ni Michael Kelly, Allied PhotoChemical, at David Hagood, Finishing Technology Solutions
Isipin na maalis mo ang halos lahat ng VOC (Volatile Organic Compounds) sa proseso ng paggawa ng tubo at tubo, na katumbas ng 10,000 libra ng VOC bawat taon. Isipin din ang paggawa sa mas mabilis na bilis na may higit na throughput at mas kaunting gastos sa bawat bahagi / linear foot.
Ang mga napapanatiling proseso ng pagmamanupaktura ay susi sa pagmamaneho patungo sa mas mahusay at na-optimize na pagmamanupaktura sa North American marketplace. Ang pagpapanatili ay maaaring masukat sa iba't ibang paraan:
Pagbawas ng VOC
Mas kaunting paggamit ng enerhiya
Na-optimize na lakas-paggawa
Mas mabilis na output ng pagmamanupaktura (mas marami at mas kaunti)
Mas mahusay na paggamit ng kapital
Dagdag pa, maraming mga kumbinasyon ng nasa itaas
Kamakailan, ang isang nangungunang tagagawa ng tubo ay nagpatupad ng isang bagong diskarte para sa mga pagpapatakbo ng coating nito. Ang mga dating go-to coating platform ng manufacturer ay waterbased, na mataas sa mga VOC at nagkataong nasusunog din. Ang sustainable coating platform na ipinatupad ay isang 100% solids ultraviolet (UV) coating technology. Sa artikulong ito, ang paunang problema ng customer, ang proseso ng UV coating, pangkalahatang mga pagpapabuti sa proseso, pagtitipid sa gastos at pagbabawas ng VOC ay buod.
Mga Pagpapatakbo ng Patong sa Paggawa ng Tube
Gumagamit ang manufacturer ng waterbased coating na proseso na nag-iwan ng gulo, gaya ng ipinapakita sa Mga Larawan 1a at 1b. Hindi lamang nagresulta ang proseso sa mga nasayang na materyales sa patong, lumikha din ito ng panganib sa sahig ng tindahan na nagpapataas ng pagkakalantad sa VOC at panganib sa sunog. Bilang karagdagan, gusto ng customer ng pinabuting pagganap ng coating kung ihahambing sa kasalukuyang waterbased coating operation.
Bagama't direktang ihahambing ng maraming eksperto sa industriya ang mga waterbased na coatings sa mga UV coatings, hindi ito isang makatotohanang paghahambing at maaaring mapanlinlang. Ang aktwal na UV coating ay isang subset ng proseso ng UV coatings.
Larawan 1. Proseso ng pakikipag-ugnayan sa proyekto
Ang UV ay isang Proseso
Ang UV ay isang proseso na nag-aalok ng makabuluhang mga pakinabang sa kapaligiran, pangkalahatang mga pagpapabuti ng proseso, pinahusay na pagganap ng produkto at, oo, bawat linear foot coating na matitipid. Upang matagumpay na maipatupad ang isang proyekto ng UV coatings, ang UV ay dapat tingnan bilang isang proseso na may tatlong pangunahing bahagi – 1) ang customer, 2) ang UV application at cure equipment integrator at 3) ang coatings technology partner.
Lahat ng tatlong ito ay kritikal sa matagumpay na pagpaplano at pagpapatupad ng isang UV coating system. Kaya, tingnan natin ang pangkalahatang proseso ng pakikipag-ugnayan sa proyekto (Figure 1). Sa karamihan ng mga kaso, ang pagsisikap na ito ay pinangungunahan ng kasosyo sa teknolohiya ng UV coating.
Ang susi sa anumang matagumpay na proyekto ay ang pagkakaroon ng malinaw na tinukoy na mga hakbang sa pakikipag-ugnayan, na may built-in na flexibility at kakayahang umangkop sa iba't ibang uri ng mga customer at kanilang mga aplikasyon. Ang pitong yugto ng pakikipag-ugnayan na ito ay ang batayan para sa matagumpay na pakikipag-ugnayan ng proyekto sa customer: 1) pangkalahatang talakayan sa proseso; 2) talakayan sa ROI; 3) mga pagtutukoy ng produkto; 4) pangkalahatang detalye ng proseso; 5) mga sample na pagsubok; 6) RFQ / pangkalahatang detalye ng proyekto; at 7) patuloy na komunikasyon.
