troch Michael Kelly, Allied PhotoChemical, en David Hagood, Finishing Technology Solutions
Stel jo foar dat jo hast alle VOC's (flechtige organyske ferbiningen) yn it produksjeproses fan pipen en buizen eliminearje kinne, wat lykweardich is oan 10.000 pûn VOC's per jier. Stel jo ek foar dat jo produsearje kinne mei hegere snelheden mei mear trochfier en minder kosten per ûnderdiel / lineêre foet.
Duorsume produksjeprosessen binne de kaai foar it befoarderjen fan effisjintere en optimalisearre produksje op 'e Noardamerikaanske merk. Duorsumens kin op ferskate manieren metten wurde:
VOC-reduksje
Minder enerzjyferbrûk
Optimalisearre arbeidskrêft
Fluggere produksjeútfier (mear mei minder)
Effisjinter gebrûk fan kapitaal
Plus, in protte kombinaasjes fan 'e boppesteande
Koartlyn hat in liedende buizenfabrikant in nije strategy ymplementearre foar syn coatingoperaasjes. De eardere coatingplatfoarms fan 'e fabrikant wiene op wetterbasis, dy't in hege ynhâld fan VOC's befetsje en tafallich ek brânber binne. It duorsume coatingplatfoarm dat ymplementearre waard, wie in ultraviolette (UV) coatingtechnology mei 100% fêste stoffen. Yn dit artikel wurde it earste probleem fan 'e klant, it UV-coatingproses, algemiene prosesferbetteringen, kostenbesparring en VOC-reduksje gearfette.
Coatingoperaasjes yn buizenproduksje
De fabrikant brûkte in wetterbasearre coatingproses dat in rommel efterliet, lykas te sjen is yn ôfbyldings 1a en 1b. It proses resultearre net allinich yn fergriemde coatingmaterialen, it soarge ek foar in gefaar op 'e wurkflier dat de bleatstelling oan VOC's en brângefaar fergrutte. Derneist woe de klant ferbettere coatingprestaasjes yn ferliking mei de hjoeddeistige wetterbasearre coatingoperaasje.
Hoewol in protte saakkundigen yn 'e sektor wetterbasearre coatings direkt fergelykje mei UV-coatings, is dit gjin realistyske ferliking en kin it misliedend wêze. De eigentlike UV-coating is in ûnderdiel fan it UV-coatingproses.
Figuer 1. Projektbetrokkenheidsproses
UV is in proses
UV is in proses dat wichtige miljeufoardielen, algemiene prosesferbetteringen, ferbettere produktprestaasjes en, ja, besparrings per lineêre foet coating biedt. Om in UV-coatingsprojekt mei súkses út te fieren, moat UV sjoen wurde as in proses mei trije haadkomponinten - 1) de klant, 2) de yntegrator fan UV-tapassing en úthardingsapparatuer en 3) de coatingstechnologypartner.
Alle trije binne krúsjaal foar de suksesfolle planning en ymplemintaasje fan in UV-coatingsysteem. Litte wy dus ris sjen nei it algemiene proses fan projektbetrokkenheid (figuer 1). Yn 'e measte gefallen wurdt dizze ynspanning laat troch de partner fan UV-coatingtechnology.
De kaai ta elk suksesfol projekt is dúdlik definieare belutsenensstappen, mei ynboude fleksibiliteit en de mooglikheid om oan te passen oan ferskate soarten klanten en har tapassingen. Dizze sân belutsenensstadia binne de basis foar in suksesfolle projektbetrokkenheid mei de klant: 1) algemiene prosesdiskusje; 2) ROI-diskusje; 3) produktspesifikaasjes; 4) algemiene prosesspesifikaasje; 5) foarbyldproeven; 6) RFQ / algemiene projektspesifikaasje; en 7) trochgeande kommunikaasje.
Dizze ynteraksjestadia kinne efterinoar folge wurde, guon kinne tagelyk plakfine of se kinne útwiksele wurde, mar se moatte allegear foltôge wurde. Dizze ynboude fleksibiliteit biedt de heechste kâns op sukses foar de dielnimmers. Yn guon gefallen kin it it bêste wêze om in UV-prosesekspert yn te skeakeljen as in boarne mei weardefolle yndustryûnderfining yn alle foarmen fan coatingtechnology, mar it wichtichste, sterke UV-prosesûnderfining. Dizze ekspert kin alle problemen navigearje en fungearje as in neutrale boarne om de coatingtechnologyen goed en earlik te evaluearjen.
