nina Michael Kelly, Allied PhotoChemical, at David Hagood, Finishing Technology Solutions
Isipin mo na lang na halos lahat ng VOC (Volatile Organic Compounds) ay naaalis mo na sa proseso ng paggawa ng tubo, katumbas ng sampung libong libra ng VOC kada taon. Isipin mo rin na mas mabilis ang produksyon, mas mabilis ang throughput, at mas mababang gastos kada bahagi/linear foot.
Ang mga napapanatiling proseso ng pagmamanupaktura ay susi sa pagsusulong tungo sa mas mahusay at na-optimize na pagmamanupaktura sa pamilihan ng Hilagang Amerika. Ang pagpapanatili ay maaaring masukat sa iba't ibang paraan:
Pagbabawas ng VOC
Mas kaunting paggamit ng enerhiya
Na-optimize na lakas-paggawa
Mas mabilis na output ng pagmamanupaktura (mas marami nang mas kaunti)
Mas mahusay na paggamit ng kapital
Dagdag pa rito, maraming kombinasyon ng mga nabanggit
Kamakailan lamang, isang nangungunang tagagawa ng tubo ang nagpatupad ng isang bagong estratehiya para sa mga operasyon ng pagpapatong nito. Ang mga dating karaniwang plataporma ng pagpapatong ng tagagawa ay nakabatay sa tubig, na mataas sa VOC at nagkataong madaling magliyab din. Ang napapanatiling plataporma ng pagpapatong na ipinatupad ay isang 100% solids ultraviolet (UV) coating technology. Sa artikulong ito, ibubuod ang unang problema ng customer, ang proseso ng pagpapatong gamit ang UV, ang pangkalahatang mga pagpapabuti sa proseso, ang pagtitipid sa gastos at ang pagbawas ng VOC.
Mga Operasyon ng Patong sa Paggawa ng Tubo
Gumagamit ang tagagawa ng proseso ng waterbased coating na nag-iwan ng kalat, gaya ng ipinapakita sa Mga Larawan 1a at 1b. Hindi lamang nagresulta ang proseso sa nasayang na mga materyales sa coating, lumikha rin ito ng panganib sa shop floor na nagpataas ng pagkakalantad sa VOC at panganib sa sunog. Bukod pa rito, gusto ng customer ng pinahusay na performance ng coating kumpara sa kasalukuyang operasyon ng waterbased coating.
Bagama't maraming eksperto sa industriya ang direktang maghahambing ng mga waterbased coating sa mga UV coating, hindi ito makatotohanang paghahambing at maaaring nakaliligaw. Ang aktwal na UV coating ay isang subset ng proseso ng UV coatings.
Pigura 1. Proseso ng pakikilahok sa proyekto
Ang UV ay isang Proseso
Ang UV ay isang prosesong nag-aalok ng mga makabuluhang bentahe sa kapaligiran, mga pangkalahatang pagpapabuti sa proseso, pinahusay na pagganap ng produkto at, oo, mga matitipid sa linear foot coating. 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 integrator ng kagamitan sa aplikasyon at paggamot ng UV at 3) ang kasosyo sa teknolohiya ng coatings.
Ang lahat ng tatlong ito ay mahalaga sa matagumpay na pagpaplano at pagpapatupad ng isang sistema ng UV coating. Kaya, tingnan natin ang pangkalahatang proseso ng pakikilahok sa proyekto (Larawan 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 kasamang kakayahang umangkop at kakayahang umangkop sa iba't ibang uri ng mga customer at kanilang mga aplikasyon. Ang pitong yugto ng pakikipag-ugnayan na ito ang batayan para sa isang matagumpay na pakikipag-ugnayan sa proyekto kasama ang customer: 1) pangkalahatang talakayan sa proseso; 2) talakayan sa ROI; 3) mga detalye 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-ugnayang ito ay maaaring sundan nang sunod-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 kumuha ng isang eksperto sa proseso ng UV bilang isang mapagkukunan na may mahalagang karanasan sa industriya sa lahat ng anyo ng teknolohiya ng patong, ngunit higit sa lahat, isang 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 patong.
