Майкл Келі, Allied PhotoChemical, і Дэвід Хагуд, Finishing Technology Solutions
Уявіце сабе, што вы можаце ліквідаваць амаль усе ЛОС (лятучыя арганічныя злучэнні) у працэсе вытворчасці труб і трубак, што эквівалентна 10 000 фунтаў ЛОС у год. Таксама ўявіце сабе вытворчасць з большай хуткасцю, большай прапускной здольнасцю і меншымі выдаткамі на дэталь/лінейны фут.
Устойлівыя вытворчыя працэсы з'яўляюцца ключом да больш эфектыўнай і аптымізаванай вытворчасці на паўночнаамерыканскім рынку. Устойлівае развіццё можна вымяраць рознымі спосабамі:
Зніжэнне ўзроўню лятучых арганічных злучэнняў
Меншае спажыванне энергіі
Аптымізаваная працоўная сіла
Хутчэйшая вытворчасць (больш з меншымі выдаткамі)
Больш эфектыўнае выкарыстанне капіталу
Акрамя таго, шматлікія камбінацыі вышэйпералічанага
Нядаўна вядучы вытворца труб укараніў новую стратэгію для сваіх аперацый па нанясенні пакрыццяў. Папярэднія асноўныя платформы пакрыццяў вытворцы былі на воднай аснове, якія маюць высокае ўтрыманне лятучых арганічных злучэнняў і, акрамя таго, з'яўляюцца гаручымі. Укаранёная ўстойлівая платформа пакрыцця — гэта тэхналогія пакрыцця на 100% цвёрдым рэчыве з выкарыстаннем ультрафіялетавага (УФ) выпраменьвання. У гэтым артыкуле коратка апісаны першапачатковая праблема кліента, працэс УФ-пакрыцця, агульныя паляпшэнні працэсу, эканомія выдаткаў і скарачэнне ЛОС.
Аперацыі пакрыццяў у вытворчасці труб
Вытворца выкарыстоўваў працэс нанясення пакрыцця на воднай аснове, які пакідаў пасля сябе беспарадак, як паказана на малюнках 1a і 1b. Гэты працэс не толькі прывёў да марнавання пакрывальных матэрыялаў, але і стварыў небяспеку ў цэху, што павялічыла ўздзеянне лятучых арганічных злучэнняў і пажарную небяспеку. Акрамя таго, кліент хацеў палепшыць характарыстыкі пакрыцця ў параўнанні з існуючым працэсам нанясення пакрыцця на воднай аснове.
Нягледзячы на тое, што многія эксперты галіны будуць непасрэдна параўноўваць пакрыцці на воднай аснове з УФ-пакрыццямі, гэта нерэалістычнае параўнанне і можа ўводзіць у зман. Фактычнае УФ-пакрыццё з'яўляецца часткай працэсу УФ-пакрыцця.
Малюнак 1. Працэс удзелу ў праекце
Ультрафіялетавае выпраменьванне — гэта працэс
Ультрафіялетавае выпраменьванне — гэта працэс, які прапануе значныя перавагі для навакольнага асяроддзя, паляпшэнне агульнага працэсу, павышэнне прадукцыйнасці прадукту і, так, эканомію на лінейны фут пакрыцця. Для паспяховай рэалізацыі праекта па нанясенні УФ-пакрыццяў УФ-выпраменьванне неабходна разглядаць як працэс з трыма асноўнымі кампанентамі: 1) кліент, 2) інтэгратар абсталявання для нанясення і зацвярдзення УФ-пакрыццяў і 3) партнёр па тэхналогіі пакрыццяў.
Усе тры гэтыя фактары маюць вырашальнае значэнне для паспяховага планавання і ўкаранення сістэмы УФ-пакрыцця. Такім чынам, давайце разгледзім агульны працэс удзелу ў праекце (Малюнак 1). У большасці выпадкаў гэтыя намаганні ўзначальвае партнёр па тэхналогіі УФ-пакрыцця.
