од Мајкл Кели, Allied PhotoChemical и Дејвид Хагуд, Finishing Technology Solutions
Замислете да можете да ги елиминирате речиси сите VOCs (Volatile Organic Compounds) во процесот на производство на цевки и цевки, што е еднакво на 10.000 фунти VOCs годишно. Исто така, замислете да произведувате со поголеми брзини со поголема пропусност и помала цена по дел/линеарна нога.
Одржливите производствени процеси се клучни за возење кон поефикасно и оптимизирано производство на северноамериканскиот пазар. Одржливоста може да се мери на различни начини:
Намалување на VOC
Помалку трошење енергија
Оптимизирана работна сила
Побрз производствен резултат (повеќе со помалку)
Поефикасно користење на капиталот
Плус, многу комбинации од горенаведеното
Неодамна, водечки производител на цевки имплементира нова стратегија за своите операции на обложување. Претходните платформи за обложување на производителот беа на база на вода, кои се богати со VOC и се исто така запаливи. Платформата за одржливо обложување што беше имплементирана беше технологија за обложување со 100% цврсти материи ултравиолетови (УВ). Во оваа статија, сумирани се почетниот проблем на купувачот, процесот на обложување со УВ, целокупните подобрувања на процесот, заштедата на трошоците и намалувањето на VOC.
Операции за обложување во производство на цевки
Производителот користел процес на обложување на база на вода кој оставил неред, како што е прикажано на сликите 1а и 1б. Не само што процесот резултираше со потрошени материјали за обложување, туку создаде и опасност од подот на продавницата што ја зголеми изложеноста на VOC и опасноста од пожар. Дополнително, клиентот сакаше подобрени перформанси на облогата во споредба со сегашната операција за обложување на база на вода.
Иако многу индустриски експерти директно ќе ги споредат премазите на база на вода со UV премази, ова не е реална споредба и може да биде погрешно. Вистинската УВ облога е подгрупа на процесот на УВ облоги.
Слика 1. Процес на ангажирање во проектот
УВ е процес
УВ е процес кој нуди значителни еколошки предности, севкупни подобрувања на процесот, подобрени перформанси на производот и, да, заштеди по линеарна облога на стапалата. Со цел успешно да се имплементира проект за UV облоги, УВ мора да се гледа како процес со три главни компоненти – 1) клиентот, 2) интеграторот на опрема за апликација и лекување со УВ и 3) технолошкиот партнер за облоги.
Сите три се од клучно значење за успешното планирање и имплементација на системот за обложување со УВ. Значи, да го погледнеме целокупниот процес на ангажирање во проектот (Слика 1). Во повеќето случаи, овој напор го води технолошкиот партнер за UV обложување.
Клучот за секој успешен проект е да има јасно дефинирани чекори за ангажирање, со вградена флексибилност и способност за прилагодување на различни типови клиенти и нивните апликации. Овие седум фази на ангажман се основа за успешен проектен ангажман со клиентот: 1) дискусија за целокупниот процес; 2) дискусија за рентабилност; 3) спецификации на производот; 4) севкупна спецификација на процесот; 5) испитувања на примероци; 6) RFQ / целокупна спецификација на проектот; и 7) континуирана комуникација.
Овие фази на ангажман може да се следат сериски, некои може да се случат во исто време или може да се заменат, но сите мора да се завршат. Оваа вградена флексибилност обезбедува најголеми шанси за успех за учесниците. Во некои случаи, можеби е најдобро да се ангажира експерт за УВ процес како ресурс со драгоцено искуство во индустријата во сите форми на технологија за обложување, но што е најважно, силно искуство во процесот на УВ. Овој експерт може да се движи низ сите прашања и да дејствува како неутрален ресурс за правилно и правично оценување на технологиите за обложување.
Фаза 1. Дискусија за целокупниот процес
Тука се разменуваат првичните информации во врска со тековниот процес на клиентот, со јасна дефиниција за тековниот распоред и јасно дефинирани позитивни/негативни. Во многу случаи, треба да постои меѓусебен договор за необјавување (НДА). Потоа, треба да се идентификуваат јасно дефинирани цели за подобрување на процесот. Тие може да вклучуваат:
Одржливост – намалување на VOC
Намалување на трудот и оптимизација
Подобрен квалитет
Зголемена брзина на линијата
Намалување на просторот на подот
Преглед на трошоците за енергија
Одржливост на системот за обложување – резервни делови итн.
Следно, специфичните метрики се дефинираат врз основа на овие идентификувани подобрувања на процесот.
Фаза 2. Дискусија за враќање на инвестицијата (ROI).
Важно е да се разбере рентабилноста на проектот во почетните фази. Иако нивото на детали не треба да биде нивото кое ќе биде потребно за одобрување на проектот, клиентот треба да има јасен преглед на тековните трошоци. Тие треба да вклучуваат цена по производ, по линеарна нога, итн.; трошоци за енергија; трошоци за интелектуална сопственост (ИП); трошоци за квалитет; трошоци за оператор / одржување; трошоци за одржливост; и трошоците на капиталот. (За пристап до калкулаторите на рентабилност, видете го крајот на овој напис.)
