Майкл Кэлі, Allied PhotoChemical, і Дэвід Хагуд, Finishing Technology Solutions
Уявіце сабе магчымасць ліквідаваць амаль усе ЛОС (лятучыя арганічныя злучэнні) у працэсе вытворчасці труб, што роўна 10 000 фунтаў ЛОС у год. Таксама ўявіце сабе вытворчасць на больш высокіх хуткасцях з большай прапускной здольнасцю і меншымі выдаткамі на дэталь/лінейны фут.
Устойлівыя вытворчыя працэсы з'яўляюцца ключом да павышэння эфектыўнасці і аптымізацыі вытворчасці на паўночнаамерыканскім рынку. Устойлівасць можна вымераць рознымі спосабамі:
зніжэнне ЛОС
Меншае спажыванне энергіі
Аптымізаваны штат працоўнай сілы
Больш хуткая вытворчасць (больш з меншымі)
Больш эфектыўнае выкарыстанне капіталу
Акрамя таго, мноства камбінацый вышэйпералічанага
Нядаўна вядучы вытворца труб укараніў новую стратэгію для нанясення пакрыццяў. Папярэднія платформы вытворцы для нанясення пакрыццяў былі на воднай аснове з высокім утрыманнем лятучых арганічных злучэнняў і таксама былі вогненебяспечнымі. Устойлівая платформа пакрыцця, якая была рэалізавана, была тэхналогіяй нанясення 100% цвёрдых часціц ультрафіялетавага (УФ) пакрыцця. У гэтым артыкуле абагульняюцца першапачатковая праблема заказчыка, працэс нанясення УФ-пакрыцця, агульныя паляпшэнні працэсу, эканомія выдаткаў і скарачэнне ЛОС.
Аперацыі па нанясенні пакрыццяў у вытворчасці труб
Вытворца выкарыстаў працэс нанясення пакрыцця на воднай аснове, які пакінуў пасля сябе беспарадак, як паказана на малюнках 1a і 1b. Працэс не толькі прывёў да марнавання матэрыялаў для пакрыццяў, ён таксама стварыў небяспеку ў цэху, што павялічыла ўздзеянне летучых арганічных злучэнняў і пажарную небяспеку. Акрамя таго, заказчык хацеў атрымаць лепшыя характарыстыкі пакрыцця ў параўнанні з бягучым спосабам нанясення пакрыцця на воднай аснове.
У той час як многія галіновыя эксперты непасрэдна параўноўваюць пакрыцця на воднай аснове з УФ-пакрыццямі, гэта нерэальнае параўнанне і можа ўвесці ў зман. Сапраўднае ўльтрафіялетавае пакрыццё - гэта частка працэсу нанясення ўльтрафіялетавых пакрыццяў.
Малюнак 1. Працэс удзелу ў праекце
УФ - гэта працэс
УФ - гэта працэс, які забяспечвае значныя экалагічныя перавагі, агульныя паляпшэнні працэсу, паляпшэнне характарыстык прадукту і, так, эканомію на лінейным пакрыцці ногі. Каб паспяхова рэалізаваць праект УФ-пакрыццяў, УФ-выпраменьванне трэба разглядаць як працэс з трыма асноўнымі кампанентамі: 1) заказчыкам, 2) інтэгратарам абсталявання для нанясення і отвержденія УФ-выпраменьвання і 3) партнёрам па тэхналогіі пакрыццяў.
Усе тры з іх вельмі важныя для паспяховага планавання і ўкаранення сістэмы УФ-пакрыцця. Такім чынам, давайце паглядзім на агульны працэс удзелу ў праекце (малюнак 1). У большасці выпадкаў гэтымі намаганнямі кіруе партнёр па тэхналогіі УФ-пакрыццяў.
