eftir Michael Kelly, Allied PhotoChemical, og David Hagood, Finishing Technology Solutions
Ímyndaðu þér að geta útrýmt næstum öllum VOC (rokgjörnum lífrænum efnum) í pípu- og rörframleiðsluferlinu, sem jafngildir 10.000 pundum af VOC á ári.Ímyndaðu þér líka að framleiða á meiri hraða með meiri afköstum og minni kostnaði á hlut / línulegan fót.
Sjálfbær framleiðsluferli eru lykillinn að því að keyra í átt að skilvirkari og hagkvæmari framleiðslu á Norður-Ameríkumarkaði.Hægt er að mæla sjálfbærni á ýmsa vegu:
Lækkun VOC
Minni orkunotkun
Bjartsýni vinnuafl
Hraðari framleiðsluframleiðsla (meira með minna)
Hagkvæmari nýting fjármagns
Auk þess margar samsetningar af ofangreindu
Nýlega innleiddi leiðandi rörframleiðandi nýja stefnu fyrir húðunaraðgerðir sínar.Fyrri húðunarpallar framleiðandans voru á vatni, sem innihalda mikið af VOC og eru einnig eldfimir.Sjálfbæri húðunarvettvangurinn sem var innleiddur var 100% útfjólublá húðun (UV) húðunartækni.Í þessari grein er upphafsvandamál viðskiptavinarins, UV húðunarferlið, heildarúrbætur á ferlinu, kostnaðarsparnaður og VOC lækkun tekin saman.
Húðunaraðgerðir í röraframleiðslu
Framleiðandinn notaði vatnsbundið húðunarferli sem skildi eftir sig óreiðu, eins og sýnt er á myndum 1a og 1b.Ferlið leiddi ekki aðeins til sóunar á húðunarefnum, það skapaði einnig hættu á verkstæði sem jók útsetningu fyrir VOC og eldhættu.Að auki vildi viðskiptavinurinn betri húðun miðað við núverandi vatnsbundin húðun.
Þó að margir sérfræðingar í iðnaði líki beint vatnsbundinni húðun við UV húðun, þá er þetta ekki raunhæfur samanburður og getur verið villandi.Raunveruleg UV húðun er hluti af UV húðunarferlinu.
Mynd 1. Verkefnaþátttökuferli
UV er ferli
UV er ferli sem býður upp á umtalsverða umhverfislega kosti, heildarendurbætur á ferlinu, bætta frammistöðu vöru og, já, sparnað á línulegan fóthúð.Til þess að hægt sé að innleiða UV húðunarverkefni með góðum árangri verður að líta á UV sem ferli með þremur meginþáttum - 1) viðskiptavininum, 2) UV umsóknar- og lækningabúnaðinum og 3) samstarfsaðila húðunartækninnar.
Öll þessi þrjú eru mikilvæg fyrir árangursríka skipulagningu og innleiðingu UV húðunarkerfis.Svo, við skulum kíkja á heildarverkefnaþátttökuferlið (Mynd 1).Í flestum tilfellum er þetta átak undir forystu samstarfsaðila UV húðunartækninnar.
Lykillinn að vel heppnuðum verkefnum er að hafa skýrt skilgreind þátttökuskref, með innbyggðum sveigjanleika og getu til að laga sig að mismunandi gerðum viðskiptavina og umsóknum þeirra.Þessi sjö þátttökuþrep eru grundvöllur árangursríks verkefnasambands við viðskiptavininn: 1) heildarferlisumræðu;2) Umræða um arðsemi;3) vöruupplýsingar;4) heildarferlaforskrift;5) sýnisprófanir;6) Tilboð / heildarverkefnislýsing;og 7) áframhaldandi samskipti.
Þessum þátttökustigum er hægt að fylgja í röð, sum geta átt sér stað á sama tíma eða hægt er að skipta þeim á milli, en þau verða öll að vera lokið.Þessi innbyggði sveigjanleiki veitir mestu möguleika þátttakenda á árangri.Í sumum tilfellum getur verið best að ráða útfjólubláa ferlissérfræðing sem auðlind með dýrmæta iðnaðarreynslu í hvers kyns húðunartækni, en síðast en ekki síst sterka reynslu af UV ferli.Þessi sérfræðingur getur flakkað um öll mál og virkað sem hlutlaus úrræði til að meta húðunartæknina á réttan og sanngjarnan hátt.
