da Michael Kelly, Allied PhotoChemical, è David Hagood, Finishing Technology Solutions
Immaginate di pudè eliminà quasi tutti i VOC (Composti Organici Volatili) in u prucessu di fabricazione di tubi è tubi, uguali à 10 000 liri di VOC annu. Immaginate ancu di pruduce à velocità più veloci cù più throughput è menu costu per parte / pede lineare.
I prucessi di fabricazione sustenibili sò chjave per guidà versu una fabricazione più efficiente è ottimizata in u mercatu nordamericanu. A sustenibilità pò esse misurata in parechje manere:
Riduzzione di VOC
Meno usu di energia
Forza di travagliu ottimizzata
Produzione di fabricazione più veloce (più cù menu)
Un usu più efficau di u capitale
In più, parechje cumminazzioni di u sopra
Ricertamenti, un fabricatore di tubi di punta hà implementatu una nova strategia per e so operazioni di rivestimentu. E piattaforme di rivestimentu di prima di u fabricatore eranu basati in acqua, chì sò ricchi di COV è sò ancu infiammabili. A piattaforma di rivestimentu sustinibili chì hè stata implementata era una tecnulugia di rivestimentu ultraviolet (UV) 100% solidi. In questu articulu, u prublema iniziale di u cliente, u prucessu di revestimentu UV, i migliuramentu generale di u prucessu, u risparmiu di costu è a riduzione di VOC sò riassunti.
Operazioni di rivestimentu in a fabricazione di tubi
U fabricatore utilizzava un prucessu di rivestimentu à l'acqua chì hà lasciatu un disordine, cum'è mostra in l'Imagine 1a è 1b. Non solu u prucessu hà risultatu in materiali di rivestimentu sprechi, ma hà ancu creatu un periculu di u pianu di a buttrega chì hà aumentatu l'esposizione VOC è u periculu di focu. Inoltre, u cliente vulia un rendimentu di rivestimentu migliuratu quandu paragunatu à l'operazione attuale di rivestimentu à l'acqua.
Mentre chì parechji esperti di l'industria paragunanu direttamente i rivestimenti à l'acqua à i rivestimenti UV, questu ùn hè micca un paragone realisticu è pò esse ingannatu. U revestimentu UV attuale hè un subset di u prucessu di revestimentu UV.
Figura 1. Prucessu di ingaghjamentu di u prughjettu
UV hè un Prucessu
L'UV hè un prucessu chì offre vantaghji ambientali significativi, miglioramenti di u prucessu generale, rendimentu di u produttu miglioratu è, sì, per risparmiu di rivestimentu lineale di u pede. Per implementà cù successu un prughjettu di i rivestimenti UV, l'UV deve esse cunsideratu cum'è un prucessu cù trè cumpunenti principali - 1) u cliente, 2) l'applicazioni UV è l'integratore di l'equipaggiu di cure è 3) u partner tecnologicu di i rivestimenti.
Tutti i trè sò critichi per a pianificazione riescita è l'implementazione di un sistema di revestimentu UV. Dunque, fighjemu un ochju à u prucessu di impegnu generale di u prugettu (Figura 1). In a maiò parte di i casi, stu sforzu hè guidatu da u cumpagnu di a tecnulugia di revestimentu UV.
A chjave per ogni prughjettu di successu hè di avè passi d'ingaghjamentu chjaramente definiti, cù flessibilità integrata è a capacità di adattà à diversi tipi di clienti è e so applicazioni. Queste sette tappe di ingaghjamentu sò a basa per un impegnu di prughjettu successu cù u cliente: 1) discussione generale di u prucessu; 2) discussione ROI; 3) specificazioni di u produttu; 4) specificazione generale di u prucessu; 5) prove di mostra; 6) RFQ / specificazione generale di u prugettu; è 7) cumunicazione cuntinuata.
Queste tappe di ingaghjamentu ponu esse seguite in serie, alcune ponu accade à u stessu tempu o ponu esse scambiate, ma tutte deve esse cumpletata. 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 sperienza di l'industria in tutte e forme di tecnulugia di rivestimentu, ma più impurtante, una forte sperienza di prucessu UV. Stu espertu pò navigà tutti i prublemi è agisce cum'è una risorsa neutrale per valutà bè è ghjustu e tecnulugia di rivestimentu.