Ang mga yugto ng pakikipag-ugnayan na ito ay maaaring sundin nang sunud-sunod, ang ilan ay maaaring mangyari nang sabay-sabay o maaari silang palitan, ngunit lahat ng mga ito ay dapat makumpleto. Ang built-in na kakayahang umangkop na ito ay nagbibigay ng pinakamataas na pagkakataon ng tagumpay para sa mga kalahok. Sa ilang mga kaso, maaaring pinakamahusay na makipag-ugnayan sa isang eksperto sa proseso ng UV bilang isang mapagkukunan na may mahalagang karanasan sa industriya sa lahat ng anyo ng teknolohiya ng coating, ngunit ang pinakamahalaga, malakas na karanasan sa proseso ng UV. Ang ekspertong ito ay maaaring mag-navigate sa lahat ng mga isyu at kumilos bilang isang neutral na mapagkukunan upang maayos at patas na suriin ang mga teknolohiya ng coating.
Stage 1. Pangkalahatang Pagtalakay sa Proseso
Dito ay nagpapalitan ng paunang impormasyon tungkol sa kasalukuyang proseso ng customer, na may malinaw na kahulugan ng kasalukuyang layout at positibo / negatibong malinaw na tinukoy. Sa maraming mga kaso, dapat magkaroon ng mutual non-disclosure agreement (NDA). Pagkatapos, dapat na matukoy ang malinaw na tinukoy na mga layunin sa pagpapabuti ng proseso. Maaaring kabilang dito ang:
Sustainability – pagbabawas ng VOC
Pagbawas at pag-optimize ng paggawa
Pinahusay na kalidad
Tumaas na bilis ng linya
Pagbabawas ng espasyo sa sahig
Pagsusuri ng mga gastos sa enerhiya
Pagpapanatili ng sistema ng patong - mga ekstrang bahagi, atbp.
Susunod, tinukoy ang mga partikular na sukatan batay sa mga natukoy na pagpapabuti sa prosesong ito.
Stage 2. Pagtalakay sa Return-on-Investment (ROI).
Mahalagang maunawaan ang ROI para sa proyekto sa mga unang yugto. Habang ang antas ng detalye ay hindi kailangang maging ang antas na kakailanganin para sa pag-apruba ng proyekto, ang customer ay dapat magkaroon ng isang malinaw na balangkas ng mga kasalukuyang gastos. Dapat kabilang dito ang gastos sa bawat produkto, bawat linear foot, atbp.; gastos sa enerhiya; mga gastos sa intelektwal na ari-arian (IP); mga gastos sa kalidad; mga gastos sa operator / pagpapanatili; mga gastos sa pagpapanatili; at halaga ng kapital. (Para sa access sa mga ROI calculators, tingnan ang dulo ng artikulong ito.)
Stage 3. Pagtalakay sa Detalye ng Produkto
Tulad ng bawat produkto na ginawa ngayon, ang mga pangunahing detalye ng produkto ay tinukoy sa mga unang talakayan sa proyekto. Sa pagsasaalang-alang sa mga application ng coating, ang mga detalye ng produkto na ito ay nagbago sa paglipas ng panahon upang matugunan ang mga pangangailangan sa produksyon at karaniwang hindi natutugunan sa kasalukuyang proseso ng coating ng customer. Tinatawag namin itong "ngayon vs. bukas." Ito ay isang pagbabalanse sa pagitan ng pag-unawa sa kasalukuyang mga detalye ng produkto (na maaaring hindi natutugunan ng kasalukuyang coating) at pagtukoy ng mga pangangailangan sa hinaharap na makatotohanan (na palaging isang pagbabalanse).