Yugto 1. Pangkalahatang Talakayan sa Proseso
Dito ipinagpapalit ang mga unang impormasyon tungkol sa kasalukuyang proseso ng kostumer, na may malinaw na kahulugan ng kasalukuyang layout at malinaw na pagtukoy sa mga positibo/negatibo. Sa maraming pagkakataon, dapat magkaroon ng mutual non-disclosure agreement (NDA). Pagkatapos, dapat tukuyin ang malinaw na mga layunin sa pagpapabuti ng proseso. Maaaring kabilang dito ang:
Pagpapanatili – Pagbabawas ng VOC
Pagbabawas at pag-optimize ng paggawa
Pinahusay na kalidad
Tumaas na bilis ng linya
Pagbawas ng espasyo sa sahig
Pagsusuri ng mga gastos sa enerhiya
Kakayahang mapanatili ang sistema ng patong – mga ekstrang bahagi, atbp.
Susunod, ang mga partikular na sukatan ay tinutukoy batay sa mga natukoy na pagpapabuti sa proseso.
Yugto 2. Talakayan sa Return-on-Investment (ROI)
Mahalagang maunawaan ang ROI para sa proyekto sa mga unang yugto. Bagama't hindi kailangang maging ang antas ng detalye ang antas na kakailanganin para sa pag-apruba ng proyekto, dapat ay may malinaw na balangkas ang customer ng mga kasalukuyang gastos. Dapat kabilang dito ang gastos kada produkto, kada linear foot, atbp.; mga 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 gastos sa kapital. (Para sa access sa mga ROI calculator, tingnan ang dulo ng artikulong ito.)
Yugto 3. Pagtalakay sa Espesipikasyon ng Produkto
Tulad ng bawat produktong ginagawa ngayon, ang mga pangunahing detalye ng produkto ay tinukoy sa mga unang talakayan ng proyekto. Tungkol sa mga aplikasyon ng patong, ang mga detalye ng produktong ito ay umunlad sa paglipas ng panahon upang matugunan ang mga pangangailangan sa produksyon at kadalasan ay hindi natutugunan ng kasalukuyang proseso ng patong 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 patong) at pagtukoy sa mga makatotohanang pangangailangan sa hinaharap (na palaging isang pagbabalanse).
Yugto 4. Pangkalahatang mga Espesipikasyon ng Proseso
Pigura 2. Mga pagpapabuti sa prosesong magagamit kapag lumilipat mula sa proseso ng waterbased coatings patungo sa proseso ng UV-coatings
Dapat lubos na maunawaan at matukoy ng kostumer ang kasalukuyang proseso, kasama ang mga positibo at negatibong aspeto ng mga umiiral na kasanayan. Mahalaga itong maunawaan ng UV systems integrator, upang ang mga bagay na maayos at ang mga bagay na hindi maayos ay maisaalang-alang sa disenyo ng bagong UV system. Dito nag-aalok ang proseso ng UV ng mga makabuluhang bentahe na maaaring kabilang ang mas mabilis na pagpapahid ng mga patong, nabawasang pangangailangan sa espasyo sa sahig, at pagbawas ng temperatura at halumigmig (tingnan ang Larawan 2). Lubos na inirerekomenda ang magkasamang pagbisita sa pasilidad ng pagmamanupaktura ng kostumer at nagbibigay ng isang mahusay na balangkas upang maunawaan ang mga pangangailangan at kinakailangan ng kostumer.
Yugto 5. Demonstrasyon at mga Pagsubok
Dapat ding bisitahin ng kostumer at ng UV systems integrator ang pasilidad ng supplier ng coatings upang makalahok ang lahat sa isang simulation ng proseso ng UV coating ng kostumer. Sa panahong ito, maraming bagong ideya at mungkahi ang lilitaw habang nagaganap ang mga sumusunod na aktibidad:
Simulasyon, mga sample at pagsubok
Pagsusuri sa pamamagitan ng pagsubok sa mga mapagkumpitensyang produkto ng patong
Suriin ang mga pinakamahuhusay na kagawian
Suriin ang mga pamamaraan ng sertipikasyon ng kalidad
Kilalanin ang mga UV integrator
Bumuo ng detalyadong plano ng aksyon para sa mga susunod na hakbang
Yugto 6. RFQ / Pangkalahatang Espesipikasyon ng Proyekto
Dapat isama sa dokumento ng RFQ ng customer ang lahat ng kaugnay na impormasyon at mga kinakailangan para sa bagong operasyon ng UV coating gaya ng tinukoy sa mga talakayan sa proseso. Dapat isama sa dokumento ang mga pinakamahusay na kasanayan na tinukoy ng kumpanya ng teknolohiya ng UV coating, na maaaring kabilang ang pagpapainit ng coating sa pamamagitan ng isang water-jacketed heat system hanggang sa dulo ng baril; pagpapainit at pag-alog sa tote; at mga timbangan para sa pagsukat ng pagkonsumo ng coating.