Stage 1. Discussione generale di u prucessu
Hè quì chì l'infurmazioni iniziali sò scambiate in quantu à u prucessu attuale di u cliente, cù una definizione chjara di u layout attuale è pusitivi / negativi chjaramente definiti. In parechji casi, un accordu mutuale di non divulgazione (NDA) deve esse in u locu. Dopu, deve esse identificati obiettivi di migliione di u prucessu chjaramente definiti. Questi ponu include:
Sostenibilità - Riduzzione di VOC
Riduzzione di u travagliu è ottimisazione
Qualità mejorata
Aumentu di a velocità di a linea
Riduzzione di u spaziu
Revisione di i costi di l'energia
Mantenibilità di u sistema di revestimentu - pezzi di ricambio, etc.
In seguitu, metriche specifiche sò definite basate nantu à sti miglioramenti di u prucessu identificati.
Stage 2. Discussione di Return-on-Investment (ROI).
Hè impurtante per capiscenu u ROI per u prugettu in i fasi iniziali. Mentre chì u nivellu di dettagliu ùn deve esse u livellu chì serà necessariu per l'appruvazioni di u prugettu, u cliente deve avè un schema chjaru di i costi attuali. Quessi deve include u costu per pruduttu, per pede lineale, etc.; costu di energia; i costi di pruprietà intellettuale (IP); costi di qualità; costu di l'operatore / mantenimentu; costi di sustenibilità; è u costu di capitale. (Per accessu à i calculatori ROI, vede a fine di questu articulu).
Stage 3. Discussione di specificazione di u produttu
Cum'è cù ogni pruduttu fabbricatu oghje, e specificazioni basi di u produttu sò definite in e discussioni iniziali di u prugettu. In quantu à l'applicazioni di rivestimentu, queste specificazioni di u produttu anu evolutu cù u tempu per risponde à i bisogni di produzzione è tipicamente ùn sò micca soddisfatte cù u prucessu di rivestimentu attuale di u cliente. Chjamemu "oghje versus dumani". Hè un attu di equilibriu trà capiscenu e specificazioni di u produttu attuale (chì ùn pò micca esse scontru cù u revestimentu attuale) è definisce i bisogni futuri chì sò realistichi (chì hè sempre un attu di equilibriu).
Stage 4. Specificazioni generale di u prucessu
Figura 2. Migliuramenti di u prucessu dispunibuli quandu si move da un prucessu di rivestimenti à l'acqua à un prucessu di rivestimenti UV
U cliente deve capisce cumplettamente è definisce u prucessu attuale, cù i pusitivi è negativi di e pratiche esistenti. Questu hè impurtante per l'integratore di sistemi UV per capiscenu, cusì e cose chì vanu bè è e cose chì ùn sò micca ponu esse cunsiderate in u disignu di u novu sistema UV. Hè quì chì u prucessu UV offre vantaghji significativi chì ponu include una velocità di rivestimentu aumentata, esigenze di spaziu ridottu, è riduzzione di temperatura è umidità (vede a Figura 2). Una visita cumuna à u stabilimentu di fabricazione di u cliente hè altamente cunsigliatu è furnisce un grande quadru per capisce i bisogni è i bisogni di u cliente.
Stage 5. Dimustrazione è Prova
U stabilimentu di u fornitore di rivestimenti deve ancu esse visitatu da u cliente è l'integratore di sistemi UV per permette à tutti di participà à una simulazione di u prucessu di rivestimentu UV di u cliente. Duranti stu tempu, parechje idee novi è suggerimenti surghjeranu cum'è l'attività seguenti sò:
Simulazione, campioni è teste
Benchmark testendu i prudutti di rivestimentu cumpetitivi
Rivedi e pratiche megliu
Verificate e prucedure di certificazione di qualità
Incuntrà l'integratori UV
Sviluppà un pianu d'azzione detallatu in avanti
Stage 6. RFQ / Specificazione generale di u prughjettu
U documentu RFQ di u cliente deve include tutte l'infurmazioni pertinenti è i requisiti per a nova operazione di rivestimentu UV cum'è definitu in e discussioni di u prucessu. U documentu duverebbe incorpore e migliori pratiche identificate da a cumpagnia di tecnulugia di revestimentu UV, chì puderia include u riscaldamentu di u revestimentu per via di un sistema di calore in giacca d'acqua à a punta di pistola; tote riscaldamentu è agitazione; è scale per a misurazione di u cunsumu di rivestimentu.