Stage 4. Pangkalahatang Mga Detalye ng Proseso
Figure 2. Available ang mga pagpapahusay sa proseso kapag lumilipat mula sa proseso ng waterbased coatings patungo sa proseso ng UV-coatings
Dapat na ganap na maunawaan at tukuyin ng customer ang kasalukuyang proseso, kasama ang mga positibo at negatibo ng mga kasalukuyang kasanayan. Ito ay mahalaga para sa UV systems integrator na maunawaan, kaya ang mga bagay na maayos at ang mga bagay na hindi ay maaaring isaalang-alang sa disenyo ng bagong UV system. Ito ay kung saan ang proseso ng UV ay nag-aalok ng mga makabuluhang pakinabang na maaaring kabilang ang pagtaas ng bilis ng mga coatings, pinababang espasyo sa sahig na kinakailangan, at mga pagbabawas ng temperatura at halumigmig (tingnan ang Larawan 2). Ang magkasanib na pagbisita sa pasilidad ng pagmamanupaktura ng customer ay lubos na inirerekomenda at nagbibigay ng isang mahusay na balangkas upang maunawaan ang mga pangangailangan at pangangailangan ng customer.
Stage 5. Demonstration at Trial Runs
Ang pasilidad ng supplier ng coatings ay dapat ding bisitahin ng customer at ng UV systems integrator upang payagan ang lahat na lumahok sa isang simulation ng proseso ng UV coating ng customer. Sa panahong ito, maraming bagong ideya at mungkahi ang lalabas habang nagaganap ang mga sumusunod na aktibidad:
Simulation, sample at pagsubok
Benchmark sa pamamagitan ng pagsubok sa mapagkumpitensyang mga produkto ng coating
Suriin ang pinakamahuhusay na kagawian
Suriin ang mga pamamaraan ng sertipikasyon ng kalidad
Kilalanin ang mga UV integrator
Bumuo ng detalyadong plano ng aksyon sa pasulong
Stage 6. RFQ / Pangkalahatang Detalye ng Proyekto
Dapat isama sa dokumento ng RFQ ng customer ang lahat ng may-katuturang impormasyon at mga kinakailangan para sa bagong pagpapatakbo ng UV coating gaya ng tinukoy sa mga talakayan sa proseso. Dapat isama ng dokumento ang pinakamahuhusay na kagawian na tinukoy ng kumpanya ng teknolohiyang UV coating, na maaaring kabilangan ng pagpainit ng coating sa pamamagitan ng water-jacketed heat system hanggang sa dulo ng baril; tote heating at pagkabalisa; at mga kaliskis para sa pagsukat ng pagkonsumo ng patong.
Stage 7. Patuloy na Komunikasyon
Ang paraan ng komunikasyon sa pagitan ng customer, UV integrator at UV coatings kumpanya ay kritikal at dapat hikayatin. Pinapadali ng teknolohiya ngayon ang pag-iskedyul at pagsali sa mga regular na Zoom / conference-type na tawag. Dapat ay walang mga sorpresa kapag ang UV kagamitan o sistema ay ini-install.
Mga Resulta na Natanto ng Tagagawa ng Pipe
Ang isang kritikal na lugar para sa pagsasaalang-alang sa anumang proyekto ng UV coating ay ang pangkalahatang pagtitipid sa gastos. Sa kasong ito, natanto ng tagagawa ang mga pagtitipid sa ilang mga lugar, kabilang ang mga gastos sa enerhiya, mga gastos sa paggawa at mga coatings na consumable.
Mga Halaga sa Enerhiya – UV na pinapagana ng Microwave kumpara sa Induction Heating
Sa tipikal na waterbased coatings system, may pangangailangan para sa pre-o post-induction heating ng tubo. Ang mga induction heater ay mahal, mataas ang enerhiya na mga mamimili at maaaring magkaroon ng makabuluhang isyu sa pagpapanatili. Bilang karagdagan, ang waterbased na solusyon ay nangangailangan ng 200 kw induction heater na paggamit ng enerhiya kumpara sa 90 kw na ginagamit ng mga microwave UV lamp.