Ключом да поспеху любога праекта з'яўляюцца выразна акрэсленыя этапы ўзаемадзеяння з убудаванай гнуткасцю і магчымасцю адаптацыі да розных тыпаў кліентаў і іх прыкладанняў. Гэтыя сем этапаў узаемадзеяння з'яўляюцца асновай паспяховага ўзаемадзеяння з кліентам у праекце: 1) агульнае абмеркаванне працэсу; 2) абмеркаванне прыбытковасці інвестыцый; 3) спецыфікацыі прадукту; 4) агульная спецыфікацыя працэсу; 5) пробныя выпрабаванні; 6) запыт прапаноў / агульная спецыфікацыя праекта; і 7) бесперапынная камунікацыя.
Гэтыя этапы ўзаемадзеяння могуць выконвацца паслядоўна, некаторыя могуць адбывацца адначасова або іх можна мяняць месцамі, але ўсе яны павінны быць выкананы. Гэтая ўбудаваная гнуткасць забяспечвае найбольшыя шанцы на поспех для ўдзельнікаў. У некаторых выпадках лепш за ўсё прыцягнуць эксперта па УФ-працэсах як рэсурс з каштоўным галіновым вопытам ва ўсіх відах тэхналогій пакрыцця, але, самае галоўнае, з вялікім вопытам у галіне УФ-працэсаў. Гэты эксперт можа разабрацца ва ўсіх пытаннях і выступаць у якасці нейтральнага рэсурсу для правільнай і справядлівай ацэнкі тэхналогій пакрыццяў.
Этап 1. Агульнае абмеркаванне працэсу
Тут адбываецца абмен першапачатковай інфармацыяй адносна бягучага працэсу кліента, з выразным вызначэннем бягучай структуры і выразным вызначэннем станоўчых і адмоўных бакоў. У многіх выпадках павінна быць заключана пагадненне аб узаемным неразгалошванні інфармацыі (NDA). Затым неабходна вызначыць выразна акрэсленыя мэты паляпшэння працэсу. Да іх можна аднесці:
Устойлівае развіццё – скарачэнне колькасці лятучых арганічных злучэнняў
Скарачэнне і аптымізацыя працы
Палепшаная якасць
Павялічаная хуткасць лініі
Змяншэнне плошчы падлогі
Агляд выдаткаў на энергію
Рэмонтаздольнасць сістэмы пакрыцця - запасныя часткі і г.д.
Далей, на аснове гэтых вызначаных паляпшэнняў працэсу, вызначаюцца канкрэтныя паказчыкі.
Этап 2. Абмеркаванне прыбытковасці інвестыцый (ROI)
Важна разумець прыбытковасць інвестыцый (ROI) праекта на пачатковых этапах. Хоць узровень дэталізацыі не абавязкова павінен быць такім жа, як для зацвярджэння праекта, кліент павінен мець выразнае ўяўленне аб бягучых выдатках. Сюды павінны ўваходзіць кошт за адзінку прадукту, за лінейны фут і г.д.; выдаткі на энергію; выдаткі на інтэлектуальную ўласнасць (ІУ); выдаткі на якасць; выдаткі на аператара/тэхнічнае абслугоўванне; выдаткі на ўстойлівае развіццё; і кошт капіталу. (Каб атрымаць доступ да калькулятараў ROI, глядзіце канец гэтага артыкула.)
Этап 3. Абмеркаванне спецыфікацыі прадукту
Як і ў выпадку з кожным прадуктам, які вырабляецца сёння, асноўныя характарыстыкі прадукту вызначаюцца падчас пачатковых абмеркаванняў праекта. Што тычыцца прымянення пакрыццяў, гэтыя характарыстыкі прадукту з цягам часу змяняліся, каб задаволіць патрэбы вытворчасці, і звычайна не адпавядаюць бягучаму працэсу нанясення пакрыцця кліента. Мы называем гэта «сёння супраць заўтрашняга дня». Гэта балансаванне паміж разуменнем бягучых характарыстык прадукту (якія могуць не адпавядаць бягучаму пакрыццю) і вызначэннем рэалістычных будучых патрэб (што заўсёды з'яўляецца балансаваннем).