Фаза 3. Дискусија за спецификација на производот
Како и кај секој производ што се произведува денес, основните спецификации на производот се дефинирани во првичните дискусии за проектот. Во однос на апликациите за обложување, овие спецификации на производи еволуирале со текот на времето за да ги задоволат потребите за производство и обично не се задоволуваат со тековниот процес на обложување на купувачот. Ние го нарекуваме „денес наспроти утре“. Тоа е чин на балансирање помеѓу разбирањето на тековните спецификации на производот (кои можеби не се задоволуваат со сегашниот слој) и дефинирањето на идните потреби кои се реални (што секогаш е балансирачки чин).
Фаза 4. Севкупни спецификации на процесот
Слика 2. Достапни се подобрувања на процесот кога се движите од процес на обложување на база на вода во процес на обложување со УВ
Клиентот треба целосно да го разбере и дефинира тековниот процес, заедно со позитивните и негативните страни на постоечките практики. Ова е важно за интеграторот на UV системи да го разбере, така што работите што одат добро и работите што не се може да се земат предвид во дизајнот на новиот УВ систем. Ова е местото каде што УВ процесот нуди значителни предности кои може да вклучуваат зголемена брзина на облоги, намалени барања за простор на подот и намалување на температурата и влажноста (види Слика 2). Силно се препорачува заедничка посета на производниот погон на купувачот и обезбедува одлична рамка за разбирање на потребите и барањата на купувачот.
Фаза 5. Демонстрации и пробни работи
Објектот добавувач на облоги, исто така, треба да биде посетен од купувачот и интеграторот на UV системи за да им се овозможи на сите да учествуваат во симулација на процесот на UV обложување на купувачот. Во ова време, многу нови идеи и предлози ќе се појават додека се одвиваат следните активности:
Симулација, примероци и тестирање
Репер со тестирање на конкурентни производи за обложување
Прегледајте ги најдобрите практики
Прегледајте ги процедурите за сертификација на квалитет
Запознајте ги УВ интеграторите
Развијте детален акционен план напред
Фаза 6. RFQ / Целокупна спецификација на проектот
Документот за RFQ на купувачот треба да ги содржи сите релевантни информации и барања за новата операција на UV обложување како што е дефинирано во дискусиите за процесот. Документот треба да ги вклучи најдобрите практики идентификувани од технолошката компанија за обложување со УВ, што би можело да вклучи загревање на облогата преку систем за топлина со водена обвивка до врвот на пиштолот; целосно загревање и мешање; и вага за мерење на потрошувачката на облогата.
Фаза 7. Континуирана комуникација
Средствата за комуникација помеѓу купувачот, УВ интеграторот и компанијата за УВ облоги се критични и треба да се охрабруваат. Технологијата денес го прави многу погодно закажувањето и учеството во редовните повици од Зум/конференциски тип. Не треба да има изненадувања кога се инсталира УВ опремата или системот.
Резултати реализирани од производителот на цевки
Критична област што треба да се земе предвид во секој проект за обложување со УВ е заштедата на целокупните трошоци. Во овој случај, производителот оствари заштеди во неколку области, вклучувајќи ги и трошоците за енергија, трошоците за работна сила и потрошен материјал за облоги.
Трошоци за енергија – УВ со микробранова печка наспроти индукциско греење
Во типични системи за премачкување на база на вода, постои потреба од претходно или постиндуктивно загревање на цевката. Индукциските грејачи се скапи, високоенергетски потрошувачи и може да имаат значителни проблеми со одржувањето. Дополнително, решението на база на вода бараше искористување на енергијата од 200 kw индукциски грејач наспроти 90 kw што ги користат микробрановите УВ ламби.
Табела 1. Заштеда на трошоци поголема од 100 kw/час со користење на микробранови UV систем со 10 светилки наспроти индукциски систем за греење
Како што се гледа во Табела 1, производителот на цевки остварил заштеда од поголема од 100 kw на час по имплементацијата на технологијата за обложување со УВ, а исто така ги намалила трошоците за енергија за повеќе од 71.000 американски долари годишно.
Слика 3. Илустрација на годишните заштеди на трошоците за електрична енергија
Заштедите на трошоците за оваа намалена потрошувачка на енергија беа проценети врз основа на проценетите трошоци за електрична енергија на 14,33 центи/kWh. Намалувањето на потрошувачката на енергија за 100 kw/час, пресметано во две смени за 50 недели годишно (пет дена неделно, 20 часа по смена), резултира со заштеда од 71.650 УСД како што е илустрирано на Слика 3.
Намалување на трошоците за работна сила – Оператори и одржување
Како што производствените ентитети продолжуваат да ги проценуваат нивните трошоци за работна сила, процесот на UV нуди уникатни заштеди кои се однесуваат на работните часови на операторот и вработените во одржување. Со премази на база на вода, влажната обвивка може да се зацврсти низводно на опремата за ракување со материјали, која на крајот мора да се отстрани.