Talahanayan 1. Makatipid sa gastos na higit sa 100 kw / oras sa pamamagitan ng paggamit ng 10-lamp microwave UV system kumpara sa induction heating system
Gaya ng nakikita sa Talahanayan 1, napagtanto ng tagagawa ng tubo ang mga matitipid na higit sa 100 kw kada oras pagkatapos ipatupad ang teknolohiya ng UV coating, habang binabawasan din ang mga gastos sa enerhiya ng higit sa $71,000 bawat taon.
Larawan 3. Ilustrasyon ng taunang pagtitipid sa gastos sa kuryente
Ang pagtitipid sa gastos para sa pinababang pagkonsumo ng enerhiya ay tinantya batay sa tinantyang halaga ng kuryente sa 14.33 cents/kWh. Ang 100 kw / oras na pagbawas ng pagkonsumo ng enerhiya, na kinakalkula sa loob ng dalawang shift para sa 50 linggo bawat taon (limang araw bawat linggo, 20 oras bawat shift), ay nagreresulta sa isang matitipid na $71,650 gaya ng inilalarawan sa Figure 3.
Pagbawas sa Gastos sa Paggawa – Mga Operator at Pagpapanatili
Habang patuloy na sinusuri ng mga entidad sa pagmamanupaktura ang kanilang mga gastos sa paggawa, ang proseso ng UV ay nag-aalok ng natatanging mga matitipid na nauukol sa mga oras ng operator at pagpapanatili ng tao. Sa waterbased coatings, ang basang coating ay maaaring patigasin sa ibaba ng agos sa materyal na handling equipment, na sa kalaunan ay dapat na alisin.
Ang mga operator ng pasilidad ng pagmamanupaktura ay kumonsumo ng kabuuang 28 oras bawat linggo sa pag-alis / paglilinis ng waterbased na coating mula sa downstream na kagamitan sa paghawak ng materyal.
Bilang karagdagan sa mga pagtitipid sa gastos (tinatayang 28 oras ng paggawa x $36 [pabigat na gastos] bawat oras = $1,008.00 bawat linggo o $50,400 bawat taon), ang mga pisikal na kinakailangan sa paggawa para sa mga operator ay maaaring nakakadismaya, nakakaubos ng oras at talagang mapanganib.
Tina-target ng customer ang paglilinis ng coating para sa bawat quarter, na may mga gastos sa paggawa na $1,900 bawat quarter, kasama ang mga gastos sa pagtanggal ng coating na natamo, sa kabuuang $2,500. Ang kabuuang ipon bawat taon ay katumbas ng $10,000.
Pagtitipid sa Patong – Waterbased kumpara sa UV
Ang produksyon ng tubo sa site ng customer ay 12,000 tonelada bawat buwan ng 9.625-inch-diameter pipe. Sa batayan ng buod, ito ay katumbas ng humigit-kumulang 570,000 linear feet / ~ 12,700 piraso. Kasama sa proseso ng aplikasyon para sa bagong teknolohiya ng UV coating ang mga high-volume/low-pressure na spray gun na may karaniwang target na kapal na 1.5 mil. Ang pagpapagaling ay nagawa sa pamamagitan ng paggamit ng Heraeus UV microwave lamp. Ang mga matitipid sa mga gastos sa coatings at mga gastos sa transportasyon/panloob na paghawak ay ibinubuod sa Talahanayan 2 at 3.
Talahanayan 2. Paghahambing ng halaga ng coating – UV kumpara sa waterbased coatings bawat linear foot
Talahanayan 3. Mga karagdagang pagtitipid mula sa mas mababang papasok na mga gastos sa transportasyon at pinababang paghawak ng materyal sa lugar
Bilang karagdagan, ang karagdagang materyal at pagtitipid sa gastos sa paggawa at kahusayan sa produksyon ay maaaring maisakatuparan.
Ang mga UV coating ay reclaimable (waterbased coatings ay hindi), na nagbibigay-daan para sa hindi bababa sa 96% na kahusayan.