Stig 1. Heildarferlisumræða
Þetta er þar sem skiptast á fyrstu upplýsingum um núverandi ferli viðskiptavinarins, með skýrri skilgreiningu á núverandi skipulagi og jákvæðum / neikvæðum skýrum skilgreiningum.Í mörgum tilfellum ætti að vera til staðar samningur um gagnkvæma þagnarskyldu (NDA).Síðan ætti að skilgreina skýrt skilgreind markmið um endurbætur á ferlum.Þetta getur falið í sér:
Sjálfbærni – minnkun VOC
Fækkun vinnuafls og hagræðingu
Bætt gæði
Aukinn línuhraði
Fækkun gólfpláss
Endurskoðun orkukostnaðar
Viðhald húðunarkerfisins – varahlutir osfrv.
Næst eru tilteknar mælikvarðar skilgreindar út frá þessum skilgreindu ferlisumbótum.
Stig 2. Umræða um arðsemi (ROI).
Mikilvægt er að skilja arðsemi verkefnisins á fyrstu stigum.Þó að smáatriðin þurfi ekki að vera það stig sem þarf til að samþykkja verkefnið, ætti viðskiptavinurinn að hafa skýra yfirlit yfir núverandi kostnað.Þetta ætti að innihalda kostnað á vöru, á línulegan fót osfrv.;orkukostnaður;Hugverkaréttur (IP) kostnaður;gæðakostnaður;rekstrar-/viðhaldskostnaður;sjálfbærni kostnaður;og fjármagnskostnaður.(Fyrir aðgang að arðsemisreiknivélum, sjá lok þessarar greinar.)
Stig 3. Umræða um vörulýsingar
Eins og með allar vörur sem framleiddar eru í dag eru grunnvöruforskriftir skilgreindar í fyrstu umræðum um verkefni.Að því er varðar húðunarumsóknir hafa þessar vöruforskriftir þróast með tímanum til að mæta framleiðsluþörfum og er venjulega ekki mætt með núverandi húðunarferli viðskiptavinarins.Við köllum það „í dag á móti á morgun“.Það er jafnvægisaðgerð á milli þess að skilja núverandi vöruforskriftir (sem kannski er ekki uppfyllt með núverandi húðun) og að skilgreina framtíðarþarfir sem eru raunhæfar (sem alltaf er jafnvægisaðgerð).
Stig 4. Heildarferlislýsingar
Mynd 2. Umbætur á ferli í boði þegar farið er úr vatnsbundnu húðunarferli yfir í UV-húðunarferli
Viðskiptavinurinn ætti að skilja að fullu og skilgreina núverandi ferli, ásamt jákvæðum og neikvæðum starfsháttum sem fyrir eru.Þetta er mikilvægt fyrir útfjólubláa kerfissamþættara að skilja, þannig að það sem gengur vel og það sem ekki er hægt að taka tillit til við hönnun nýja UV kerfisins.Þetta er þar sem UV ferlið býður upp á umtalsverða kosti sem geta falið í sér aukinn húðunarhraða, minni gólfplássþörf og lækkun hitastigs og raka (sjá mynd 2).Mjög mælt er með sameiginlegri heimsókn í framleiðsluaðstöðu viðskiptavinarins og gefur frábæra umgjörð til að skilja þarfir og kröfur viðskiptavinarins.
Stig 5. Sýning og prufukeyrslur
Viðskiptavinurinn og útfjólubláu kerfissamþættirinn ættu einnig að heimsækja aðstöðu húðunarbirgða til að gera öllum kleift að taka þátt í eftirlíkingu af UV húðunarferli viðskiptavinarins.Á þessum tíma munu margar nýjar hugmyndir og tillögur birtast þar sem eftirfarandi verkefni eiga sér stað:
Hermun, sýni og prófun
Viðmið með því að prófa samkeppnishæf húðunarvörur
Skoðaðu bestu starfsvenjur
Farið yfir gæðavottunarferli
Kynntu þér UV samþættara
Þróaðu ítarlega aðgerðaáætlun áfram
Stig 6. Tilboð / heildarverkefnislýsing
Tilboðsskjal viðskiptavinarins ætti að innihalda allar viðeigandi upplýsingar og kröfur fyrir nýju UV húðunaraðgerðina eins og skilgreint er í ferlisumræðunum.Skjalið ætti að innihalda bestu starfsvenjur sem UV húðunartæknifyrirtækið hefur tilgreint, sem gæti falið í sér að hita húðina með vatnshúðuðu hitakerfi til byssuodds;upphitun og hræring í töskunni;og vog til að mæla húðun.
