од Мајкла Келија из компаније Allied PhotoChemical и Дејвида Хагуда из компаније Finishing Technology Solutions
Замислите да сте у могућности да елиминишете скоро сва испарљива органска једињења (VOC) у процесу производње цеви, што је еквивалентно 10.000 фунти VOC-а годишње. Такође, замислите производњу већим брзинама са већим протоком и мањим трошковима по делу / линеарном метру.
Одрживи производни процеси су кључни за ефикаснију и оптимизовану производњу на северноамеричком тржишту. Одрживост се може мерити на различите начине:
Смањење испарљивих органских једињења (VOC)
Мања потрошња енергије
Оптимизована радна снага
Бржи производни резултат (више са мање)
Ефикасније коришћење капитала
Поред тога, многе комбинације горе наведеног
Недавно је водећи произвођач цеви имплементирао нову стратегију за своје операције премазивања. Претходне платформе за премазивање произвођача биле су на бази воде, које имају висок садржај испарљивих органских једињења и запаљиве су. Одржива платформа за премазивање која је имплементирана била је технологија ултраљубичастог (UV) премазивања са 100% чврстих материја. У овом чланку су сумирани почетни проблем купца, процес UV премазивања, укупна побољшања процеса, уштеде трошкова и смањење испарљивих органских једињења.
Операције премазивања у производњи цеви
Произвођач је користио процес премазивања на бази воде који је остављао неред, као што је приказано на сликама 1а и 1б. Процес није само резултирао расипањем материјала за премазивање, већ је створио и опасност у производном погону која је повећала изложеност испарљивим органским једињењима и опасност од пожара. Поред тога, купац је желео побољшане перформансе премазивања у поређењу са тренутним поступком премазивања на бази воде.
Иако ће многи стручњаци из индустрије директно упоредити премазе на бази воде са УВ премазима, ово није реално поређење и може бити обмањујуће. Стварни УВ премаз је подскуп процеса УВ премаза.
Слика 1. Процес ангажовања на пројекту
УВ је процес
УВ је процес који нуди значајне еколошке предности, укупна побољшања процеса, побољшане перформансе производа и, да, уштеде по линеарном метру премаза. Да би се успешно имплементирао пројекат УВ премаза, УВ се мора посматрати као процес са три главне компоненте – 1) купац, 2) интегратор УВ опреме за наношење и сушење и 3) партнер за технологију премаза.
Сва три су кључна за успешно планирање и имплементацију система УВ премаза. Дакле, хајде да погледамо целокупни процес ангажовања пројекта (Слика 1). У већини случајева, овај подухват води партнер за технологију УВ премаза.
Кључ сваког успешног пројекта јесте јасно дефинисани кораци ангажовања, са уграђеном флексибилношћу и могућношћу прилагођавања различитим типовима купаца и њиховим апликацијама. Ових седам фаза ангажовања су основа за успешно ангажовање пројекта са купцем: 1) општа дискусија о процесу; 2) дискусија о повраћају инвестиције; 3) спецификације производа; 4) општа спецификација процеса; 5) пробна испитивања; 6) захтев за понуду / општа спецификација пројекта; и 7) континуирана комуникација.
Ове фазе ангажовања могу се пратити серијски, неке се могу одвијати истовремено или се могу наизменично мењати, али све морају бити завршене. Ова уграђена флексибилност пружа највеће шансе за успех учесницима. У неким случајевима, најбоље је ангажовати стручњака за УВ процесе као ресурс са драгоценим искуством у индустрији у свим облицима технологије премазивања, али што је најважније, са јаким искуством у УВ процесима. Овај стручњак може да се снађе у свим проблемима и да делује као неутралан ресурс за правилну и праведну процену технологија премазивања.
Фаза 1. Општа дискусија о процесу
Овде се размењују почетне информације у вези са тренутним процесом клијента, са јасном дефиницијом тренутног распореда и јасно дефинисаним позитивним/негативне стране. У многим случајевима, требало би да постоји међусобни споразум о неоткривању информација (NDA). Затим, требало би да се идентификују јасно дефинисани циљеви побољшања процеса. То може да укључује:
Одрживост – смањење испарљивих органских једињења (VOC)
Смањење и оптимизација рада
Побољшан квалитет
Повећана брзина линије
Смањење површине пода
Преглед трошкова енергије
Одржавање система премаза – резервни делови итд.
Затим, специфичне метрике се дефинишу на основу ових идентификованих побољшања процеса.
