gan Michael Kelly, Allied PhotoChemical, a David Hagood, Finishing Technology Solutions
Dychmygwch allu dileu bron pob VOCs (Cyfansoddion Organig Anweddol) yn y broses gweithgynhyrchu pibellau a thiwbiau, sy'n cyfateb i 10,000au o bunnoedd o VOCs y flwyddyn. Hefyd dychmygwch gynhyrchu ar gyflymder cyflymach gyda mwy o fewnbwn a llai o gost fesul rhan / troed llinol.
Mae prosesau gweithgynhyrchu cynaliadwy yn allweddol i yrru tuag at weithgynhyrchu mwy effeithlon ac optimaidd ym marchnad Gogledd America. Gellir mesur cynaliadwyedd mewn amrywiaeth o ffyrdd:
Gostyngiad VOC
Llai o ddefnydd o ynni
Gweithlu llafur wedi'i optimeiddio
Allbwn gweithgynhyrchu cyflymach (mwy gyda llai)
Defnydd mwy effeithlon o gyfalaf
Hefyd, mae llawer o gyfuniadau o'r uchod
Yn ddiweddar, gweithredodd gwneuthurwr tiwb blaenllaw strategaeth newydd ar gyfer ei weithrediadau cotio. Roedd llwyfannau cotio blaenorol y gwneuthurwr yn seiliedig ar ddŵr, sy'n uchel mewn VOCs ac yn digwydd i fod yn fflamadwy hefyd. Y llwyfan cotio cynaliadwy a weithredwyd oedd technoleg cotio uwchfioled solidau 100% (UV). Yn yr erthygl hon, crynhoir problem gychwynnol y cwsmer, y broses gorchuddio UV, gwelliannau cyffredinol i'r broses, arbedion cost a gostyngiad VOC.
Gweithrediadau Cotio mewn Gweithgynhyrchu Tiwbiau
Roedd y gwneuthurwr yn defnyddio proses cotio seiliedig ar ddŵr a oedd yn gadael llanast ar ei ôl, fel y dangosir yn Delweddau 1a ac 1b. Nid yn unig y arweiniodd y broses at wastraffu deunyddiau cotio, fe greodd hefyd berygl ar lawr y siop a gynyddodd amlygiad VOC a pherygl tân. Yn ogystal, roedd y cwsmer eisiau gwell perfformiad cotio o'i gymharu â'r gweithrediad cotio dŵr presennol.
Er y bydd llawer o arbenigwyr yn y diwydiant yn cymharu haenau dŵr yn uniongyrchol â haenau UV, nid yw hon yn gymhariaeth realistig a gall fod yn gamarweiniol. Mae'r cotio UV gwirioneddol yn is-set o'r broses haenau UV.
Ffigur 1. Proses ymgysylltu â'r prosiect
Mae UV yn Broses
Mae UV yn broses sy'n cynnig manteision amgylcheddol sylweddol, gwelliannau cyffredinol i'r broses, gwell perfformiad cynnyrch ac, ie, arbedion cotio troed llinol. Er mwyn gweithredu prosiect haenau UV yn llwyddiannus, rhaid edrych ar UV fel proses gyda thair prif gydran - 1) y cwsmer, 2) yr integreiddiwr offer cymhwyso a gwella UV a 3) y partner technoleg cotio.
Mae'r tri o'r rhain yn hanfodol i gynllunio a gweithredu system cotio UV yn llwyddiannus. Felly, gadewch i ni edrych ar y broses gyffredinol o ymgysylltu â'r prosiect (Ffigur 1). Yn y rhan fwyaf o achosion, mae'r ymdrech hon yn cael ei arwain gan y partner technoleg cotio UV.
Yr allwedd i unrhyw brosiect llwyddiannus yw cael camau ymgysylltu wedi'u diffinio'n glir, gyda hyblygrwydd wedi'i ymgorffori a'r gallu i addasu i wahanol fathau o gwsmeriaid a'u cymwysiadau. Mae'r saith cam ymgysylltu hyn yn sail i brosiect ymgysylltu llwyddiannus â'r cwsmer: 1) trafodaeth gyffredinol ar y broses; 2) trafodaeth ROI; 3) manylebau cynnyrch; 4) manyleb y broses gyffredinol; 5) treialon sampl; 6) RFQ / manyleb prosiect cyffredinol; a 7) cyfathrebu parhaus.