Ключ да любога паспяховага праекта - гэта выразна вызначаныя этапы ўзаемадзеяння з убудаванай гнуткасцю і здольнасцю адаптавацца да розных тыпаў кліентаў і іх прыкладанняў. Гэтыя сем этапаў ўзаемадзеяння з'яўляюцца асновай для паспяховага ўзаемадзеяння праекта з заказчыкам: 1) агульнае абмеркаванне працэсу; 2) абмеркаванне ROI; 3) тэхнічныя характарыстыкі тавару; 4) агульная спецыфікацыя працэсу; 5) выбарачныя выпрабаванні; 6) RFQ / агульная спецыфікацыя праекта; і 7) працяг зносін.
Гэтыя этапы ўзаемадзеяння можна выконваць паслядоўна, некаторыя могуць адбывацца адначасова або іх можна мяняць месцамі, але ўсе яны павінны быць выкананы. Гэтая ўбудаваная гнуткасць забяспечвае самыя высокія шанцы на поспех для ўдзельнікаў. У некаторых выпадках можа быць лепш прыцягнуць эксперта па УФ-тэхналогіях у якасці рэсурсу з каштоўным галіновым вопытам ва ўсіх формах тэхналогій нанясення пакрыццяў, але, самае галоўнае, з вялікім вопытам УФ-тэхналогій. Гэты эксперт можа арыентавацца ва ўсіх праблемах і выступаць у якасці нейтральнага рэсурсу для належнай і справядлівай ацэнкі тэхналогій нанясення пакрыццяў.
Этап 1. Абмеркаванне агульнага працэсу
Тут адбываецца абмен першапачатковай інфармацыяй адносна бягучага працэсу кліента з дакладным вызначэннем бягучага макета і выразна вызначанымі станоўчымі / негатыўнымі момантамі. У многіх выпадках павінна быць заключана ўзаемнае пагадненне аб неразгалошванні (NDA). Затым павінны быць вызначаны дакладна вызначаныя мэты паляпшэння працэсу. Яны могуць ўключаць у сябе:
Устойлівасць - зніжэнне VOC
Скарачэнне і аптымізацыя працы
Палепшаная якасць
Павялічаная хуткасць лініі
Памяншэнне плошчы падлогі
Агляд выдаткаў энергіі
Рэмонтапрыдатнасць сістэмы пакрыцця – запчасткі і інш.
Далей вызначаюцца канкрэтныя паказчыкі на аснове гэтых выяўленых паляпшэнняў працэсу.
Этап 2. Абмеркаванне вяртання інвестыцый (ROI).
Важна разумець ROI для праекта на пачатковых этапах. У той час як узровень дэталізацыі неабавязкова павінен быць узроўнем, неабходным для зацвярджэння праекта, заказчык павінен мець дакладны план бягучых выдаткаў. Яны павінны ўключаць у сябе кошт за прадукт, за пагонны фут і г.д.; энергетычныя выдаткі; выдаткі на інтэлектуальную ўласнасць (ІВ); выдаткі на якасць; выдаткі на аператара / абслугоўванне; выдаткі на ўстойлівасць; і кошт капіталу. (Каб атрымаць доступ да калькулятараў ROI, глядзіце ў канцы гэтага артыкула.)
Этап 3. Абмеркаванне спецыфікацыі тавару
Як і для любога прадукту, які вырабляецца сёння, асноўныя характарыстыкі прадукту вызначаюцца падчас першапачатковага абмеркавання праекта. Што датычыцца прымянення пакрыццяў, гэтыя спецыфікацыі прадукту змяняліся з цягам часу, каб задаволіць вытворчыя патрэбы, і, як правіла, не адпавядаюць бягучаму працэсу пакрыцця заказчыка. Мы называем гэта «сёння супраць заўтра». Гэта балансаванне паміж разуменнем бягучых спецыфікацый прадукту (якія могуць не адпавядаць цяперашняму пакрыццю) і вызначэннем рэалістычных будучых патрэбаў (што заўсёды з'яўляецца балансаваннем).