Ang mga operator ay gumugugol ng mas kaunting oras sa paglilinis at pagpapanatili ng mga kagamitan sa aplikasyon dahil ang UV coating ay hindi natutuyo maliban kung nalantad sa high-intensity UV energy.
Ang bilis ng produksyon ay mas mabilis, at ang customer ay may potensyal na pataasin ang bilis ng produksyon mula 100 talampakan bawat minuto hanggang 150 talampakan bawat minuto - isang pagtaas ng 50%.
Ang kagamitan sa proseso ng UV ay karaniwang may built-in na flushing cycle, na sinusubaybayan at nakaiskedyul sa mga oras ng produksyon. Ito ay maaaring iakma ayon sa mga pangangailangan ng customer, na nagreresulta sa mas kaunting lakas-tao na kailangan para sa paglilinis ng system.
Sa halimbawang ito, napagtanto ng customer ang isang matitipid na gastos na $1,277,400 bawat taon.
Pagbawas ng VOC
Ang pagpapatupad ng teknolohiya ng UV coating ay nagbawas din ng mga VOC, tulad ng nakikita sa Figure 4.
Figure 4. Pagbawas ng VOC bilang resulta ng pagpapatupad ng UV coating
Konklusyon
Ang teknolohiya ng UV coatings ay nagbibigay-daan sa tagagawa ng pipe na halos alisin ang mga VOC sa kanilang mga pagpapatakbo ng coating, habang naghahatid din ng isang napapanatiling proseso ng pagmamanupaktura na nagpapahusay sa pagiging produktibo at pangkalahatang pagganap ng produkto. Ang mga UV coating system ay nagtutulak din ng makabuluhang pagtitipid sa gastos. Gaya ng nakabalangkas sa artikulong ito, ang kabuuang ipon ng customer ay lumampas sa $1,200,000 taun-taon, kasama ang pagtanggal ng higit sa 154,000 lbs ng VOC emissions.
Para sa karagdagang impormasyon at upang ma-access ang mga ROI calculators, bisitahin ang www.alliedphotochemical.com/roi-calculators/. Para sa karagdagang mga pagpapahusay sa proseso at isang halimbawa ng ROI calculator, bisitahin ang www.uvebtechnology.com.
SIDEBAR
Pagpapanatili ng Proseso ng UV Coating / Mga Kalamangan sa Kapaligiran:
Walang Volatile Organic Compound (VOCs)
Walang Mapanganib na Air Pollutants (HAPs)
Hindi Nasusunog
Walang solvents, tubig o filler
Walang mga isyu sa paggawa ng halumigmig o temperatura
Pangkalahatang Mga Pagpapabuti ng Proseso na Inaalok ng Mga UV Coating:
Mabilis na bilis ng produksyon na pataas na 800 hanggang 900 talampakan kada minuto, depende sa laki ng produkto
Maliit na pisikal na bakas ng paa na wala pang 35 talampakan (linear na haba)
Minimal na work-in-process
Agad na tuyo na walang mga kinakailangan pagkatapos ng paggamot
Walang mga isyu sa downstream wet coating
Walang pagsasaayos ng coating para sa mga isyu sa temperatura o halumigmig
Walang espesyal na paghawak/imbakan sa panahon ng mga pagbabago sa shift, pagpapanatili o pagsara sa katapusan ng linggo
Pagbawas sa mga gastos sa lakas-tao na nauugnay sa mga operator at pagpapanatili
Kakayahang i-reclaim ang overspray, refilter at muling ipasok sa coating system
Pinahusay na Pagganap ng Produkto gamit ang mga UV Coating:
Pinahusay na mga resulta ng pagsubok sa halumigmig
Mahusay na mga resulta ng pagsubok sa fog ng asin
Kakayahang ayusin ang mga katangian ng patong at kulay
Malinaw na coats, metallics at mga kulay na available
Mas mababa sa bawat linear foot coating na mga gastos tulad ng ipinapakita ng ROI calculator:
Oras ng post: Dis-14-2023