Операторите на производниот погон трошеа вкупно 28 часа неделно отстранувајќи/чистејќи ја облогата базирана на вода од нејзината опрема за ракување со материјали низводно.
Покрај заштедата на трошоците (проценети 28 работни часови x 36 $ [оптоварени трошоци] на час = 1.008,00 $ неделно или 50.400 $ годишно), барањата за физичка работа за операторите може да бидат фрустрирачки, одземаат многу време и целосно опасни.
Клиентот го таргетираше чистењето на облогата за секој квартал, со трошоци за работна сила од 1.900 долари по квартал, плус трошоците за отстранување на облогата што беа направени, за вкупно 2.500 долари. Вкупните заштеди годишно изнесуваат 10.000 долари.
Заштеда на облоги – на база на вода наспроти УВ
Производството на цевки на локацијата на клиентите беше 12.000 тони месечно на цевка со дијаметар од 9.625 инчи. На резиме основа, ова е еднакво на приближно 570.000 линеарни стапки / ~ 12.700 парчиња. Процесот на апликација за новата технологија за обложување со UV вклучуваше пиштоли за прскање со висок волумен/низок притисок со типична целна дебелина од 1,5 мил. Стврднувањето беше постигнато преку употреба на Heraeus УВ микробранови ламби. Заштедите во трошоците за облоги и трошоците за транспорт/внатрешно ракување се сумирани во табелите 2 и 3.
Табела 2. Споредба на трошоците за обложување – УВ наспроти премази на база на вода по линеарна нога
Табела 3. Дополнителни заштеди од пониски дојдовни транспортни трошоци и намалено ракување со материјали на лице место
Дополнително, може да се реализираат дополнителни заштеди на трошоците за материјал и работна сила и ефикасност на производството.
УВ облогите се повратни (облогите на база на вода не се), што овозможува најмалку 96% ефикасност.
Операторите трошат помалку време за чистење и одржување на опремата за апликација бидејќи УВ облогата не се суши освен ако не е изложена на УВ енергија со висок интензитет.
Брзините на производство се поголеми, а клиентот има потенцијал да ги зголеми брзините на производство од 100 стапки во минута на 150 стапки во минута - зголемување за 50%.
УВ процесната опрема обично има вграден циклус на испирање, кој се следи и планира по часови на производство. Ова може да се прилагоди според потребите на клиентот, што резултира со помалку работна сила потребна за чистење на системот.
Во овој пример, клиентот остварил заштеда на трошоци од 1.277.400 УСД годишно.
Намалување на VOC
Имплементацијата на технологијата за обложување со УВ, исто така, ги намали VOCs, како што се гледа на Слика 4.
Слика 4. Намалување на VOC како резултат на имплементација на UV облога
Заклучок
Технологијата за премачкување со ултравиолетови зраци им овозможува на производителот на цевки виртуелно да ги елиминира VOC во нивните операции за обложување, а истовремено обезбедува одржлив производствен процес кој ја подобрува продуктивноста и севкупните перформанси на производот. Системите за обложување со ултравиолетови зраци, исто така, овозможуваат значителни заштеди на трошоците. Како што е наведено во овој напис, вкупните заштеди на клиентот надминаа 1.200.000 долари годишно, плус елиминирани преку 154.000 lbs емисии на VOC.
За повеќе информации и за пристап до калкулаторите за рентабилност, посетете ја страницата www.alliedphotochemical.com/roi-calculators/. За дополнителни подобрувања на процесот и пример за калкулатор за рентабилност, посетете ја www.uvebtechnology.com.
СТРАНИНА
Одржливост на процесот на обложување со УВ / еколошки предности:
Без испарливи органски соединенија (VOCs)
Без опасни загадувачи на воздухот (HAPs)
Незапалив
Без растворувачи, води или полнила
Нема проблеми со производството на влажност или температура
Целокупните подобрувања на процесот понудени од УВ облогите:
Брзи брзини на производство од 800 до 900 стапки во минута, во зависност од големината на производот
Мал физички отпечаток помал од 35 стапки (линеарна должина)
Минимална работа во процес
Инстантно сушење без барања по стврднување
Нема проблеми со влажниот слој низводно
Нема прилагодување на облогата за проблеми со температурата или влажноста
Нема посебно ракување/складирање при промена на смената, одржување или исклучување викенд
Намалување на трошоците за работна сила поврзани со операторите и одржувањето
Способност за враќање на прекумерно прскање, рефилтрирање и повторно воведување во системот за обложување
Подобрени перформанси на производот со УВ облоги:
Подобрени резултати од тестирањето на влажноста
Одлични резултати од тестирањето на солената магла
Способност за прилагодување на атрибутите и бојата на облогата
Достапни се јасни палта, метали и бои
Пониски трошоци за линеарна облога на стапалото како што е прикажано со калкулаторот за рентабилност:
Време на објавување: Декември-14-2023 година
