da Michael Kelly, Allied PhotoChemical, è David Hagood, Finishing Technology Solutions
Imagine di pudè eliminà guasi tutti i COV (Composti Organichi Volatili) in u prucessu di fabricazione di tubi è tubi, equivalente à 10.000 libbre di COV à l'annu. Imagine ancu di pruduce à velocità più elevate cù più rendimentu è menu costu per parte / pede lineare.
I prucessi di fabricazione sustenibili sò chjave per cunduce versu una fabricazione più efficiente è ottimizzata in u mercatu nordamericanu. A sustenibilità pò esse misurata in parechji modi:
Riduzione di COV
Menu cunsumu d'energia
Forza di travagliu ottimizzata
Pruduzzione di fabricazione più rapida (di più cù menu)
Usu più efficiente di u capitale
Inoltre, parechje cumminazzioni di ciò chì precede
Recentemente, un fabricatore di tubi di punta hà messu in opera una nova strategia per e so operazioni di rivestimentu. E piattaforme di rivestimentu precedenti di u fabricatore eranu à basa d'acqua, chì sò ricche di COV è sò ancu inflammabili. A piattaforma di rivestimentu sustenibile chì hè stata implementata era una tecnulugia di rivestimentu ultraviolettu (UV) 100% solidi. In questu articulu, u prublema iniziale di u cliente, u prucessu di rivestimentu UV, i miglioramenti generali di u prucessu, i risparmi di costi è a riduzione di i COV sò riassunti.
Operazioni di Rivestimentu in a Fabbricazione di Tubi
U fabricatore utilizava un prucessu di rivestimentu à basa d'acqua chì lasciava un disordine, cum'è mostratu in l'imagine 1a è 1b. U prucessu ùn hà micca solu risultatu in un sprecu di materiali di rivestimentu, ma hà ancu creatu un periculu in u locu di travagliu chì hà aumentatu l'esposizione à i COV è u periculu d'incendiu. Inoltre, u cliente vulia una prestazione di rivestimentu migliorata paragunata à l'attuale operazione di rivestimentu à basa d'acqua.
Mentre chì parechji esperti di l'industria paraguneranu direttamente i rivestimenti à basa d'acqua à i rivestimenti UV, questu ùn hè micca un paragone realisticu è pò esse ingannevule. U rivestimentu UV attuale hè un sottoinsieme di u prucessu di rivestimenti UV.
Figura 1. Prucessu d'ingaghjamentu di u prugettu
L'UV hè un prucessu
L'UV hè un prucessu chì offre vantaghji ambientali significativi, miglioramenti generali di u prucessu, prestazioni di u produttu migliorate è, sì, risparmi per pede lineare di rivestimentu. Per implementà cù successu un prughjettu di rivestimenti UV, l'UV deve esse cunsideratu cum'è un prucessu cù trè cumpunenti principali - 1) u cliente, 2) l'integratore di l'attrezzatura di applicazione è polimerizazione UV è 3) u partner tecnologicu di i rivestimenti.
Tutti i trè sò cruciali per a pianificazione è l'implementazione riesciute di un sistema di rivestimentu UV. Dunque, femu un'ochjata à u prucessu generale di ingaghjamentu di u prugettu (Figura 1). In a maiò parte di i casi, questu sforzu hè guidatu da u partenariu tecnologicu di rivestimentu UV.
A chjave di ogni prughjettu riesciutu hè di avè tappe d'ingaghjamentu chjaramente definite, cù flessibilità integrata è a capacità di adattassi à diversi tipi di clienti è e so applicazioni. Queste sette tappe d'ingaghjamentu sò a basa per un impegnu di prughjettu riesciutu cù u cliente: 1) discussione generale di u prucessu; 2) discussione ROI; 3) specifiche di u produttu; 4) specificazione generale di u prucessu; 5) prove di mostra; 6) RFQ / specificazione generale di u prughjettu; è 7) cumunicazione cuntinua.
Queste tappe d'ingaghjamentu ponu esse seguitate in serie, alcune ponu accade à u listessu tempu o ponu esse scambiate, ma tutte devenu esse cumpletate. Questa flessibilità integrata furnisce a più alta chance di successu per i participanti. In certi casi, pò esse megliu impegnà un espertu di prucessu UV cum'è una risorsa cù una preziosa esperienza in l'industria in tutte e forme di tecnulugia di rivestimentu, ma soprattuttu, una forte esperienza di prucessu UV. Questu espertu pò navigà in tutti i prublemi è agisce cum'è una risorsa neutra per valutà currettamente è ghjustamente e tecnulugie di rivestimentu.