Gellir dilyn y camau ymgysylltu hyn yn gyfresol, gall rhai ddigwydd ar yr un pryd neu gellir eu cyfnewid, ond rhaid cwblhau pob un ohonynt. Mae'r hyblygrwydd integredig hwn yn rhoi'r siawns uchaf o lwyddiant i'r cyfranogwyr. Mewn rhai achosion, efallai y byddai'n well ymgysylltu ag arbenigwr proses UV fel adnodd sydd â phrofiad gwerthfawr yn y diwydiant ym mhob math o dechnoleg cotio, ond yn bwysicaf oll, profiad proses UV cryf. Gall yr arbenigwr hwn lywio'r holl faterion a gweithredu fel adnodd niwtral i werthuso'r technolegau cotio yn gywir ac yn deg.
Cam 1. Trafodaeth Gyffredinol ar y Broses
Dyma lle mae gwybodaeth gychwynnol yn cael ei chyfnewid ynglŷn â phroses gyfredol y cwsmer, gyda diffiniad clir o'r gosodiad presennol a'r pethau cadarnhaol / negyddol wedi'u diffinio'n glir. Mewn llawer o achosion, dylai cytundeb peidio â datgelu cilyddol (NDA) fod yn ei le. Yna, dylid nodi nodau gwella prosesau sydd wedi'u diffinio'n glir. Gall y rhain gynnwys:
Cynaliadwyedd – lleihau VOC
Lleihau ac optimeiddio llafur
Gwell ansawdd
Cyflymder llinell cynyddol
Gostyngiad arwynebedd llawr
Adolygiad o gostau ynni
Cynaladwyedd y system cotio - darnau sbâr, ac ati.
Nesaf, diffinnir metrigau penodol yn seiliedig ar y gwelliannau proses a nodwyd.
Cam 2. Trafod Dychwelyd ar Fuddsoddiad (ROI).
Mae'n bwysig deall y ROI ar gyfer y prosiect yn y camau cychwynnol. Er nad oes angen i lefel y manylder fod y lefel y bydd ei hangen ar gyfer cymeradwyo prosiect, dylai fod gan y cwsmer amlinelliad clir o'r costau cyfredol. Dylai'r rhain gynnwys cost fesul cynnyrch, fesul troed llinol, ac ati; costau ynni; costau eiddo deallusol (IP); costau ansawdd; costau gweithredwr / cynnal a chadw; costau cynaliadwyedd; a chost cyfalaf. (I gael mynediad at gyfrifianellau ROI, gweler diwedd yr erthygl hon.)
Cam 3. Trafodaeth Manyleb Cynnyrch
Fel gyda phob cynnyrch a weithgynhyrchir heddiw, diffinnir manylebau cynnyrch sylfaenol yn y trafodaethau prosiect cychwynnol. O ran cymwysiadau cotio, mae'r manylebau cynnyrch hyn wedi esblygu dros amser i ddiwallu'r anghenion cynhyrchu ac yn nodweddiadol nid ydynt yn cael eu diwallu â phroses cotio gyfredol y cwsmer. Rydyn ni'n ei alw'n “heddiw vs yfory.” Mae'n gydbwyso rhwng deall y manylebau cynnyrch cyfredol (nad ydynt efallai'n cael eu bodloni gyda'r gorchudd presennol) a diffinio anghenion realistig yn y dyfodol (sydd bob amser yn weithred gydbwyso).
Cam 4. Manylebau Proses Gyffredinol
Ffigur 2. Gwelliannau i'r broses sydd ar gael wrth symud o broses haenau dŵr i broses haenau UV
Dylai'r cwsmer ddeall a diffinio'r broses gyfredol yn llawn, ynghyd â'r pethau cadarnhaol a negyddol o arferion presennol. Mae hyn yn bwysig i'r integreiddiwr systemau UV ei ddeall, felly gellir ystyried y pethau sy'n mynd yn dda a'r pethau nad ydyn nhw wrth ddylunio'r system UV newydd. Dyma lle mae'r broses UV yn cynnig manteision sylweddol a all gynnwys cyflymder gorchuddion cynyddol, llai o ofynion arwynebedd llawr, a gostyngiadau mewn tymheredd a lleithder (gweler Ffigur 2). Argymhellir yn fawr ymweliad ar y cyd â chyfleuster gweithgynhyrchu'r cwsmer ac mae'n darparu fframwaith gwych i ddeall anghenion a gofynion y cwsmer.