Фаза 2. Дискусија о повраћају инвестиције (ROI)
Важно је разумети повраћај инвестиције за пројекат у почетним фазама. Иако ниво детаља не мора бити ниво који ће бити потребан за одобрење пројекта, купац треба да има јасан преглед тренутних трошкова. Они треба да укључују трошкове по производу, по линеарном метру итд.; трошкове енергије; трошкове интелектуалне својине (ИС); трошкове квалитета; трошкове оператера/одржавања; трошкове одрживости; и трошкове капитала. (За приступ калкулаторима повраћаја инвестиције, погледајте крај овог чланка.)
Фаза 3. Дискусија о спецификацији производа
Као и код сваког производа који се данас производи, основне спецификације производа дефинишу се у почетним разговорима о пројекту. Што се тиче примене премаза, ове спецификације производа су се временом развијале како би задовољиле потребе производње и обично се не испуњавају тренутним поступком премазивања купца. Ми то називамо „данас наспрам сутра“. То је балансирање између разумевања тренутних спецификација производа (које се можда не испуњавају тренутним премазом) и дефинисања будућих потреба које су реалне (што је увек балансирање).
Фаза 4. Опште спецификације процеса
Слика 2. Побољшања процеса доступна при преласку са поступка премазивања на бази воде на поступак УВ премазивања
Купац треба у потпуности да разуме и дефинише тренутни процес, заједно са позитивним и негативним странама постојећих пракси. Важно је да интегратор УВ система разуме ово, како би се ствари које иду добро, а које не, могле узети у обзир приликом пројектовања новог УВ система. Овде УВ процес нуди значајне предности, које могу укључивати повећану брзину наношења премаза, смањене потребе за површином и смањење температуре и влажности (видети слику 2). Заједничка посета производном погону купца се топло препоручује и пружа одличан оквир за разумевање потреба и захтева купца.
Фаза 5. Демонстрација и пробне вожње
Објекат добављача премаза такође би требало да посете купац и интегратор УВ система како би сви могли да учествују у симулацији процеса УВ премазивања купца. Током овог времена, појавиће се многе нове идеје и предлози док се буду одвијале следеће активности:
Симулација, узорци и тестирање
Упоредите тестирањем конкурентских производа за премазивање
Прегледајте најбоље праксе
Преглед процедура сертификације квалитета
Упознајте УВ интеграторе
Развити детаљан акциони план за даље
Фаза 6. Захтев за понуду / Општа спецификација пројекта
Документ купца са захтевом за понуду (RFQ) треба да садржи све релевантне информације и захтеве за нови процес УВ премазивања, како је дефинисано у дискусијама о процесу. Документ треба да садржи најбоље праксе које је идентификовала компанија за технологију УВ премазивања, што може да укључује загревање премаза помоћу система загревања са воденим омотачем до врха пиштоља; загревање и мешање контејнера; и ваге за мерење потрошње премаза.
Фаза 7. Континуирана комуникација
Начин комуникације између купца, УВ интегратора и компаније за УВ премазе је кључни и треба га подстицати. Данашња технологија омогућава веома практично заказивање и учешће у редовним Зум/конференцијским позивима. Не би требало да буде изненађења када се инсталира УВ опрема или систем.
Резултати које је остварио произвођач цеви
Критично подручје које треба размотрити у сваком пројекту УВ премаза је укупна уштеда трошкова. У овом случају, произвођач је остварио уштеде у неколико области, укључујући трошкове енергије, трошкове рада и потрошни материјал за премазе.
Трошкови енергије – УВ грејање микроталасном пећницом у односу на индукцијско грејање
Код типичних система премаза на бази воде, потребно је претходно или пост-индукционо загревање цеви. Индукциони грејачи су скупи, троше много енергије и могу имати значајне проблеме са одржавањем. Поред тога, раствор на бази воде захтевао је потрошњу енергије индукционог грејача од 200 kW у поређењу са 90 kW које користе микроталасне УВ лампе.
Табела 1. Уштеда трошкова већа од 100 kW/сат коришћењем микроталасног УВ система са 10 лампи у поређењу са индукционим системом грејања
Као што се види у Табели 1, произвођач цеви је остварио уштеду већу од 100 kW на сат након имплементације технологије UV премаза, а истовремено је смањио трошкове енергије за више од 71.000 долара годишње.
Слика 3. Илустрација годишњих уштеда трошкова електричне енергије
Уштеде трошкова за ову смањену потрошњу енергије процењене су на основу процењене цене електричне енергије од 14,33 цента/kWh. Смањење потрошње енергије од 100 kW/сат, израчунато током две смене током 50 недеља годишње (пет дана недељно, 20 сати по смени), резултира уштедом од 71.650 долара, као што је приказано на слици 3.
Смањење трошкова рада – оператери и одржавање
Како производни субјекти настављају да процењују своје трошкове рада, УВ процес нуди јединствене уштеде у погледу радног времена оператера и одржавања. Код премаза на бази воде, влажни премаз може да се стврдне низводно на опреми за руковање материјалом, што на крају мора бити уклоњено.
