brennen durch den Widerstandskörper und das Ferrit, was zu einem vorzeitigen Ausfall und anschließender Abschaltung zum Austausch des Widerstands führt“, sagte Haldeman.„Sie sammeln sich auch auf der Telefonspule an und verursachen schließlich Lichtbogenschäden.“
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 15. Januar 2023