نصائح لزيادة كفاءة إنتاج الأنابيب (الجزء الأول)

إن الإنتاج الناجح والفعال للأنبوب أو الأنبوب هو مسألة تحسين 10000 قطعة، بما في ذلك صيانة المعدات.مع وجود العديد من الأجزاء المتحركة في كل نوع من المطاحن وكل قطعة من المعدات الطرفية، فإن اتباع جدول الصيانة الوقائية الموصى به من قبل الشركة المصنعة يمثل تحديًا.الصورة: شركة تي آند إتش ليمونت.
ملحوظة المحرر.هذا هو الجزء الأول من سلسلة مكونة من جزأين حول تحسين أداء الأنابيب.إقرأ الجزء الثاني.
يعد تصنيع المنتجات الأنبوبية مهمة صعبة حتى في ظل أفضل الظروف.المصانع معقدة، وتتطلب صيانة منتظمة، واعتمادًا على ما تنتجه، تكون المنافسة شرسة.يتعرض العديد من مصنعي الأنابيب المعدنية لضغوط شديدة لزيادة وقت التشغيل إلى أقصى حد من أجل زيادة الإيرادات إلى أقصى حد مع ترك القليل من الوقت الثمين للصيانة المجدولة.
الظروف في الصناعة اليوم ليست الأفضل.تكاليف المواد مرتفعة بشكل يبعث على السخرية، وعمليات التسليم الجزئية ليست غير شائعة.الآن أكثر من أي وقت مضى، يحتاج مصنعو الأنابيب إلى زيادة وقت التشغيل إلى أقصى حد وتقليل الخردة، كما أن الحصول على عمليات تسليم جزئية يعني أوقات إنتاج أقصر.تعني فترات التشغيل الأقصر تغييرات أكثر تكرارًا، وهو ما لا يعد استخدامًا فعالاً للوقت أو العمل.
يقول مارك براسيك، مدير مبيعات الأنابيب والأنابيب في أمريكا الشمالية لشركة EFD Induction: "الوقت هو جوهر الأمر هذه الأيام".
المحادثات مع خبراء الصناعة حول النصائح والاستراتيجيات لتحقيق أقصى استفادة من مشروعك تكشف عن بعض المواضيع المتكررة:
إن تشغيل المصنع بأعلى كفاءة يعني تحسين عشرات العوامل، التي يتفاعل معظمها مع بعضها البعض، لذا فإن تحسين أداء المصنع ليس بالأمر السهل دائمًا.اقتباس مشهور من كاتب العمود السابق في The Tube & Pipe Journal، Bud Graham، يعطي بعض الأفكار: "طاحونة الأنابيب عبارة عن رف أدوات".إن معرفة ما تفعله كل أداة، وكيف تعمل، وكيف تتفاعل كل أداة مع الآخرين هو حوالي ثلث الطريق إلى النجاح.التأكد من دعم كل شيء ومواءمته هو ثلث آخر.أما الثلث الأخير فهو مخصص لبرامج تدريب المشغلين، واستراتيجيات استكشاف الأخطاء وإصلاحها وإجراءات التشغيل المحددة الفريدة لكل مصنع أنابيب أو أنابيب.
الاعتبار الأول لتشغيل المصنع بكفاءة ليس له علاقة بالمصنع.هذه المادة الخام، التي تحقق أقصى استفادة من مطحنة الدرفلة، تعني الحصول على أقصى استفادة من كل ملف يتم تغذيته إلى مطحنة الدرفلة.يبدأ بقرار الشراء.
طول الملف.يقول نيلسون آبي، مدير منتجات آبي في شركة Fives Bronx Inc: "تزدهر مصانع الأنابيب عندما تكون الملفات أطول ما يمكن". إن العمل باستخدام لفات أقصر يعني التعامل مع المزيد من نهايات اللف.تتطلب كل نهاية من اللفة لحامًا تناكبيًا، وكل لحام تناكبي يخلق خردة.
تكمن الصعوبة هنا في أن الملفات الأطول قد يتم بيعها بسعر أعلى، في حين أن الملفات الأقصر قد تكون متاحة بسعر أفضل.قد يرغب وكيل الشراء في توفير بعض المال، ولكن هذه ليست وجهة نظر الأشخاص العاملين في الإنتاج.سيوافق كل من يدير مصنعًا تقريبًا على أن فرق السعر يجب أن يكون كبيرًا للتعويض عن خسارة الإنتاج المرتبطة بإغلاق المصنع الإضافي.