Stig 7. Stöðug samskipti
Samskiptaleiðir viðskiptavina, UV samþættingaraðila og UV húðunarfyrirtækis eru mikilvægar og ætti að hvetja þær.Tæknin í dag gerir það mjög þægilegt að skipuleggja og taka þátt í venjulegum Zoom / símafundarsímtölum.Það ætti ekki að koma á óvart þegar UV búnaðurinn eða kerfið er sett upp.
Niðurstöður framleiddar af pípuframleiðanda
Mikilvægt svæði til íhugunar í hvaða UV húðunarverkefni sem er er heildarkostnaður.Í þessu tilviki náði framleiðandinn sparnaði á nokkrum sviðum, þar á meðal orkukostnaði, launakostnaði og rekstrarvörum fyrir húðun.
Orkukostnaður – Örbylgjuknúin UV vs. Induction Hitun
Í dæmigerðum vatnsbundnum húðunarkerfum er þörf fyrir upphitun rörsins fyrir eða eftir framköllun.Innleiðsluhitarar eru dýrir, orkumiklir neytendur og geta haft veruleg viðhaldsvandamál.Að auki krafðist vatnslausnarinnar 200 kW orkunotkunarhitara á móti 90 kW sem örbylgjuofnar UV lampar nota.
Tafla 1. Kostnaðarsparnaður sem er meiri en 100 kw/klst. með því að nota 10 lampa örbylgjuofna UV kerfi á móti innleiðsluhitakerfi
Eins og sést í töflu 1, sparaði pípuframleiðandinn meira en 100 kw á klukkustund eftir að hafa innleitt UV húðunartækni, á sama tíma og hann lækkaði orkukostnað um meira en $71.000 á ári.
Mynd 3. Skýring á árlegum sparnaði í raforkukostnaði
Kostnaðarsparnaður vegna þessarar minni orkunotkunar var áætlaður miðað við áætlaðan raforkukostnað um 14,33 sent/kWst.100 kw/klst lækkun orkunotkunar, reiknuð á tveimur vöktum í 50 vikur á ári (fimm dagar í viku, 20 klukkustundir á vakt), leiðir til sparnaðar upp á $71.650 eins og sýnt er á mynd 3.
Lækkun launakostnaðar - Rekstraraðilar og viðhald
Þar sem framleiðslueiningar halda áfram að meta launakostnað sinn, býður UV ferlið upp á einstakan sparnað sem snýr að vinnutíma rekstraraðila og viðhalds.Með vatnsbundinni húðun getur blauta húðin storknað aftan á efnismeðferðarbúnaðinum, sem að lokum verður að fjarlægja.
Rekstraraðilar verksmiðjunnar eyddu samtals 28 klukkustundum á viku við að fjarlægja / þrífa vatnsbundið lag úr efnismeðferðarbúnaði hennar.
Til viðbótar við kostnaðarsparnaðinn (áætlað 28 vinnustundir x $36 [byrðarkostnaður] á klukkustund = $1.008,00 á viku eða $50.400 á ári), getur líkamleg vinnuafl fyrir rekstraraðila verið pirrandi, tímafrekt og beinlínis hættulegt.
Viðskiptavinurinn miðaði við hreinsun húðunar fyrir hvern ársfjórðung, með launakostnaði upp á $1.900 á ársfjórðungi, auk kostnaðar við að fjarlægja húðun sem stofnað var til, samtals $2.500.Heildarsparnaður á ári nam $10.000.