Yugto 7. Patuloy na Komunikasyon
Ang paraan ng komunikasyon sa pagitan ng customer, UV integrator, at kumpanya ng UV coatings ay kritikal at dapat hikayatin. Ginagawang napakadali ng teknolohiya ngayon ang pag-iskedyul at pakikilahok sa mga regular na Zoom / conference-type na tawag. Hindi dapat magkaroon ng mga sorpresa kapag ini-install ang kagamitan o sistema ng UV.
Mga Resultang Natanto ng Tagagawa ng Tubo
Ang isang kritikal na bagay na dapat isaalang-alang sa anumang proyekto ng UV coating ay ang pangkalahatang pagtitipid sa gastos. Sa kasong ito, nakamit ng tagagawa ang mga pagtitipid sa ilang aspeto, kabilang ang mga gastos sa enerhiya, gastos sa paggawa, at mga consumable na coating.
Mga Gastos sa Enerhiya – Microwave-powered UV vs. Induction Heating
Sa mga karaniwang sistema ng waterbased coatings, kailangan ang pre- o post-induction heating ng tubo. Ang mga induction heater ay mahal, matipid sa enerhiya, at maaaring magkaroon ng malalaking isyu sa maintenance. Bukod pa rito, ang waterbased solution ay nangangailangan ng 200 kw na paggamit ng enerhiya ng induction heater kumpara sa 90 kw na ginagamit ng mga microwave UV lamp.
Talahanayan 1. Mga natitipid na gastos na higit sa 100 kw/oras gamit ang 10-lamp microwave UV system kumpara sa induction heating system
Gaya ng nakikita sa Talahanayan 1, ang tagagawa ng tubo ay nakatipid ng mahigit 100 kW kada oras matapos ipatupad ang teknolohiya ng UV coating, habang binabawasan din ang mga gastos sa enerhiya ng mahigit $71,000 kada taon.
Pigura 3. Ilustrasyon ng taunang pagtitipid sa gastos sa kuryente
Ang mga natipid sa gastos para sa nabawasang pagkonsumo ng enerhiya ay tinantya batay sa tinantyang gastos sa kuryente na 14.33 sentimo/kWh. Ang 100 kw/oras na pagbawas sa pagkonsumo ng enerhiya, na kinalkula sa loob ng dalawang shift sa loob ng 50 linggo bawat taon (limang araw bawat linggo, 20 oras bawat shift), ay nagresulta sa natipid na $71,650 gaya ng inilalarawan sa Figure 3.
Pagbabawas ng Gastos sa Paggawa – Mga Operator at Pagpapanatili
Habang patuloy na sinusuri ng mga entidad ng pagmamanupaktura ang kanilang mga gastos sa paggawa, ang prosesong UV ay nag-aalok ng natatanging mga matitipid na may kaugnayan sa oras ng pagtatrabaho ng operator at pagpapanatili. Gamit ang mga waterbased coatings, ang wet coating ay maaaring tumigas pababa sa kagamitan sa paghawak ng materyal, na kalaunan ay kailangang alisin.
Ang mga operator ng pasilidad ng pagmamanupaktura ay gumugol ng kabuuang 28 oras bawat linggo sa pag-alis/paglilinis ng waterbased coating mula sa mga kagamitan nito sa paghawak ng materyal sa ibaba ng antas nito.
Bukod sa mga natitipid sa gastos (tinatayang 28 oras ng paggawa x $36 [gastos na pasanin] kada oras = $1,008.00 kada linggo o $50,400 kada taon), ang mga kinakailangang pisikal na paggawa para sa mga operator ay maaaring nakakadismaya, nakakaubos ng oras, at talagang mapanganib.
Target ng customer ang paglilinis ng patong para sa bawat quarter, na may gastos sa paggawa na $1,900 bawat quarter, kasama ang mga gastos sa pag-alis ng patong na natamo, para sa kabuuang $2,500. Ang kabuuang natipid bawat taon ay katumbas ng $10,000.
Mga Pagtitipid sa Patong – Nakabatay sa Tubig vs. UV
Ang produksyon ng tubo sa lugar ng kostumer ay 12,000 tonelada bawat buwan ng tubo na may diyametrong 9.625 pulgada. Sa 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 spray gun na may tipikal na target na kapal na 1.5 mils. Ang pagpapatigas ay naisakatuparan sa pamamagitan ng paggamit ng mga Heraeus UV microwave lamp. Ang mga natipid sa mga gastos sa coating at mga gastos sa transportasyon/panloob na paghawak ay nakabuod sa Mga Talahanayan 2 at 3.