هناك اعتبار آخر، كما يقول آبي، وهو قدرة جهاز التفكيك وأي قيود أخرى عند دخول المصنع.قد يكون من الضروري الاستثمار في معدات إدخال أكثر قوة للتعامل مع اللفات الأكبر والأثقل للاستفادة من شراء اللفات الأكبر حجمًا.
يعد القطع أيضًا عاملاً، سواء تم القطع داخليًا أو بالاستعانة بمصادر خارجية.تتمتع آلات إعادة اللف والتقطيع بأقصى وزن وقطر يمكنها التعامل معه، لذا فإن التطابق الأمثل بين آلة إعادة اللف والتقطيع يعد أمرًا بالغ الأهمية لزيادة الإنتاجية إلى الحد الأقصى.
وبالتالي، فهو تفاعل بين أربعة عوامل: حجم ووزن اللفة، والعرض المطلوب لآلة التقطيع، وإنتاجية آلة التقطيع وقوة معدات الإدخال.
عرض اللفة وحالتها.وغني عن القول في المتجر أن اللفات يجب أن تكون بالعرض الصحيح والحجم الصحيح لإنتاج المنتج، ولكن الأخطاء تحدث.يمكن لمشغلي مصانع الدرفلة في كثير من الأحيان تعويض العرض الطفيف الموجود أسفل أو فوق الشريط، ولكن هذه مسألة درجة فقط.الاهتمام الوثيق بعرض مجمع الشق أمر بالغ الأهمية.
تعد حالة حافة الشريط الفولاذي هي أيضًا القضية الأكثر أهمية.وفقًا لمايكل ستراند، رئيس T&H Lemont، يعد الأداء المتسق للحافة بدون نتوءات أو أي تناقضات أخرى أمرًا بالغ الأهمية للحفاظ على لحام ثابت عبر طول الشريط.تعمل أيضًا عملية اللف الأولي والفك الطولي وإعادة اللف.يمكن للملفات التي لم يتم التعامل معها بعناية أن تتقوس، وهذه مشكلة.تبدأ عملية التشكيل، التي طورها مهندسو القالب المتدحرج، بشريط مسطح، وليس شريطًا منحنيًا.
اعتبارات مفيدة.يقول ستان جرين، المدير العام لشركة SST Forming Roll Inc.، "إن التصميم الجيد للقالب يزيد من الإنتاجية إلى الحد الأقصى"، مشيرًا إلى أنه لا توجد استراتيجية واحدة لتشكيل الأنبوب، وبالتالي لا توجد استراتيجية واحدة لتصميم القالب.يختلف موردو الأدوات الدوارة وتختلف طرق معالجة الأنابيب، لذلك تختلف منتجاتهم أيضًا.العائد هو أيضا مختلف.
وقال: "إن نصف قطر سطح الأسطوانة يتغير باستمرار، وبالتالي تتغير سرعة دوران الأداة على كامل سطح الأداة".وبطبيعة الحال، يمر الأنبوب عبر الطاحونة بسرعة واحدة فقط.ولذلك، فإن التصميم يمكن أن يؤثر على العائد.وأضاف أن التصميم السيئ يهدر المواد عندما تكون الأداة جديدة ويزداد الأمر سوءًا مع تآكل الأداة.
بالنسبة للشركات التي لا توفر التدريب والصيانة، فإن وضع استراتيجية لتحسين أداء المصنع يبدأ بالأساسيات.
وقال آبي: "بغض النظر عن نوع المصنع وما ينتجه، فإن جميع المصانع تشترك في شيئين - المشغلين وإجراءات العمل".وقال إن تشغيل المنشأة بأكبر قدر ممكن من الاتساق يعتمد على التدريب الموحد والالتزام بالإجراءات المكتوبة.يؤدي عدم الاتساق في التدريب إلى اختلافات في الإعداد واستكشاف الأخطاء وإصلاحها.
لتحقيق أقصى استفادة من المصنع، يجب على كل مشغل استخدام إجراءات الإعداد واستكشاف الأخطاء وإصلاحها المتسقة، من مشغل إلى مشغل ومن التحول إلى التحول.عادةً ما تنطوي أي اختلافات إجرائية على سوء الفهم والعادات السيئة والتبسيط والحلول البديلة.وهذا يؤدي دائمًا إلى صعوبات في الإدارة الفعالة للمؤسسة.يمكن أن تكون هذه المشكلات ناشئة محليًا أو تحدث عندما يتم تعيين عامل مدرب من أحد المنافسين ولكن المصدر غير ذي صلة.الاتساق هو المفتاح، بما في ذلك المشغلين الذين يجلبون الخبرة.