Fase 1. Algemiene prosesdiskusje
Hjir wurdt de earste ynformaasje útwiksele oangeande it hjoeddeistige proses fan 'e klant, mei in dúdlike definysje fan 'e hjoeddeistige yndieling en dúdlik definieare positive/negative aspekten. Yn in protte gefallen moat in ûnderlinge geheimhâldingsoerienkomst (NDA) oanwêzich wêze. Dêrnei moatte dúdlik definieare doelen foar prosesferbettering identifisearre wurde. Dizze kinne omfetsje:
Duorsumens - VOC-reduksje
Arbeidsreduksje en optimalisaasje
Ferbettere kwaliteit
Ferhege linesnelheid
Reduksje fan flierromte
Oersjoch fan enerzjykosten
Underhâldberens fan it coatingsysteem - reserveûnderdielen, ensfh.
Folgjende wurde spesifike metriken definiearre op basis fan dizze identifisearre prosesferbetterings.
Fase 2. Diskusje oer rendemint op ynvestearring (ROI)
It is wichtich om de ROI foar it projekt yn 'e begjinfaze te begripen. Hoewol it detailnivo net it nivo hoecht te wêzen dat nedich is foar projektgoedkarring, moat de klant in dúdlike oersjoch hawwe fan 'e hjoeddeistige kosten. Dizze moatte kosten per produkt, per lineêre foet, ensfh. omfetsje; enerzjykosten; kosten foar yntellektueel eigendom (IP); kwaliteitskosten; kosten foar operator/ûnderhâld; duorsumenskosten; en kosten fan kapitaal. (Foar tagong ta ROI-rekkenmasines, sjoch it ein fan dit artikel.)
Fase 3. Diskusje oer produktspesifikaasjes
Lykas by elk produkt dat hjoed de dei produsearre wurdt, wurde basisproduktspesifikaasjes definieare yn 'e earste projektdiskusjes. Wat coatingapplikaasjes oanbelanget, binne dizze produktspesifikaasjes yn 'e rin fan' e tiid evoluearre om te foldwaan oan 'e produksjebehoeften en wurde se typysk net foldien mei it hjoeddeistige coatingproses fan' e klant. Wy neame it "hjoed tsjin moarn". It is in lykwichtsaksje tusken it begripen fan 'e hjoeddeistige produktspesifikaasjes (dy't miskien net foldien wurde mei de hjoeddeistige coating) en it definiearjen fan takomstige behoeften dy't realistysk binne (wat altyd in lykwichtsaksje is).
Fase 4. Algemiene prosesspesifikaasjes
Figuer 2. Beskikbere prosesferbetterings by it oerskeakeljen fan in wetterbasearre coatingproses nei in UV-coatingproses
De klant moat it hjoeddeiske proses folslein begripe en definiearje, tegearre mei de positive en negative aspekten fan besteande praktiken. Dit is wichtich foar de UV-systeemintegrator om te begripen, sadat de dingen dy't goed geane en de dingen dy't net geane, yn 'e rekken holden wurde kinne by it ûntwerp fan it nije UV-systeem. Hjir biedt it UV-proses wichtige foardielen, lykas ferhege coatingsnelheid, fermindere easken foar flierromte en fermindering fan temperatuer en fochtigens (sjoch figuer 2). In mienskiplik besyk oan 'e produksjefoarsjenning fan' e klant wurdt tige oanrikkemandearre en biedt in geweldich ramt om de behoeften en easken fan 'e klant te begripen.
Fase 5. Demonstraasje en proefritten
De klant en de UV-systeemintegrator moatte ek de foarsjenning fan 'e leveransier fan coatings besykje, sadat elkenien meidwaan kin oan in simulaasje fan it UV-coatingproses fan 'e klant. Yn dizze tiid sille in protte nije ideeën en suggestjes opdûke as de folgjende aktiviteiten plakfine:
Simulaasje, samples en testen
Benchmark troch it testen fan konkurrearjende coatingprodukten
Besjoch bêste praktiken
Kontrolearje kwaliteitssertifikaasjeprosedueres
Moetsje UV-yntegrators
Untwikkelje in detaillearre aksjeplan foar de takomst
Fase 6. RFQ / Algemiene projektspesifikaasje
It RFQ-dokumint fan 'e klant moat alle relevante ynformaasje en easken befetsje foar de nije UV-coatingoperaasje lykas definiearre yn 'e prosesdiskusjes. It dokumint moat de bêste praktiken opnimme dy't identifisearre binne troch it UV-coatingtechnologybedriuw, wat it ferwaarmjen fan 'e coating fia in wettermantelferwaarmingssysteem nei de pistoalpunt kin omfetsje; ferwaarming en roering fan 'e tas; en skalen foar it mjitten fan coatingferbrûk.