Этап 4. Агульныя спецыфікацыі працэсу
Малюнак 2. Паляпшэнні працэсу, даступныя пры пераходзе ад працэсу нанясення пакрыццяў на воднай аснове да працэсу нанясення УФ-пакрыццяў
Кліент павінен цалкам разумець і вызначаць бягучы працэс, а таксама станоўчыя і адмоўныя бакі існуючых практык. Гэта важна для інтэгратара УФ-сістэм, каб пры праектаванні новай УФ-сістэмы можна было ўлічваць тое, што ідзе добра, а што не. Менавіта тут УФ-працэс прапануе значныя перавагі, якія могуць уключаць павелічэнне хуткасці нанясення пакрыццяў, скарачэнне патрабаванняў да плошчы падлогі, а таксама зніжэнне тэмпературы і вільготнасці (гл. Малюнак 2). Настойліва рэкамендуецца сумеснае наведванне вытворчага аб'екта кліента, якое забяспечвае выдатную аснову для разумення патрэб і патрабаванняў кліента.
Этап 5. Дэманстрацыя і пробныя запускі
Заказчык і інтэгратар УФ-сістэм таксама павінны наведаць аб'ект пастаўшчыка пакрыццяў, каб усе маглі прыняць удзел у мадэляванні працэсу УФ-пакрыцця заказчыка. За гэты час з'явіцца шмат новых ідэй і прапаноў па меры правядзення наступных мерапрыемстваў:
Мадэляванне, узоры і тэставанне
Параўнальны аналіз шляхам тэставання канкурэнтных пакрыццяў
Агляд найлепшых практык
Агляд працэдур сертыфікацыі якасці
Пазнаёмцеся з інтэгратарамі УФ-прадуктаў
Распрацуйце падрабязны план дзеянняў на будучыню
Этап 6. Запыт прапаноў / Агульная спецыфікацыя праекта
У запыту прапаноў кліента павінна быць уключана ўся неабходная інфармацыя і патрабаванні да новай аперацыі па нанясенні УФ-пакрыцця, як гэта вызначана ў працэсе абмеркавання. Дакумент павінен уключаць перадавыя практыкі, вызначаныя кампаніяй, якая вырабляе тэхналогію УФ-пакрыцця, якія могуць уключаць награванне пакрыцця з дапамогай сістэмы нагрэву з вадзяной кашуляй да наканечніка пісталета; награванне і перамешванне кантэйнера; а таксама вагі для вымярэння расходу пакрыцця.
Этап 7. Бесперапынная камунікацыя
Сродкі сувязі паміж кліентам, інтэгратарам УФ-выпраменьвання і кампаніяй, якая вырабляе УФ-пакрыцці, маюць вырашальнае значэнне і павінны быць заахвочаны. Сучасныя тэхналогіі дазваляюць вельмі зручна планаваць і ўдзельнічаць у рэгулярных званках у Zoom/канферэнцыях. Пры ўсталёўцы УФ-абсталявання або сістэмы не павінна быць ніякіх нечаканасцяў.
Вынікі, дасягнутыя вытворцам труб
Важнай вобласцю, якую трэба ўлічваць пры выбары любога праекта па нанясенні УФ-пакрыцця, з'яўляецца агульная эканомія выдаткаў. У гэтым выпадку вытворца дасягнуў эканоміі ў некалькіх галінах, у тым ліку на выдатках на энергію, працу і расходныя матэрыялы для пакрыццяў.
Выдаткі на энергію - УФ-нагрэў з дапамогай мікрахвалевай печы супраць індукцыйнага нагрэву
У тыповых сістэмах пакрыццяў на воднай аснове існуе неабходнасць папярэдняга або наступнага індукцыйнага нагрэву трубкі. Індукцыйныя награвальнікі з'яўляюцца дарагімі, спажываюць шмат энергіі і могуць мець значныя праблемы з абслугоўваннем. Акрамя таго, раствор на воднай аснове патрабаваў спажывання энергіі індукцыйнага награвальніка ў 200 кВт у параўнанні з 90 кВт, якія выкарыстоўваюцца мікрахвалевымі УФ-лямпамі.