وقال ستراند: "يستغرق الأمر سنوات لتطوير مشغل مطحنة الأنابيب، ولا يمكنك حقًا الاعتماد على برنامج عام واحد يناسب الجميع"."تحتاج كل شركة إلى برنامج تدريبي مصمم خصيصًا لمصانعها وعملياتها."
قال دان فينتورا، رئيس شركة Ventura & Associates: "المفاتيح الثلاثة للتشغيل الفعال هي صيانة الماكينات وصيانة المواد الاستهلاكية والمعايرة"."تحتوي هذه الآلة على الكثير من الأجزاء المتحركة - سواء كانت الطاحونة نفسها أو الأجهزة الطرفية عند المدخل أو المخرج، أو طاولة الرقص أو أي شيء آخر - فإن الصيانة الدورية مهمة للحفاظ على أفضل حالة لها."
وافق ستراند.يقول: "كل شيء يبدأ ببرنامج الصيانة الوقائية"."وهذا يعطي أفضل فرصة لتشغيل مربح للمصنع.إذا استجابت الشركة المصنعة للأنابيب لحالات الطوارئ فقط، فهذا يعني أنها خارجة عن السيطرة.الأمر يعتمد على الأزمة المقبلة».
وقال فينتورا: "يجب تعديل كل قطعة من المعدات في المصنع"."وإلا فإن المصانع ستقتل بعضها البعض."
وقال فينتورا: "في كثير من الحالات، عندما تتجاوز اللفات عمرها الإنتاجي، فإنها تتصلب وتنكسر في النهاية".
وقال فنتورا: "إذا لم يتم الحفاظ على الصفوف الهوائية في حالة جيدة من خلال الصيانة الدورية، فسيأتي اليوم الذي ستحتاج فيه إلى صيانة طارئة".ويقول إنه إذا تم إهمال الأدوات، فسيتعين إزالة مواد أكثر بمرتين إلى ثلاث مرات لإصلاحها مقارنة بغير ذلك.كما أنها تستغرق وقتًا أطول وتكلف أكثر.
وأشار ستراند إلى أن الاستثمار في أدوات النسخ الاحتياطي يمكن أن يساعد في منع حالات الطوارئ.إذا تم استخدام الأداة بشكل متكرر لفترات طويلة، فستكون هناك حاجة إلى قطع غيار أكثر من الأداة التي نادرًا ما تستخدم لفترات قصيرة.تؤثر إمكانيات الأداة أيضًا على مستوى التوقعات.يمكن أن تنفصل الأضلاع عن الأداة المضلعة وتستسلم بكرات اللحام لحرارة غرفة اللحام، وهي مشاكل لا تهتم بتشكيل الأسطوانات ومعايرتها.
وقال: "الصيانة المنتظمة مفيدة للمعدات، والمحاذاة الصحيحة مفيدة للمنتج الذي تصنعه".وإذا تم تجاهل ذلك، فسوف يقضي عمال المصانع المزيد والمزيد من الوقت في محاولة اللحاق بالركب.الوقت الذي يمكن إنفاقه على إنشاء منتج عالي الجودة مطلوب في السوق.يعد هذان العاملان في غاية الأهمية، ولكن غالبًا ما يتم إغفالهما أو التغاضي عنهما، حيث تعتقد شركة Ventura أنهما يوفران أفضل فرصة لتحقيق أقصى استفادة من المصنع، وزيادة الإنتاجية، وتقليل النفايات.
يساوي فنتورا صيانة المطاحن والمواد الاستهلاكية مع صيانة المركبات.لن يقود أحد سيارة عشرات الآلاف من الأميال بين تغيير الزيت وتفجير الإطار.سيؤدي ذلك إلى إصلاحات أو حوادث مكلفة، حتى بالنسبة للمحطات التي لا تتم صيانتها بشكل جيد.