Fase 7. Kontinue kommunikaasje
De kommunikaasjemiddels tusken klant, UV-integrator en UV-coatingbedriuw binne krúsjaal en moatte wurde oanmoedige. De technology fan hjoed makket it tige handich om regelmjittige Zoom-/konferinsjepetearen te plannen en deroan diel te nimmen. Der moatte gjin ferrassingen wêze as de UV-apparatuer of it systeem ynstalleare wurdt.
Resultaten realisearre troch piipfabrikant
In kritysk gebiet om te beskôgjen yn elk UV-coatingprojekt is de totale kostenbesparring. Yn dit gefal realisearre de fabrikant besparrings op ferskate gebieten, ynklusyf enerzjykosten, arbeidskosten en coatingferbrûksartikelen.
Enerzjykosten - Magnetron-oandreaune UV vs. Ynduksjeferwaarming
Yn typyske wetterbasearre coatingsystemen is der in needsaak foar foar- of nei-ynduksjeferwaarming fan 'e buis. Ynduksjeferwaarmers binne djoer, brûke in soad enerzjy en kinne wichtige ûnderhâldsproblemen hawwe. Derneist easke de wetterbasearre oplossing in enerzjyferbrûk fan 200 kW foar de ynduksjeferwaarmer, yn ferliking mei de 90 kW dy't brûkt wurdt troch mikrogolf-UV-lampen.
Tabel 1. Kostenbesparring fan mear as 100 kW / oere troch it brûken fan in mikrogolf-UV-systeem mei 10 lampen vs. in ynduksjeferwaarmingssysteem
Lykas te sjen is yn tabel 1, realisearre de piipfabrikant besparrings fan mear as 100 kW per oere nei it ymplementearjen fan UV-coatingtechnology, wylst hy ek de enerzjykosten mei mear as $71.000 per jier fermindere.
Figuer 3. Yllustraasje fan jierlikse besparring op elektrisiteitskosten
Kostenbesparring foar dit fermindere enerzjyferbrûk waard rûsd op basis fan in rûsde kosten fan elektrisiteit fan 14,33 sint/kWh. De reduksje fan 100 kW/oere fan enerzjyferbrûk, berekkene oer twa skiften foar 50 wiken yn 't jier (fiif dagen yn 'e wike, 20 oeren per skifte), resulteart yn in besparring fan $71.650 lykas yllustrearre yn figuer 3.
Arbeidskostenreduksje - Operators en ûnderhâld
Wylst produksjebedriuwen har arbeidskosten bliuwe evaluearjen, biedt it UV-proses unike besparrings oangeande manoeren fan operators en ûnderhâld. Mei wetterbasearre coatings kin de wiete coating nei ûnderen stollje op 'e materiaalôfhannelingsapparatuer, dy't úteinlik fuorthelle wurde moat.
De operators fan 'e produksjefoarsjenning bestege yn totaal 28 oeren yn 'e wike oan it fuortheljen/skjinmeitsjen fan 'e wetterbasearre coating fan har downstream materiaalôfhannelingsapparatuer.
Neist de kostenbesparring (in rûsde 28 arbeidsoeren x $36 [belaste kosten] per oere = $1.008,00 per wike of $50.400 per jier), kinne de fysike arbeidseasken foar de operators frustrerend, tiidslinend en gewoan gefaarlik wêze.
De klant hie as doel om de coating elk kwartaal skjin te meitsjen, mei arbeidskosten fan $1.900 per kwartaal, plus de kosten foar it fuortheljen fan de coating dy't makke waarden, foar in totaal fan $2.500. De totale besparring per jier wie $10.000.