Stage 7. Comunicazione Continua
I mezi di cumunicazione trà u cliente, l'integratore UV è a cumpagnia di rivestimenti UV hè criticu è deve esse incuraghjitu. A tecnulugia oghje rende assai còmuda di programà è participà à e chjama regulare di Zoom / cunferenza. Ùn deve esse micca sorprese quandu l'equipaggiu o u sistema UV hè stallatu.
Risultati Realizzati da Pipe Manufacturer
Un spaziu criticu per esse cunsideratu in ogni prughjettu di revestimentu UV hè u risparmiu di costu generale. In questu casu, u fabricatore hà realizatu un risparmiu in parechji spazii, cumprese i costi di l'energia, i costi di u travagliu è i consumabili di rivestimenti.
Costi di l'energia - Microwave-powered UV vs Riscaldamentu Induction
In i sistemi tipici di rivestimenti à l'acqua, ci hè bisognu di riscaldamentu pre-o post-induzione di u tubu. I riscaldatori à induzione sò caru, cunsumatori d'alta energia è ponu avè prublemi di mantenimentu significativu. Inoltre, a suluzione à l'acqua necessitava 200 kw di usu di l'energia di u riscaldatore d'induzione versus 90 kw utilizati da lampade UV microwave.
Tabella 1. Risparmiu di costu di più di 100 kw / ora cù l'usu di un sistema UV di microonde à 10 lampa versus un sistema di riscaldamentu à induzione
Comu vistu in a Tabella 1, u fabricatore di tubi hà realizatu un risparmiu di più di 100 kw per ora dopu l'implementazione di a tecnulugia di rivestimentu UV, mentre chì riduce ancu i costi di l'energia di più di $ 71,000 annu.
Figura 3. Illustrazione di u risparmiu annuale di u costu di l'electricità
U risparmiu di costu per questu cunsumu energeticu riduttu hè statu stimatu basatu annantu à un costu stimatu di l'electricità à 14,33 centesimi / kWh. A riduzione di u cunsumu energeticu di 100 kw / ora, calculata nantu 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 Figura 3.
Riduzzione di u costu di u travagliu - Operatori è Mantenimentu
Siccomu l'entità di fabricazione cuntinueghjanu à valutà i so costi di u travagliu, u prucessu UV offre un risparmiu unicu per l'operatore è l'ore di mantenimentu. Cù rivestimenti a base d'acqua, u revestimentu umitu pò solidificà a valle nantu à l'equipaggiu di manipulazione di materiale, chì eventualmente deve esse eliminatu.
L'operatori di u stabilimentu di fabricazione anu cunsumatu un totale di 28 ore à settimana rimuovendu / pulendu u rivestimentu à l'acqua da u so equipamentu di manipulazione di materiale a valle.
In più di u risparmiu di costu (una stima di 28 ore di travagliu x $ 36 [costu di carica] per ora = $ 1,008.00 per simana o $ 50,400 per l'annu), i bisogni di u travagliu fisicu per l'operatori ponu esse frustranti, cunsumatori di tempu è periculosi.
U cliente hà destinatu a pulizia di u rivestimentu per ogni trimestre, cù costi di travagliu di $ 1,900 per trimestre, più i costi di rimozione di u rivestimentu chì sò stati incorsi, per un totale di $ 2,500. L'economie tutale annu era pari à $ 10,000.
Coating Savings - Waterbased vs UV
A produzzione di pipa in u situ di u cliente era di 12 000 tunnellate per mese di pipa di 9.625 inch-diameter. In una basa riassuntu, questu equivale à circa 570 000 piedi lineari / ~ 12 700 pezzi. U prucessu di applicazione per a nova tecnulugia di rivestimentu UV includeva pistole spray d'altu voluminu / bassa pressione cù un spessore tipicu di destinazione di 1,5 mils. L'indurimentu hè stata realizata cù l'usu di lampade à microonde Heraeus UV. U risparmiu in i costi di rivestimenti è i costi di trasportu / manipolazione interna sò riassunti in i Tabella 2 è 3.