وأضاف أنه من الضروري أيضًا إجراء فحوصات دورية للأدوات بعد كل عملية إطلاق.يمكن أن تكشف أدوات الفحص عن مشاكل مثل الشقوق الصغيرة.إن تحديد هذا الضرر مباشرة بعد إزالة الأداة من الجهاز، وليس قبل تثبيتها للتمرير التالي، يتيح مزيدًا من الوقت لتصنيع أداة بديلة.
قال جرين: “كانت بعض الشركات تعمل بشكل طبيعي خلال فترات الإغلاق المقررة”.كان يعلم أنه سيكون من الصعب الالتزام بفترة التوقف المقررة خلال مثل هذه الأوقات، لكنه أشار إلى أن الأمر خطير للغاية.شركات الشحن والنقل بالشاحنات إما مثقلة بالأعباء أو تعاني من نقص الموظفين، أو كليهما، لذلك لا يتم التسليم في الوقت المحدد هذه الأيام.
"إذا تعطل شيء ما في المصنع وكان عليك أن تطلب بديلاً، فماذا ستفعل لتسلمه؟"- سأل.بالطبع، التوصيل الجوي ممكن دائمًا، لكن هذا قد يزيد من تكلفة التوصيل.
لا تقتصر صيانة المطاحن والرولات على اتباع خطة الصيانة فحسب، بل تتعلق أيضًا بمواءمة خطة الصيانة مع خطة الإنتاج.
يعد اتساع وعمق الخبرة أمرًا مهمًا في المجالات الثلاثة – العمليات واستكشاف الأخطاء وإصلاحها والصيانة.يقول وارن ويتمان، نائب رئيس وحدة أعمال Die and Die في T&H Lemont، إن الشركات التي تمتلك مصنعًا واحدًا أو اثنين فقط من مصانع الأنابيب لاستخدامها الخاص عادةً ما يكون لديها عدد قليل من الأشخاص لصيانة المصنع ثم يموتون.حتى لو كان موظفو الصيانة على دراية، فإن الأقسام الصغيرة لديها هامش ضئيل من الخبرة مقارنة بأقسام الصيانة الأكبر حجمًا، مما يضع الموظفين الصغار في وضع غير مؤات.إذا لم يكن لدى الشركة قسم هندسي، فيجب على قسم الخدمة استكشاف الأخطاء وإصلاحها وإصلاحها بنفسه.
ووفقا لستراند، أصبح تدريب موظفي العمليات والصيانة الآن أكثر أهمية من أي وقت مضى.إن موجة التقاعد المرتبطة بجيل طفرة المواليد المتقدمين في السن تعني أن الكثير من المعرفة القبلية التي ساعدت الشركات ذات يوم على التغلب على صعودها وهبوطها تتضاءل.في حين أن العديد من الشركات المصنعة للأنابيب لا يزال بإمكانها الاعتماد على مشورة وتوجيهات موردي المعدات، إلا أن هذه التجربة لم تعد رائعة كما كانت في السابق وهي تتضاءل.
إن عملية اللحام لا تقل أهمية عن أي عملية أخرى تتم في صناعة الأنبوب أو الأنبوب، ولا يمكن الاستهانة بدور آلة اللحام.
اللحام التعريفي.وقال براسيك: "اليوم، حوالي ثلثي طلباتنا مخصصة للتعديلات التحديثية"."إنهم عادة ما يحلون محل عمال اللحام القدامى الذين يعانون من مشاكل.وفي الوقت الحالي، تعد الإنتاجية هي المحرك الرئيسي."
ووفقا له، تأخر الكثير من الناس عن ثماني كرات لأن الخام خرج متأخرا.وقال: "عادة، عندما تصل المادة أخيرًا، يغادر اللحام".يستخدم عدد مذهل من الشركات المصنعة للأنابيب والأنابيب آلات تعتمد على تكنولوجيا الأنابيب المفرغة، مما يعني أنها تستخدم آلات عمرها 30 عامًا على الأقل.المعرفة في صيانة هذه الآلات ليست كبيرة، ومن الصعب العثور على أنابيب بديلة بنفسها.
المشكلة التي تواجه مصنعي الأنابيب والأنابيب الذين ما زالوا يستخدمونها هي مدى تقدمهم في السن.وهي لا تفشل بشكل كارثي، بل تتدهور ببطء.أحد الحلول هو استخدام حرارة لحام أقل وتقليل سرعة الدرفلة للتعويض، مما يمكن بسهولة تجنب التكلفة الرأسمالية للاستثمار في المعدات الجديدة.وهذا يخلق الوهم بأن كل شيء على ما يرام.