Этап 4. Агульная характарыстыка працэсу
Малюнак 2. Паляпшэнні працэсу, даступныя пры пераходзе ад працэсу нанясення пакрыццяў на воднай аснове да працэсу нанясення УФ-пакрыццяў
Заказчык павінен цалкам разумець і вызначаць бягучы працэс, а таксама станоўчыя і адмоўныя бакі існуючай практыкі. Інтэгратар ультрафіялетавых сістэм важна разумець, таму тое, што ідзе добра, а тое, што не, можна ўлічваць пры распрацоўцы новай ультрафіялетавай сістэмы. Тут УФ-працэс дае значныя перавагі, якія могуць уключаць павелічэнне хуткасці нанясення пакрыццяў, памяншэнне патрабаванняў да плошчы, а таксама зніжэнне тэмпературы і вільготнасці (гл. малюнак 2). Сумеснае наведванне вытворчага аб'екта кліента настойліва рэкамендуецца і забяспечвае выдатную аснову для разумення патрэбаў і патрабаванняў кліента.
Этап 5. Дэманстрацыйны і пробны запускі
Аб'ект пастаўшчыка пакрыццяў таксама павінен наведаць заказчык і інтэгратар УФ-сістэм, каб кожны мог прыняць удзел у мадэляванні працэсу нанясення УФ-пакрыцця заказчыка. За гэты час з'явіцца шмат новых ідэй і прапаноў, калі адбудуцца наступныя мерапрыемствы:
Мадэляванне, узоры і тэставанне
Параўнальны тэст шляхам тэставання канкурэнтных пакрыццяў
Агляд лепшых практык
Агляд працэдур сертыфікацыі якасці
Пазнаёмцеся з УФ-інтэгратарамі
Распрацуйце падрабязны план далейшых дзеянняў
Этап 6. RFQ / Агульная спецыфікацыя праекта
Дакумент заказчыка павінен уключаць усю адпаведную інфармацыю і патрабаванні да новай аперацыі па нанясенні УФ-пакрыцця, як гэта вызначана падчас абмеркавання працэсу. Дакумент павінен уключаць лепшыя практыкі, выяўленыя кампаніяй, якая займаецца тэхналогіяй ультрафіялетавых пакрыццяў, што можа ўключаць у сябе нагрэў пакрыцця з дапамогай награвальнай сістэмы вадзяной рубашкі да наканечніка пісталета; падагрэў і варушэнне таталізатара; і шалі для вымярэння расходу пакрыцця.
Этап 7. Бесперапынная сувязь
Сродкі сувязі паміж кліентам, УФ-інтэгратарам і кампаніяй, якая займаецца УФ-пакрыццямі, вельмі важныя, і іх трэба заахвочваць. Сучасныя тэхналогіі дазваляюць вельмі зручна планаваць і ўдзельнічаць у рэгулярных выкліках Zoom / канферэнц-сувязі. Пры ўсталёўцы ультрафіялетавага абсталявання або сістэмы не павінна быць ніякіх сюрпрызаў.
Вынікі, рэалізаваныя вытворцам труб
Найважнейшай вобласцю для разгляду ў любым праекце УФ-пакрыцця з'яўляецца агульная эканомія выдаткаў. У гэтым выпадку вытворца рэалізаваў эканомію ў некалькіх напрамках, уключаючы выдаткі на электраэнергію, працоўную сілу і расходныя матэрыялы для пакрыццяў.
Выдаткі на энергію - УФ-агрэў з мікрахвалевай печчу супраць індукцыйнага нагрэву
У тыповых сістэмах пакрыццяў на воднай аснове існуе неабходнасць папярэдняга або пасляіндукцыйнага нагрэву трубкі. Індукцыйныя абагравальнікі з'яўляюцца дарагімі спажыўцамі энергіі і могуць мець значныя праблемы з абслугоўваннем. Акрамя таго, раствор на воднай аснове патрабаваў 200 кВт спажывання энергіі індукцыйнага награвальніка супраць 90 кВт, якія выкарыстоўваюцца мікрахвалевымі ультрафіялетавымі лямпамі.