Табліца 1. Эканомія выдаткаў больш за 100 кВт/гадзіну пры выкарыстанні 10-лампавай мікрахвалевай УФ-сістэмы ў параўнанні з індукцыйнай сістэмай нагрэву
Як відаць з Табліцы 1, вытворца труб дасягнуў эканоміі больш за 100 кВт у гадзіну пасля ўкаранення тэхналогіі УФ-пакрыцця, а таксама знізіў выдаткі на энергію больш чым на 71 000 долараў у год.
Малюнак 3. Ілюстрацыя штогадовай эканоміі выдаткаў на электраэнергію
Эканомія выдаткаў за кошт гэтага зніжэння спажывання энергіі была ацэненая зыходзячы з арыентыровачнага кошту электраэнергіі ў 14,33 цэнта/кВт·г. Зніжэнне спажывання энергіі на 100 кВт/гадзіну, разлічанае на дзве змены па 50 тыдняў у год (пяць дзён на тыдзень, 20 гадзін у змену), прыводзіць да эканоміі ў памеры 71 650 долараў, як паказана на малюнку 3.
Зніжэнне выдаткаў на працоўную сілу — аператары і тэхнічнае абслугоўванне
Паколькі вытворчыя прадпрыемствы працягваюць ацэньваць свае выдаткі на працоўную сілу, працэс УФ-выпраменьвання прапануе унікальную эканомію, звязаную з працай аператара і тэхнічнага абслугоўвання. Пры выкарыстанні пакрыццяў на воднай аснове вільготнае пакрыццё можа застываць на абсталяванні для перамяшчэння матэрыялаў, якое ў рэшце рэшт павінна быць выдалена.
Аператары вытворчага аб'екта трацілі ў агульнай складанасці 28 гадзін на тыдзень на выдаленне/ачыстку пакрыцця на воднай аснове з абсталявання для апрацоўкі матэрыялаў.
Акрамя эканоміі выдаткаў (прыкладна 28 гадзін працы х 36 долараў ЗША [абцяжараныя выдаткі] за гадзіну = 1008,00 долараў ЗША ў тыдзень або 50 400 долараў ЗША ў год), фізічныя патрабаванні да працы аператараў могуць быць непрыемнымі, працаёмкімі і нават небяспечнымі.
Кліент планаваў ачыстку пакрыцця на кожны квартал, прычым выдаткі на працу склалі 1900 долараў за квартал, плюс панесеныя выдаткі на выдаленне пакрыцця, што склала агульную суму 2500 долараў. Агульная эканомія ў год склала 10 000 долараў.
Эканомія на пакрыцці — на воднай аснове ў параўнанні з УФ-пакрыццём
Вытворчасць труб на аб'екце кліента склала 12 000 тон у месяц дыяметрам 9,625 цалі. У цэлым гэта эквівалентна прыблізна 570 000 лінейных футаў / ~ 12 700 штук. Працэс нанясення новай тэхналогіі УФ-пакрыцця ўключаў выкарыстанне распыляльнікаў высокага аб'ёму/нізкага ціску з тыповай таўшчынёй мэты 1,5 міл. Зацвярдзенне ажыццяўлялася з дапамогай УФ-мікрахвалевых лямпаў Heraeus. Эканомія выдаткаў на пакрыццё і выдаткаў на транспарціроўку/ўнутраную апрацоўку прыведзена ў табліцах 2 і 3.
Табліца 2. Параўнанне кошту пакрыццяў — УФ-пакрыцці і пакрыцці на воднай аснове за лінейны фут
Табліца 3. Дадатковая эканомія за кошт зніжэння выдаткаў на ўваходныя перавозкі і скарачэння аб'ёмаў апрацоўкі матэрыялаў на аб'екце
Акрамя таго, можна дасягнуць дадатковай эканоміі на матэрыялах і працы, а таксама павысіць эфектыўнасць вытворчасці.
УФ-пакрыцці можна аднаўляць (не пакрыцці на воднай аснове), што забяспечвае эфектыўнасць не менш за 96%.
Аператары трацяць менш часу на чыстку і абслугоўванне абсталявання для нанясення, бо УФ-пакрыццё не высыхае, пакуль не падвяргаецца ўздзеянню высокаінтэнсіўнай УФ-энергіі.