ووفقا لبراسيك، فإن الاستثمار في مصدر طاقة جديد للحام التعريفي يمكن أن يقلل بشكل كبير من استهلاك الطاقة في المنشأة.تقدم بعض الولايات، خاصة تلك ذات الكثافة السكانية العالية والشبكات المزدحمة، خصومات سخية بعد شراء المعدات الموفرة للطاقة.وأضاف أن الدافع الثاني للاستثمار في المنتجات الجديدة هو إمكانات القدرات التصنيعية الجديدة.
وقال براسك: "في كثير من الأحيان، تكون ماكينة اللحام الجديدة أكثر كفاءة من ماكينة اللحام القديمة ويمكنها توفير آلاف الدولارات من خلال توفير المزيد من طاقة اللحام دون الحاجة إلى ترقية الطاقة".
تعتبر محاذاة المغو والمقاوم أمرًا بالغ الأهمية أيضًا.يقول جون هولدرمان، المدير العام لشركة EHE Consumables، إن ملف الهاتف ذو الحجم المناسب والمركب يتمتع بموقع مثالي بالنسبة لعجلة اللحام ويتطلب خلوصًا مناسبًا وثابتًا حول الأنبوب.إذا تم ضبطه بشكل غير صحيح، فسوف يفشل الملف قبل الأوان.
وظيفة الحاجز بسيطة - فهو يمنع تدفق الكهرباء، ويوجهها إلى حافة الشريط - وكما هو الحال مع أي شيء آخر في مصنع الدرفلة، فإن تحديد الموقع أمر بالغ الأهمية، كما يقول.الموقع الصحيح هو قمم اللحام، ولكن هذا ليس الاعتبار الوحيد.التثبيت أمر بالغ الأهمية.إذا تم توصيله بشياق غير قوي بما فيه الكفاية، فقد يتغير موضع الحاجز وسيسحب المعرف فعليًا على طول الجزء السفلي من الأنبوب.
من خلال الاستفادة من الاتجاهات السائدة في المواد الاستهلاكية للحام، يمكن أن يكون لمفاهيم الملف المقسم تأثير كبير على وقت تشغيل المصنع.
وقال هولدرمان: "لقد استخدمت المطاحن ذات القطر الكبير تصميمات أفعوانية مقسمة لفترة طويلة".وقال: "إن استبدال الملف التعريفي المدمج يتطلب قطع الأنبوب، واستبدال الملف، وإعادة قطعه على آلة الطحن".يوفر تصميم الملف المنفصل المكون من قطعتين كل هذا الوقت والجهد.
وقال: "لقد تم استخدامها في مصانع الدرفلة الكبيرة بدافع الضرورة، ولكن تطبيق هذا المبدأ على الملفات الصغيرة يتطلب بعض الهندسة الرائعة".المصنعون ببساطة ليس لديهم ما يتعاملون معه.وقال: "إن البكرة الصغيرة المكونة من قطعتين تحتوي على أجهزة خاصة وحامل ذكي".
فيما يتعلق بعملية تبريد المعاوقة، فإن الشركات المصنعة للأنابيب والأنابيب لديها خياران رئيسيان: نظام تبريد مركزي للمحطة، أو نظام منفصل مخصص لإمدادات المياه، والذي يمكن أن يكون مكلفًا.
قال هولدرمان: "من الأفضل تبريد المقاوم بمبرد نظيف".ولتحقيق هذه الغاية، فإن استثمارًا صغيرًا في نظام ترشيح خاص بممانعة سائل التبريد يمكن أن يزيد بشكل كبير من عمر المعاوقة.
يُستخدم سائل التبريد بشكل شائع في المعوقات، لكن يمكن لسائل التبريد أن يلتقط المعدن الناعم.ورغم كل المحاولات لاحتجاز الجزيئات الصغيرة في الفلتر المركزي أو استخدام النظام المغناطيسي المركزي لاحتجازها، إلا أن بعضها نجح في اختراق الحاجز ودخوله.هذا ليس المكان المناسب لمسحوق المعادن.
وقال هالدمان: "إنها تسخن في مجال الحث وتحترق من خلال جسم المقاوم والفريت، مما يتسبب في فشل سابق لأوانه يليه إيقاف التشغيل لاستبدال المقاوم"."إنها أيضًا تتراكم على ملف الهاتف وتتسبب في النهاية في تلف القوس."