Besparring op coating - op wetterbasis vs. UV
De piipproduksje op it klantterrein wie 12.000 ton piip yn 'e moanne mei in diameter fan 9,625 inch. Gearfette komt dit oerien mei sawat 570.000 lineêre fuotten / ~ 12.700 stikken. It tapassingsproses foar de nije UV-coatingtechnology omfette spuitpistolen mei hege folume/lege druk mei in typyske doeldikte fan 1,5 mil. It útharden waard berikt troch it brûken fan Heraeus UV-mikrogolflampen. Besparrings op coatingskosten en transport-/ynterne ôfhannelingskosten binne gearfette yn tabel 2 en 3.
Tabel 2. Kostenferliking fan coatings - UV vs. coatings op wetterbasis per lineêre foet
Tabel 3. Ekstra besparrings troch legere ynkommende ferfierkosten en fermindere materiaalôfhanneling op lokaasje
Derneist kinne ekstra besparrings op materiaal- en arbeidskosten en produksjeeffisjinsje realisearre wurde.
UV-coatings binne werom te winnen (coatings op wetterbasis net), wêrtroch't se teminsten 96% effisjinsje hawwe.
Operators besteegje minder tiid oan it skjinmeitsjen en ûnderhâlden fan tapassingsapparatuer, om't de UV-coating net útdroeget, útsein as se bleatsteld wurde oan UV-enerzjy mei hege yntensiteit.
Produksjesnelheden binne rapper, en de klant hat de mooglikheid om produksjesnelheden te ferheegjen fan 100 foet per minuut nei 150 foet per minuut - in ferheging fan 50%.
De UV-prosesapparatuer hat typysk in ynboude spoelsyklus, dy't folge en pland wurdt op basis fan produksjeoeren. Dit kin oanpast wurde neffens de behoeften fan 'e klant, wat resulteart yn minder mankrêft dy't nedich is foar it skjinmeitsjen fan it systeem.
Yn dit foarbyld realisearre de klant in kostenbesparring fan $ 1.277.400 per jier.
VOC-reduksje
De ymplemintaasje fan UV-coatingtechnology fermindere ek VOC's, lykas te sjen is yn figuer 4.
Figuer 4. VOC-reduksje as gefolch fan UV-coating-ymplemintaasje
Konklúzje
UV-coatingtechnology stelt piipfabrikanten yn steat om VOC's praktysk te eliminearjen yn har coatingoperaasjes, wylst se ek in duorsum produksjeproses leverje dat de produktiviteit en algemiene produktprestaasjes ferbetteret. UV-coatingsystemen liede ek ta wichtige kostenbesparrings. Lykas yn dit artikel beskreaun, hawwe de totale besparrings fan 'e klant mear as $ 1.200.000 per jier west, plus mear as 154.000 pûn oan VOC-útstjit eliminearre.
Foar mear ynformaasje en tagong ta ROI-rekkenmasines, besykje www.alliedphotochemical.com/roi-calculators/. Foar ekstra prosesferbetteringen en in foarbyld fan in ROI-rekkenmasine, besykje www.uvebtechnology.com.
SYDBALE
Duorsumens / Miljeufoardielen fan UV-coatingproses:
Gjin flechtige organyske ferbiningen (VOC's)
Gjin gefaarlike loftfersmoarging (HAP's)
Net-brânber
Gjin oplosmiddels, wetter of fillers
Gjin problemen mei de produksje fan fochtigens of temperatuer
Algemiene prosesferbetteringen oanbean troch UV-coatings:
Snelle produksjesnelheden fan omheech fan 800 oant 900 fuotten per minuut, ôfhinklik fan produktgrutte
Lytse fysike foetôfdruk fan minder as 35 foet (lineêre lingte)
Minimale wurk yn útfiering
Direkt droech sûnder nei-úthardingseasken
Gjin problemen mei wiete coating nei ûnderen
Gjin oanpassing fan 'e coating foar temperatuer- of fochtigensproblemen
Gjin spesjale ôfhanneling/opslach by skiftwikselingen, ûnderhâld of wykeinslutingen
Reduksje fan personielskosten ferbûn mei operators en ûnderhâld
Mooglikheid om oerspray werom te heljen, opnij te filterjen en opnij yn it coatingsysteem yn te fieren
Ferbettere produktprestaasjes mei UV-coatings:
Ferbettere resultaten fan fochtigenstests
Geweldige resultaten fan sâltmisttests
Mooglikheid om coatingattributen en kleur oan te passen
Dúdlike lakken, metallics en kleuren beskikber
Legere coatingkosten per lineêre foet lykas werjûn troch de ROI-rekkenmasine:
Pleatsingstiid: 14 desimber 2023