Table 2. Paraguni di u costu di Coating - UV versus revestimenti à l'acqua per pede lineale
Tabella 3. Risparmi supplementari da i costi di trasportu in entrata è riduzzione di a manipulazione di materiale in situ
Inoltre, ponu esse realizati risparmi di u costu di materiale è di u travagliu supplementari è efficienza di produzzione.
I rivestimenti UV sò ricuperati (i rivestimenti à l'acqua ùn sò micca), chì permettenu almenu 96% di efficienza.
L'operatori passanu menu tempu per pulisce è mantene l'equipaggiu d'applicazione perchè u revestimentu UV ùn si secca micca s'ellu hè espostu à l'energia UV di alta intensità.
A velocità di produzzione hè più veloce, è u cliente hà u putenziale di aumentà a velocità di produzzione da 100 piedi per minutu à 150 piedi per minutu - un aumentu di 50%.
L'equipaggiu di prucessu UV hà tipicamente un ciculu di lavaggio integratu, chì hè tracciatu è pianificatu per ore di pruduzzione. Questu pò esse aghjustatu secondu i bisogni di u cliente, chì si traduce in menu manodopera necessaria per a pulizia di u sistema.
In questu esempiu, u cliente hà realizatu un risparmiu di costi di $ 1,277,400 annu.
Riduzzione di VOC
L'implementazione di a tecnulugia di rivestimentu UV hà ancu riduciutu i VOC, cum'è vistu in a Figura 4.
Figura 4. Riduzzione VOC cum'è u risultatu di l'implementazione di u revestimentu UV
Cunclusioni
A tecnulugia di rivestimenti UV permette à i fabbricanti di tubi di eliminà virtualmente i VOC in e so operazioni di rivestimentu, mentre furnisce ancu un prucessu di fabricazione sustenibile chì migliurà a produtividade è u rendiment generale di u produttu. I sistemi di rivestimentu UV portanu ancu un risparmiu di costi significativu. Cum'è delineatu in questu articulu, u risparmiu tutale di u cliente superava $ 1,200,000 annu, più eliminatu più di 154,000 lbs di emissioni VOC.
Per più infurmazione è per accede à i calculatori ROI, visitate www.alliedphotochemical.com/roi-calculators/. Per migliurà u prucessu supplementu è un esempiu di calculatrice ROI, visitate www.uvebtechnology.com.
BARRA LATERALE
Prucessu di Rivestimentu UV Sostenibilità / Vantaghji Ambientali:
Senza composti organici volatili (COV)
Nisuna contaminazione di l'aria periculosa (HAP)
Non-infiammabile
Senza solventi, acque o riempitivi
Nisun prublema di produzzione di umidità o temperatura
Migliuramentu generale di u prucessu offertu da i rivestimenti UV:
Velocità di produzzione veloce da 800 à 900 piedi per minutu, secondu a dimensione di u produttu
Piccola impronta fisica di menu di 35 piedi (lunghezza lineare)
U travagliu minimu in u prucessu
Asciugatura istantanea senza esigenze post-cura
Nisun prublema di rivestimentu umitu a valle
Nisuna regulazione di u revestimentu per prublemi di temperatura o umidità
Nisuna manipulazione / almacenamentu speciale durante i cambiamenti di turnu, mantenimentu o chjusi di fine settimana
Riduzzione di i costi di manodopera assuciati cù l'operatori è u mantenimentu
Capacità di ricuperà l'overspray, refilter è reintroduce in u sistema di rivestimentu
Prestazione di u produttu migliorata cù rivestimenti UV:
I risultati di test di umidità migliorati
Grandi risultati di teste di nebbia salina
Capacità di aghjustà l'attributi di u revestimentu è u culore
Cappotti trasparenti, metallici è culori dispunibili
Costi più bassi di rivestimentu per piede lineare cum'è mostratu da a calculatrice ROI:
Tempu di post: Dec-14-2023