Talahanayan 2. Paghahambing ng gastos sa patong – UV vs. waterbased coatings kada linear foot
Talahanayan 3. Karagdagang matitipid mula sa mas mababang gastos sa transportasyon na papasok at nabawasang paghawak ng materyal sa lugar
Bukod pa rito, maaaring makamit ang karagdagang pagtitipid sa gastos sa materyales at paggawa at kahusayan sa produksyon.
Ang mga UV coating ay maaaring i-reclaim (ang mga water-based coating ay hindi), na nagbibigay-daan para sa hindi bababa sa 96% na kahusayan.
Mas kaunting oras ang ginugugol ng mga operator sa paglilinis at pagpapanatili ng mga kagamitan sa aplikasyon dahil ang UV coating ay hindi natutuyo maliban kung nalalantad sa mataas na intensidad ng enerhiya ng UV.
Mas mabilis ang bilis ng produksyon, at may potensyal ang customer na dagdagan ang bilis ng produksyon mula 100 talampakan kada minuto patungong 150 talampakan kada minuto – isang pagtaas ng 50%.
Ang mga kagamitan sa proseso ng UV ay karaniwang may built-in na flushing cycle, na sinusubaybayan at naka-iskedyul ayon sa mga oras ng produksyon. Maaari itong isaayos ayon sa mga pangangailangan ng customer, na nagreresulta sa mas kaunting tauhan na kinakailangan para sa paglilinis ng sistema.
Sa halimbawang ito, natipid ng kostumer ang halagang $1,277,400 kada taon.
Pagbabawas ng VOC
Ang pagpapatupad ng teknolohiyang UV coating ay nagbawas din ng mga VOC, gaya ng makikita sa Figure 4.
Pigura 4. Pagbawas ng VOC bilang resulta ng pagpapatupad ng UV coating
Konklusyon
Ang teknolohiyang UV coatings ay nagbibigay-daan sa mga tagagawa ng tubo na halos maalis ang mga VOC sa kanilang mga operasyon sa coating, habang naghahatid din ng isang napapanatiling proseso ng pagmamanupaktura na nagpapabuti sa produktibidad at pangkalahatang pagganap ng produkto. Ang mga sistema ng UV coating ay nagdudulot din ng malaking pagtitipid sa gastos. Gaya ng nakabalangkas sa artikulong ito, ang kabuuang natipid ng customer ay lumampas sa $1,200,000 taun-taon, kasama ang pag-alis ng mahigit 154,000 lbs ng mga emisyon ng VOC.
Para sa karagdagang impormasyon at para ma-access ang mga ROI calculator, bisitahin ang www.alliedphotochemical.com/roi-calculators/. Para sa karagdagang mga pagpapabuti sa proseso at isang halimbawa ng ROI calculator, bisitahin ang www.uvebtechnology.com.
SIDEBAR
Proseso ng UV Coating Mga Kalamangan sa Pagpapanatili / Pangkapaligiran:
Walang Volatile Organic Compounds (VOCs)
Walang Mapanganib na Polusyon sa Hangin (HAPs)
Hindi Nasusunog
Walang mga solvent, tubig o filler
Walang mga isyu sa produksyon ng halumigmig o temperatura
Mga Pangkalahatang Pagpapabuti sa Proseso na Iniaalok ng mga UV Coatings:
Mabilis na bilis ng produksyon na pataas ng 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 kinakailangang post-cure
Walang problema sa wet coating sa ibaba ng agos
Walang pagsasaayos ng patong para sa mga isyu sa temperatura o halumigmig
Walang espesyal na paghawak/pag-iimbak habang nagpapalit ng shift, maintenance o pagsasara tuwing Sabado at Linggo
Pagbabawas sa mga gastos sa tauhan na nauugnay sa mga operator at pagpapanatili
Kakayahang i-reclaim ang overspray, i-refilter at ipasok muli sa coating system
Pinahusay na Pagganap ng Produkto gamit ang mga UV Coating:
Pinahusay na mga resulta ng pagsubok sa halumigmig
Mahusay na resulta ng pagsubok sa salt fog
Kakayahang ayusin ang mga katangian at kulay ng patong
May mga malinaw na patong, metaliko at kulay na magagamit
Mas mababang gastos sa patong kada linear foot gaya ng ipinapakita ng ROI calculator:
Oras ng pag-post: Disyembre 14, 2023