Fase 1. Discussione generale di u prucessu
Hè quì chì l'infurmazioni iniziali sò scambiate riguardu à u prucessu attuale di u cliente, cù una definizione chjara di u layout attuale è di i pusitivi / negativi chjaramente definiti. In parechji casi, un accordu di non divulgazione mutuale (NDA) deve esse in piazza. Dopu, devenu esse identificati obiettivi di miglioramentu di u prucessu chjaramente definiti. Quessi ponu include:
Sustenibilità - riduzione di COV
Riduzione è ottimizazione di u travagliu
Qualità migliorata
Velocità di linea aumentata
Riduzione di a superficia di u pianu
Revisione di i costi energetichi
Mantenibilità di u sistema di rivestimentu - pezzi di ricambio, ecc.
Dopu, sò definite metriche specifiche basate nantu à sti miglioramenti di prucessu identificati.
Fase 2. Discussione nantu à u ritornu di l'investimentu (ROI)
Hè impurtante di capisce u ritornu d'investimentu (ROI) per u prugettu in e tappe iniziali. Mentre chì u livellu di dettagliu ùn hà micca bisognu di esse u livellu chì serà necessariu per l'approvazione di u prugettu, u cliente deve avè una chiara descrizione di i costi attuali. Quessi devenu include u costu per pruduttu, per pede lineare, ecc.; costi energetichi; costi di pruprietà intellettuale (IP); costi di qualità; costi di operatore / manutenzione; costi di sustenibilità; è costu di capitale. (Per accede à i calculatori di ROI, vede a fine di questu articulu.)
Fase 3. Discussione di e Specifiche di u Produttu
Cum'è per ogni pruduttu fabbricatu oghje, e specificazioni basiche di u pruduttu sò definite in e discussioni iniziali di u prugettu. In quantu à l'applicazioni di rivestimentu, queste specificazioni di u pruduttu sò evolute cù u tempu per risponde à i bisogni di pruduzzione è tipicamente ùn sò micca soddisfatte cù u prucessu di rivestimentu attuale di u cliente. U chjamemu "oghje vs. dumane". Hè un attu di equilibriu trà a comprensione di e specificazioni attuali di u pruduttu (chì ùn ponu micca esse soddisfatte cù u rivestimentu attuale) è a definizione di i bisogni futuri chì sò realistici (chì hè sempre un attu di equilibriu).
Fase 4. Specifiche generali di u prucessu
Figura 2. Migliuramenti di prucessu dispunibili quandu si passa da un prucessu di rivestimenti à basa d'acqua à un prucessu di rivestimenti UV
U cliente deve capisce è definisce cumpletamente u prucessu attuale, inseme cù i pusitivi è i negativi di e pratiche esistenti. Questu hè impurtante per l'integratore di sistemi UV di capisce, affinchì e cose chì vanu bè è e cose chì ùn vanu micca possinu esse cunsiderate in a cuncepzione di u novu sistema UV. Hè quì chì u prucessu UV offre vantaghji significativi chì ponu include una maggiore velocità di rivestimenti, una riduzione di i requisiti di spaziu di u pavimentu è riduzioni di temperatura è umidità (vede a Figura 2). Una visita cumuna à l'installazione di fabricazione di u cliente hè altamente raccomandata è furnisce un eccellente quadru per capisce i bisogni è i requisiti di u cliente.
Fase 5. Dimostrazioni è prove di prova
L'installazione di u furnitore di rivestimenti deve ancu esse visitata da u cliente è da l'integratore di sistemi UV per permette à tutti di participà à una simulazione di u prucessu di rivestimentu UV di u cliente. Durante questu tempu, parechje idee è suggerimenti novi emergeranu mentre si svolgenu e seguenti attività:
Simulazione, campioni è test
Benchmark testendu prudutti di rivestimentu cumpetitivi
Revisione di e migliori pratiche
Revisione di e procedure di certificazione di qualità
Scuntrà l'integratori UV
Sviluppà un pianu d'azione dettagliatu per andà avanti
Fase 6. RFQ / Specificazione generale di u prugettu
U documentu di dumanda di offerta di u cliente deve include tutte l'infurmazioni è i requisiti pertinenti per a nova operazione di rivestimentu UV cum'è definita in e discussioni di prucessu. U documentu deve include e migliori pratiche identificate da a cumpagnia di tecnulugia di rivestimentu UV, chì puderanu include u riscaldamentu di u rivestimentu per mezu di un sistema di calore à camicia d'acqua finu à a punta di a pistola; riscaldamentu è agitazione di u saccu; è scale per misurà u cunsumu di rivestimentu.