Оператори производног погона су трошили укупно 28 сати недељно уклањајући/чистећи премаз на бази воде са опреме за руковање материјалом.
Поред уштеде трошкова (процењених 28 радних сати x 36 долара [оптерећени трошкови] по сату = 1.008,00 долара недељно или 50.400 долара годишње), захтеви за физичким радом за оператере могу бити фрустрирајући, дуготрајни и потпуно опасни.
Купац је циљано чистио премаз за сваки квартал, са трошковима рада од 1.900 долара по кварталу, плус трошкови уклањања премаза који су настали, што је укупно 2.500 долара. Укупна уштеда годишње износила је 10.000 долара.
Уштеда премаза – на бази воде у односу на УВ
Производња цеви на локацији купца била је 12.000 тона месечно, пречника 9,625 инча. Укупно, то је еквивалентно приближно 570.000 линеарних стопа / ~12.700 комада. Процес примене нове технологије УВ премаза укључивао је пиштоље за прскање великог капацитета/ниског притиска са типичном дебљином циља од 1,5 мила. Стврдњавање је постигнуто употребом Хереус УВ микроталасних лампи. Уштеде у трошковима премаза и трошковима транспорта/интерног руковања сумиране су у табелама 2 и 3.
Табела 2. Поређење трошкова премаза – УВ премази у односу на премазе на бази воде по дужном метру
Табела 3. Додатне уштеде од нижих трошкова долазног транспорта и смањеног руковања материјалом на лицу места
Поред тога, могу се остварити додатне уштеде на трошковима материјала и рада и повећање ефикасности производње.
УВ премази се могу рециклирати (премази на бази воде нису), што омогућава ефикасност од најмање 96%.
Оператори троше мање времена на чишћење и одржавање опреме за наношење јер се УВ премаз не суши осим ако није изложен УВ енергији високог интензитета.
Брзине производње су веће, а купац има потенцијал да повећа брзину производње са 30 метара у минути на 45 метара у минути – што је повећање од 50%.
УВ процесна опрема обично има уграђени циклус испирања, који се прати и заказује по сатима производње. Ово се може прилагодити потребама купца, што резултира мањом радном снагом потребном за чишћење система.
У овом примеру, купац је остварио уштеду трошкова од 1.277.400 долара годишње.
Смањење испарљивих органских једињења (VOC)
Примена технологије УВ премаза је такође смањила испарљива органска једињења, као што се види на слици 4.
Слика 4. Смањење испарљивих органских једињења као резултат примене УВ премаза
Закључак
Технологија УВ премаза омогућава произвођачима цеви да практично елиминишу испарљива органска једињења (VOC) у својим операцијама премазивања, а истовремено пружају одржив производни процес који побољшава продуктивност и укупне перформансе производа. Системи УВ премаза такође доносе значајне уштеде трошкова. Као што је наведено у овом чланку, укупне уштеде купаца премашиле су 1.200.000 долара годишње, плус елиминисане су преко 154.000 фунти емисија VOC.
За више информација и приступ калкулаторима поврата инвестиције, посетите www.alliedphotochemical.com/roi-calculators/. За додатна побољшања процеса и пример калкулатора поврата инвестиције, посетите www.uvebtechnology.com.
БОЧНА ТРАКА
Одрживост процеса УВ премазивања / еколошке предности:
Без испарљивих органских једињења (VOC)
Нема опасних загађивача ваздуха (ОЗА)
Незапаљиво
Без растварача, воде или пунила
Нема проблема са производњом влажности или температуре
Општа побољшања процеса која нуде УВ премази:
Брзе производне брзине од 800 до 900 стопа у минути, у зависности од величине производа
Мали физички отисак мањи од 35 стопа (линеарна дужина)
Минимална производња у току
Тренутно сушење без потребе за накнадним стврдњавањем
Нема проблема са мокрим премазом након завршетка
Нема подешавања премаза због проблема са температуром или влажношћу
Без посебног руковања/складиштења током смена, одржавања или викендом искључења
Смањење трошкова радне снаге повезаних са оператерима и одржавањем
Могућност рекуперације вишка прскања, поновног филтрирања и поновног увођења у систем премазивања
Побољшане перформансе производа са УВ премазима:
Побољшани резултати тестирања влажности
Одлични резултати тестирања слане магле
Могућност подешавања атрибута и боје премаза
Доступни су провидни премази, металик и боје
Нижи трошкови премазивања по линеарном метру, као што је приказано калкулатором поврата инвестиције:
Време објаве: 14. децембар 2023.