Cam 5. Rhedeg Arddangos a Threialu
Dylai'r cwsmer a'r integreiddiwr systemau UV hefyd ymweld â'r cyfleuster cyflenwr haenau i ganiatáu i bawb gymryd rhan mewn efelychiad o broses cotio UV y cwsmer. Yn ystod y cyfnod hwn, bydd llawer o syniadau ac awgrymiadau newydd yn dod i’r amlwg wrth i’r gweithgareddau canlynol ddigwydd:
Efelychu, samplau a phrofi
Meincnodi trwy brofi cynhyrchion cotio cystadleuol
Adolygu arferion gorau
Adolygu gweithdrefnau ardystio ansawdd
Cwrdd ag integreiddwyr UV
Datblygu cynllun gweithredu manwl wrth symud ymlaen
Cam 6. RFQ / Manyleb Prosiect Cyffredinol
Dylai dogfen RFQ y cwsmer gynnwys yr holl wybodaeth a gofynion perthnasol ar gyfer y gweithrediad cotio UV newydd fel y'i diffinnir yn y trafodaethau proses. Dylai'r ddogfen ymgorffori'r arferion gorau a nodwyd gan y cwmni technoleg cotio UV, a allai gynnwys gwresogi'r gorchudd trwy system wres â siaced ddŵr i flaen y gwn; gwresogi tote a chynnwrf; a graddfeydd ar gyfer mesur defnydd cotio.
Cam 7. Cyfathrebu Parhaus
Mae'r dull cyfathrebu rhwng cwsmer, integreiddiwr UV a chwmni haenau UV yn hollbwysig a dylid eu hannog. Mae technoleg heddiw yn ei gwneud hi'n gyfleus iawn i amserlennu a chymryd rhan mewn galwadau Zoom / math cynadledda rheolaidd. Ni ddylai fod unrhyw syndod pan fydd yr offer neu'r system UV yn cael eu gosod.
Gwireddu'r Canlyniadau gan y Gwneuthurwr Pibellau
Maes hollbwysig i'w ystyried mewn unrhyw brosiect cotio UV yw arbedion cost cyffredinol. Yn yr achos hwn, sylweddolodd y gwneuthurwr arbedion mewn sawl maes, gan gynnwys costau ynni, costau llafur a nwyddau traul haenau.
Costau Ynni – Gwresogi UV vs Gwresogi Anwytho wedi'i bweru gan ficrodon
Mewn systemau haenau dŵr nodweddiadol, mae angen gwresogi'r tiwb cyn neu ar ôl y cyfnod sefydlu. Mae gwresogyddion sefydlu yn ddefnyddwyr drud, ynni uchel a gallant fod â phroblemau cynnal a chadw sylweddol. Yn ogystal, roedd angen 200 kw o ddefnydd o ynni gwresogydd ymsefydlu ar gyfer yr ateb seiliedig ar ddŵr yn erbyn y 90 kw a ddefnyddir gan lampau UV microdon.
Tabl 1. Arbedion cost o fwy na 100 kw / awr trwy ddefnyddio system UV microdon 10-lamp yn erbyn system wresogi sefydlu
Fel y gwelir yn Nhabl 1, sylweddolodd gwneuthurwr y bibell arbedion o fwy na 100 kw yr awr ar ôl gweithredu technoleg cotio UV, tra hefyd yn lleihau costau ynni o fwy na $71,000 y flwyddyn.
Ffigur 3. Darlun o arbedion cost trydan blynyddol
Amcangyfrifwyd arbedion cost ar gyfer y defnydd llai hwn o ynni yn seiliedig ar amcangyfrif o gost trydan o 14.33 cents/kWh. Mae’r gostyngiad o 100 kw/awr yn y defnydd o ynni, a gyfrifir dros ddwy sifft am 50 wythnos y flwyddyn (pum diwrnod yr wythnos, 20 awr y sifft), yn arwain at arbedion o $71,650 fel y dangosir yn Ffigur 3.