Хуткасць вытворчасці павялічылася, і кліент мае патэнцыял павялічыць хуткасць вытворчасці са 100 футаў у хвіліну да 150 футаў у хвіліну — павелічэнне на 50%.
Абсталяванне для УФ-выпраменьвання звычайна мае ўбудаваны цыкл прамыўкі, які адсочваецца і плануецца па гадзінах вытворчага працэсу. Гэта можна рэгуляваць у залежнасці ад патрэб кліента, што прыводзіць да скарачэння колькасці рабочай сілы, неабходнай для ачысткі сістэмы.
У гэтым прыкладзе кліент зэканоміў 1 277 400 долараў у год.
Зніжэнне ўзроўню лятучых арганічных злучэнняў
Укараненне тэхналогіі УФ-пакрыцця таксама знізіла ўзровень лятучых арганічных злучэнняў, як паказана на малюнку 4.
Малюнак 4. Зніжэнне ўзроўню лятучых арганічных злучэнняў у выніку ўжывання УФ-пакрыцця
Выснова
Тэхналогія УФ-пакрыццяў дазваляе вытворцам труб практычна выключыць выкіды лятучых арганічных злучэнняў (ЛАЗ) у сваіх аперацыях пакрыцця, адначасова забяспечваючы ўстойлівы вытворчы працэс, які павышае прадукцыйнасць і агульныя характарыстыкі прадукцыі. Сістэмы УФ-пакрыццяў таксама спрыяюць значнай эканоміі выдаткаў. Як паказана ў гэтым артыкуле, агульная эканомія кліента перавысіла 1 200 000 долараў ЗША штогод, а таксама ліквідавала больш за 154 000 фунтаў выкідаў ЛАЗ.
Каб атрымаць дадатковую інфармацыю і атрымаць доступ да калькулятараў ROI, наведайце www.alliedphotochemical.com/roi-calculators/. Для атрымання дадатковых паляпшэнняў працэсу і прыкладу калькулятара ROI наведайце www.uvebtechnology.com.
БАКАВАЯ ПАНЭЛЬ
Працэс УФ-пакрыцця ўстойлівасць / перавагі для навакольнага асяроддзя:
Няма лятучых арганічных злучэнняў (ЛОС)
Няма небяспечных забруджвальнікаў паветра (НЗП)
Неўзгаральны
Без растваральнікаў, вады ці напаўняльнікаў
Няма праблем з вільготнасцю або тэмпературай вытворчасці
Агульныя паляпшэнні працэсу, якія прапануе УФ-пакрыцці:
Высокая хуткасць вытворчасці да 800-900 футаў у хвіліну ў залежнасці ад памеру прадукту
Невялікая фізічная плошча менш за 35 футаў (лінейная даўжыня)
Мінімальны аб'ём незавершанай вытворчасці
Імгненнае высыханне без неабходнасці дадатковага зацвярдзення
Няма праблем з мокрым пакрыццём пасля заканчэння тэрміну службы
Няма карэкціроўкі пакрыцця з-за праблем з тэмпературай або вільготнасцю
Ніякіх спецыяльных патрэб у апрацоўцы/захоўванні падчас змены змен, тэхнічнага абслугоўвання або перапынкаў у выхадныя дні
Зніжэнне выдаткаў на працоўную сілу, звязаных з аператарамі і тэхнічным абслугоўваннем
Магчымасць рэкуперацыі лішняга распылення, паўторнай фільтрацыі і паўторнага ўвядзення ў сістэму пакрыцця
Палепшаныя характарыстыкі прадукту з УФ-пакрыццямі:
Палепшаныя вынікі выпрабаванняў вільготнасці
Выдатныя вынікі выпрабаванняў салянога туману
Магчымасць карэктаваць атрыбуты і колер пакрыцця
Даступныя празрыстыя пакрыцці, металічныя пакрыцці і колеры
Больш нізкія выдаткі на пакрыццё на лінейны фут, як паказана калькулятарам ROI:
Час публікацыі: 14 снежня 2023 г.