Húðunarsparnaður - Vatnsbundið vs UV
Pípuframleiðsla á staðnum viðskiptavina var 12.000 tonn á mánuði af 9,625 tommu pípu í þvermál.Í samantekt jafngildir þetta um það bil 570.000 línulegum fetum / ~ 12.700 stykki.Notkunarferlið fyrir nýju UV húðunartæknina innihélt úðabyssur með háum rúmmáli/lágþrýstingi með dæmigerða markþykkt 1,5 mils.Ráðstöfun var náð með því að nota Heraeus UV örbylgjulampa.Sparnaður í húðunarkostnaði og flutnings-/innri meðhöndlunarkostnaði er tekinn saman í töflum 2 og 3.
Tafla 2. Húðunarkostnaðarsamanburður – UV vs. vatnsbundin húðun á línulegan fót
Tafla 3. Viðbótarsparnaður vegna lægri flutningskostnaðar á innkomu og minni efnismeðferð á staðnum
Að auki er hægt að ná fram auknum sparnaði á efni og launakostnaði og framleiðsluhagkvæmni.
UV húðun er endurheimtanleg (vatnsbundin húðun er ekki), sem gerir að minnsta kosti 96% skilvirkni.
Rekstraraðilar eyða minni tíma í að þrífa og viðhalda notkunarbúnaði vegna þess að útfjólubláu húðin þornar ekki nema hún verði fyrir mikilli UV-orku.
Framleiðsluhraði er hraðari og viðskiptavinurinn hefur möguleika á að auka framleiðsluhraða úr 100 fetum á mínútu í 150 fet á mínútu - aukning um 50%.
UV vinnslubúnaðurinn er venjulega með innbyggða skolunarlotu, sem er fylgst með og tímasett eftir klukkutíma framleiðslu.Þetta er hægt að stilla í samræmi við þarfir viðskiptavinarins, sem leiðir til minni mannafla sem þarf til kerfishreinsunar.
Í þessu dæmi áttaði viðskiptavinurinn sér kostnaðarsparnað upp á $1.277.400 á ári.
Lækkun VOC
Innleiðing UV húðunartækni minnkaði einnig VOC, eins og sést á mynd 4.
Mynd 4. Lækkun VOC vegna UV húðunar útfærslu
Niðurstaða
UV húðunartækni gerir pípuframleiðendum kleift að nánast útrýma VOC í húðunaraðgerðum sínum, á sama tíma og hún skilar sjálfbæru framleiðsluferli sem bætir framleiðni og heildarafköst vörunnar.UV húðunarkerfi eykur einnig verulegan kostnaðarsparnað.Eins og lýst er í þessari grein fór heildarsparnaður viðskiptavinarins yfir $ 1.200.000 árlega, auk þess sem útstreymi yfir 154.000 pund af VOC losun.
Fyrir frekari upplýsingar og til að fá aðgang að arðsemisreiknivélum, farðu á www.alliedphotochemical.com/roi-calculators/.Fyrir frekari endurbætur á ferlinum og dæmi um arðsemi reiknivél, farðu á www.uvebtechnology.com.
HLIÐBAR
UV húðunarferli Sjálfbærni / Umhverfiskostir:
Engin rokgjörn lífræn efni (VOC)
Engin hættuleg loftmengun (HAP)
Óeldfimt
Engin leysiefni, vatn eða fylliefni
Engin vandamál með rakastig eða hitastig
Heildarferlabætur sem UV húðun býður upp á:
Hraður framleiðsluhraði upp á 800 til 900 fet á mínútu, allt eftir vörustærð
Lítið líkamlegt fótspor sem er minna en 35 fet (línuleg lengd)
Lágmarksvinna í vinnslu
Tafarlaust þurrkað án eftirmeðferðar
Engin vandamál með blauthúðun neðanstreymis
Engin lagstilling fyrir hita- eða rakavandamál
Engin sérstök meðhöndlun/geymsla við vaktaskipti, viðhald eða helgarlokanir
Lækkun starfsmannakostnaðar í tengslum við rekstraraðila og viðhald
Geta til að endurheimta ofúða, endursía og setja aftur inn í húðunarkerfi
Bætt frammistaða vöru með UV húðun:
Bættar niðurstöður rakaprófa
Frábærar saltþokuprófanir
Geta til að stilla húðunareiginleika og lit
Glærar yfirhafnir, metallic og litir í boði
Lægri kostnaður fyrir hverja línulega fóthúðun eins og sýnt er af arðsemi reiknivél:
Birtingartími: 14. desember 2023