Tappa 7. Comunicazione cuntinua
I mezi di cumunicazione trà u cliente, l'integratore UV è a cumpagnia di rivestimenti UV sò cruciali è devenu esse incuragiti. A tecnulugia oghje rende assai cunveniente a pianificazione è a participazione à chjamate Zoom / cunferenze regulari. Ùn ci devenu esse sorprese quandu l'equipaggiu o u sistema UV hè stallatu.
Risultati ottenuti da u fabricatore di tubi
Un duminiu criticu da cunsiderà in ogni prughjettu di rivestimentu UV hè u risparmiu generale di i costi. In questu casu, u fabricatore hà realizatu risparmi in parechji duminii, cumpresi i costi energetichi, i costi di manodopera è i cunsumabili di rivestimenti.
Costi energetichi - Riscaldamentu UV à microonde vs. Riscaldamentu à induzione
In i sistemi di rivestimenti tipici à basa d'acqua, ci hè bisognu di un riscaldamentu di u tubu prima o dopu l'induzione. I riscaldatori à induzione sò cari, cunsumanu assai energia è ponu avè prublemi di manutenzione significativi. Inoltre, a suluzione à basa d'acqua richiede un cunsumu di energia di riscaldatore à induzione di 200 kw versus i 90 kw utilizati da e lampade UV à microonde.
Tavula 1. Risparmiu di costi di più di 100 kW / ora aduprendu un sistema UV à microonde à 10 lampade versus un sistema di riscaldamentu à induzione
Cum'è vistu in a Tavula 1, u fabricatore di tubi hà realizatu risparmi di più di 100 kW per ora dopu avè implementatu a tecnulugia di rivestimentu UV, riducendu ancu i costi energetichi di più di $ 71.000 à l'annu.
Figura 3. Illustrazione di u risparmiu annuale di i costi di l'elettricità
I risparmi di costi per questu cunsumu energeticu riduttu sò stati stimati basendu si nantu à un costu stimatu di l'elettricità à 14,33 centesimi/kWh. A riduzione di 100 kw/ora di u cunsumu energeticu, calculata annantu à dui turni per 50 settimane à l'annu (cinque ghjorni à settimana, 20 ore per turnu), si traduce in un risparmiu di $71.650 cum'è illustratu in a Figura 3.
Riduzione di i Costi di u travagliu - Operatori è Manutenzione
Mentre l'entità di fabricazione cuntinueghjanu à valutà i so costi di manodopera, u prucessu UV offre risparmi unichi in quantu à l'ore di travagliu di l'operatori è di a manutenzione. Cù i rivestimenti à basa d'acqua, u rivestimentu umitu pò solidificà si à valle nantu à l'attrezzatura di movimentazione di materiali, chì eventualmente deve esse eliminata.
L'operatori di l'installazione di fabricazione anu cunsumatu un totale di 28 ore à settimana per rimuovere / pulisce u rivestimentu à basa d'acqua da i so equipaggiamenti di movimentazione di materiali à valle.
In più di u risparmiu di costi (circa 28 ore di travagliu x $ 36 [costu caricatu] per ora = $ 1.008,00 à settimana o $ 50.400 à l'annu), i requisiti di travagliu fisicu per l'operatori ponu esse frustranti, richiedenu tempu è francamente periculosi.
U cliente hà previstu a pulizia di u rivestimentu per ogni trimestre, cù costi di manodopera di $ 1,900 per trimestre, più i costi di rimuzione di u rivestimentu chì sò stati sostenuti, per un totale di $ 2,500. U risparmiu tutale per annu hè statu di $ 10,000.
Risparmiu di Rivestimenti - À Base d'Acqua vs. UV
A pruduzzione di tubi in u situ di u cliente era di 12.000 tunnellate à u mese di tubi di 9,625 pollici di diametru. In riassuntu, questu equivale à circa 570.000 piedi lineari / ~ 12.700 pezzi. U prucessu di applicazione per a nova tecnulugia di rivestimentu UV hà inclusu pistole à spruzzu à altu vulume / bassa pressione cù un spessore tipicu di 1,5 mils. A polimerizazione hè stata realizata per mezu di lampade à microonde UV Heraeus. I risparmi in i costi di rivestimentu è i costi di trasportu / gestione interna sò riassunti in e Tabelle 2 è 3.