Табліца 1. Эканомія выдаткаў больш за 100 кВт/гадзіну пры выкарыстанні мікрахвалевай ультрафіялетавай сістэмы з 10 лямпамі ў параўнанні з сістэмай індукцыйнага нагрэву
Як відаць у табліцы 1, вытворца труб зэканоміў 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 гадавой эканоміі выдаткаў на электраэнергію
Эканомія выдаткаў пры такім паніжаным спажыванні энергіі была ацэнена на аснове ацэначнага кошту электраэнергіі ў 14,33 цэнта/кВт-гадз. Зніжэнне спажывання энергіі на 100 кВт/гадзіну, разлічанае на дзве змены на працягу 50 тыдняў у год (пяць дзён на тыдзень, 20 гадзін у змену), прыводзіць да эканоміі ў памеры 71 650 долараў ЗША, як паказана на малюнку 3.
Скарачэнне выдаткаў на працоўную сілу – аператары і тэхнічнае абслугоўванне
Паколькі вытворчыя прадпрыемствы працягваюць ацэньваць свае выдаткі на працоўную сілу, працэс ультрафіялетавага выпраменьвання дае ўнікальную эканомію ў часе працы аператара і тэхнічнага абслугоўвання. З пакрыццямі на воднай аснове вільготнае пакрыццё можа зацвярдзець уніз па плыні на абсталяванні для апрацоўкі матэрыялаў, якое ў канчатковым выніку трэба выдаліць.
Аператары вытворчага аб'екта затрачвалі ў агульнай складанасці 28 гадзін у тыдзень на выдаленне / ачыстку пакрыцця на воднай аснове з наступнага абсталявання для пагрузкі матэрыялаў.
У дадатак да эканоміі выдаткаў (прыкладна 28 працоўных гадзін х 36 долараў [абцяжараны кошт] у гадзіну = 1008,00 долараў у тыдзень або 50 400 долараў у год), патрабаванні фізічнай працы для аператараў могуць выклікаць расчараванне, займаць шмат часу і быць проста небяспечнымі.
Кліент планаваў ачыстку пакрыцця на кожны квартал, з выдаткамі на працоўную сілу ў памеры 1900 долараў за квартал, плюс панесеныя выдаткі на выдаленне пакрыцця, у агульнай складанасці 2500 долараў. Агульная эканомія за год склала 10 000 долараў.
Эканомія пакрыццяў - на воднай аснове ў параўнанні з УФ
Вытворчасць труб на пляцоўцы заказчыка склала 12 000 тон у месяц трубы дыяметрам 9,625 цаляў. У цэлым гэта роўна прыкладна 570 000 пагонных футаў / ~ 12 700 штук. Працэс нанясення новай тэхналогіі ўльтрафіялетавага пакрыцця ўключаў распыляльнікі вялікага аб'ёму/нізкага ціску з тыповай таўшчынёй мішэні 1,5 мілі. Ацвярдзенне было дасягнута з дапамогай мікрахвалевых лямпаў Heraeus UV. Эканомія кошту пакрыццяў і выдаткаў на транспарціроўку/унутраную апрацоўку прыведзена ў табліцах 2 і 3.
Табліца 2. Параўнанне выдаткаў на нанясенне пакрыццяў - УФ і водныя пакрыцця на пагонны фут
Табліца 3. Дадатковая эканомія за кошт зніжэння ўваходных транспартных выдаткаў і скарачэння апрацоўкі матэрыялаў на месцы
Акрамя таго, можа быць рэалізавана дадатковая эканомія матэрыяльных і працоўных выдаткаў і павышэнне эфектыўнасці вытворчасці.
УФ-пакрыцці можна аднаўляць (пакрыцці на воднай аснове не), што забяспечвае эфектыўнасць не менш за 96%.
Аператары марнуюць менш часу на ачыстку і абслугоўванне абсталявання для нанясення, таму што УФ-пакрыццё не сохне, калі не падвяргацца ўздзеянню ультрафіялетавай энергіі высокай інтэнсіўнасці.
Хуткасць вытворчасці вышэй, і кліент мае магчымасць павялічыць хуткасць вытворчасці са 100 футаў у хвіліну да 150 футаў у хвіліну - павелічэнне на 50%.
Абсталяванне УФ-тэхналогіі звычайна мае ўбудаваны цыкл прамывання, які адсочваецца і плануецца па гадзінах вытворчасці. Гэта можа быць адрэгулявана ў адпаведнасці з патрэбамі кліента, што прыводзіць да меншай колькасці працоўнай сілы, неабходнай для ачысткі сістэмы.
У гэтым прыкладзе кліент зэканоміў 1 277 400 долараў у год.
зніжэнне ЛОС
Укараненне тэхналогіі ўльтрафіялетавага пакрыцця таксама знізіла колькасць ЛОС, як відаць на малюнку 4.
Малюнак 4. Зніжэнне ЛОС у выніку ўкаранення УФ-пакрыцця
Заключэнне
Тэхналогія ўльтрафіялетавых пакрыццяў дазваляе вытворцам труб практычна ліквідаваць ЛОС у працэсе нанясення пакрыццяў, адначасова забяспечваючы ўстойлівы вытворчы працэс, які павышае прадукцыйнасць і агульныя характарыстыкі прадукту. Сістэмы УФ-пакрыццяў таксама спрыяюць значнай эканоміі сродкаў. Як паказана ў гэтым артыкуле, агульная эканомія кліента перавысіла 1 200 000 долараў у год, а таксама ліквідавана больш за 154 000 фунтаў выкідаў VOC.
Для атрымання дадатковай інфармацыі і доступу да калькулятараў ROI наведайце www.alliedphotochemical.com/roi-calculators/. Каб атрымаць дадатковыя паляпшэнні працэсу і прыклад калькулятара рэнтабельнасці інвестыцый, наведайце www.uvebtechnology.com.
БАКАВАЯ ПАНЕЛІ
Устойлівасць працэсу нанясення УФ-пакрыцця / Экалагічныя перавагі:
Няма лятучых арганічных злучэнняў (ЛОС)
Няма небяспечных забруджвальнікаў паветра (HAP)
Негаручы
Няма растваральнікаў, вады і напаўняльнікаў
Няма праблем з вытворчасцю вільготнасці і тэмпературы
Агульныя паляпшэнні працэсу, якія забяспечваюцца УФ-пакрыццямі:
Высокая хуткасць вытворчасці ад 800 да 900 футаў у хвіліну ў залежнасці ад памеру прадукту
Невялікі фізічны след менш за 35 футаў (лінейная даўжыня)
Мінімум незавершанага вытворчасці
Імгненнае высыханне без патрабаванняў пасля отвержденія
Няма праблем з мокрым пакрыццём уніз па плыні
Няма рэгулявання пакрыцця ў залежнасці ад праблем з тэмпературай або вільготнасцю
Адсутнасці спецыяльнага звароту/захоўвання падчас змены змены, тэхнічнага абслугоўвання або адключэння ў выхадныя
Скарачэнне выдаткаў на працоўную сілу, звязаных з аператарамі і абслугоўваннем
Магчымасць вярнуць рэшткі распылення, паўторна адфільтраваць і зноў увесці ў сістэму пакрыцця
Палепшаныя характарыстыкі прадукту з УФ-пакрыццямі:
Палепшаныя вынікі тэставання вільготнасці
Выдатныя вынікі выпрабаванняў салёнага туману
Магчымасць рэгулявання атрыбутаў пакрыцця і колеру
Даступныя празрыстыя паліто, металік і колеры
Ніжэйшыя выдаткі на лінейнае пакрыццё ногі, як паказвае калькулятар рэнтабельнасці інвестыцый:
Час публікацыі: 14 снежня 2023 г