Tavula 2. Cunfrontu di i costi di u rivestimentu - Rivestimenti UV vs. à basa d'acqua per pede lineare
Tavula 3. Risparmi supplementari da costi di trasportu in entrata più bassi è gestione di materiali ridotta in situ
Inoltre, si ponu realizà risparmi supplementari in termini di costi di materiale è di manodopera è efficienze di produzione.
I rivestimenti UV sò riciclabili (i rivestimenti à basa d'acqua ùn sò micca), chì permettenu almenu un'efficienza di u 96%.
L'operatori passanu menu tempu à pulisce è à mantene l'attrezzatura d'applicazione perchè u rivestimentu UV ùn si secca micca, salvu chì sia espostu à l'energia UV d'alta intensità.
E velocità di pruduzzione sò più veloci, è u cliente hà u putenziale di aumentà e velocità di pruduzzione da 100 piedi per minutu à 150 piedi per minutu - un aumentu di 50%.
L'equipaggiu di prucessu UV hà tipicamente un ciclu di lavaggio integratu, chì hè tracciatu è prugrammatu per ore di pruduzzione. Questu pò esse aghjustatu secondu i bisogni di u cliente, ciò chì si traduce in menu forza lavoro necessaria per a pulizia di u sistema.
In questu esempiu, u cliente hà realizatu un risparmiu di costi di $ 1,277,400 per annu.
Riduzione di COV
L'implementazione di a tecnulugia di rivestimentu UV hà ancu riduttu i COV, cum'è si vede in a Figura 4.
Figura 4. Riduzione di COV per via di l'implementazione di u rivestimentu UV
Cunclusione
A tecnulugia di rivestimenti UV permette à i pruduttori di tubi d'eliminà virtualmente i COV in e so operazioni di rivestimentu, pur furnendu un prucessu di fabricazione sustenibile chì migliora a produttività è e prestazioni generali di u produttu. I sistemi di rivestimentu UV generanu ancu risparmi significativi nantu à i costi. Cum'è descrittu in questu articulu, u risparmiu tutale di u cliente hà superatu i $ 1.200.000 annu, più hà eliminatu più di 154.000 libbre di emissioni di COV.
Per più infurmazioni è per accede à i calculatori di ROI, visitate www.alliedphotochemical.com/roi-calculators/. Per miglioramenti supplementari di u prucessu è un esempiu di calculatore di ROI, visitate www.uvebtechnology.com.
BARRA LATERALE
Prucessu di Rivestimentu UV Sustenibilità / Vantaghji Ambientali:
Nisun Cumpostu Organicu Volatile (COV)
Nisun inquinante atmosfericu periculosu (HAP)
Non infiammabile
Nisun solvente, acqua o riempitivi
Nisun prublema di pruduzzione di umidità o temperatura
Miglioramenti generali di u prucessu offerti da i rivestimenti UV:
Velocità di pruduzzione elevate da 800 à 900 piedi per minutu, secondu a dimensione di u pruduttu
Piccula impronta fisica di menu di 35 piedi (lunghezza lineare)
Travagliu minimu in corsu
Asciugatura istantanea senza esigenze di post-polimerizzazione
Nisun prublema di rivestimentu umitu à valle
Nisuna regulazione di u rivestimentu per prublemi di temperatura o umidità
Nisuna manipulazione / almacenamentu speciale durante i cambiamenti di turnu, a manutenzione o l'interruzioni di u weekend
Riduzione di i costi di manodopera assuciati à l'operatori è à a manutenzione
Capacità di recuperà l'eccessu di spruzzatura, di rifiltrà è di reintroduce in u sistema di rivestimentu
Prestazioni di u produttu migliorate cù rivestimenti UV:
Risultati migliorati di i testi di umidità
Risultati di i testi di nebbia salina eccellenti
Capacità di aghjustà l'attributi di u rivestimentu è u culore
Vernici trasparenti, metallichi è culori dispunibili
Costi di rivestimentu più bassi per pede lineare cum'è mostratu da a calculatrice ROI:
Data di publicazione: 14 dicembre 2023