Lleihau Costau Llafur - Gweithredwyr a Chynnal a Chadw
Wrth i endidau gweithgynhyrchu barhau i werthuso eu costau llafur, mae'r broses UV yn cynnig arbedion unigryw sy'n ymwneud ag oriau dyn gweithredwyr a chynnal a chadw. Gyda haenau dŵr, gall y cotio gwlyb gadarnhau i lawr yr afon ar yr offer trin deunydd, y mae'n rhaid ei dynnu yn y pen draw.
Roedd gweithredwyr y cyfleuster gweithgynhyrchu yn defnyddio cyfanswm o 28 awr yr wythnos yn tynnu / glanhau'r gorchudd dŵr o'i offer trin deunyddiau i lawr yr afon.
Yn ogystal â'r arbedion cost (amcangyfrif o 28 awr llafur x $36 [cost feichus] yr awr = $1,008.00 yr wythnos neu $50,400 y flwyddyn), gall gofynion llafur corfforol y gweithredwyr fod yn rhwystredig, yn cymryd llawer o amser ac yn gwbl beryglus.
Roedd y cwsmer yn targedu glanhau cotio ar gyfer pob chwarter, gyda chostau llafur o $1,900 y chwarter, ynghyd â chostau tynnu cotio a achoswyd, am gyfanswm o $2,500. Roedd cyfanswm yr arbedion y flwyddyn yn cyfateb i $10,000.
Arbedion Cotio - Seiliedig ar ddŵr yn erbyn UV
Cynhyrchu pibellau ar safle'r cwsmer oedd 12,000 tunnell y mis o bibell 9.625-modfedd-diamedr. Ar sail gryno, mae hyn yn cyfateb i tua 570,000 troedfedd llinol / ~ 12,700 o ddarnau. Roedd y broses ymgeisio ar gyfer y dechnoleg cotio UV newydd yn cynnwys gynnau chwistrellu cyfaint uchel/pwysedd isel gyda thrwch targed nodweddiadol o 1.5 mils. Cyflawnwyd y halltu trwy ddefnyddio lampau microdon UV Heraeus. Mae arbedion mewn costau caenau a chostau cludo/trin mewnol wedi’u crynhoi yn Nhablau 2 a 3.
Tabl 2. Cymhariaeth cost caenu – haenau UV yn erbyn dŵr fesul troedfedd llinellol
Tabl 3. Arbedion ychwanegol o gostau cludiant is a llai o drin deunydd ar y safle
Yn ogystal, gellir gwireddu arbedion cost deunydd a llafur ychwanegol ac effeithlonrwydd cynhyrchu.
Mae haenau UV yn adenilladwy (nid yw haenau dŵr), gan ganiatáu ar gyfer effeithlonrwydd o 96% o leiaf.
Mae gweithredwyr yn treulio llai o amser yn glanhau a chynnal a chadw offer cymhwyso oherwydd nad yw'r cotio UV yn sychu oni bai ei fod yn agored i ynni UV dwysedd uchel.
Mae cyflymder cynhyrchu yn gyflymach, ac mae gan y cwsmer y potensial i gynyddu cyflymder cynhyrchu o 100 troedfedd y funud i 150 troedfedd y funud - cynnydd o 50%.
Yn nodweddiadol mae gan yr offer proses UV gylchred fflysio adeiledig, sy'n cael ei olrhain a'i drefnu yn ôl oriau o rediad cynhyrchu. Gellir addasu hyn yn unol ag anghenion y cwsmer, sy'n arwain at lai o weithlu sydd ei angen ar gyfer glanhau'r system.
Yn yr enghraifft hon, sylweddolodd y cwsmer arbediad costau o $1,277,400 y flwyddyn.
Gostyngiad VOC
Roedd gweithredu technoleg cotio UV hefyd yn lleihau VOCs, fel y gwelir yn Ffigur 4.
Ffigur 4. Gostyngiad VOC o ganlyniad i weithredu cotio UV
Casgliad
Mae technoleg cotio UV yn caniatáu i wneuthurwr pibellau ddileu VOCs bron yn eu gweithrediadau cotio, tra hefyd yn darparu proses weithgynhyrchu gynaliadwy sy'n gwella cynhyrchiant a pherfformiad cyffredinol y cynnyrch. Mae systemau cotio UV hefyd yn ysgogi arbedion cost sylweddol. Fel yr amlinellir yn yr erthygl hon, roedd cyfanswm arbedion y cwsmer yn fwy na $1,200,000 y flwyddyn, yn ogystal â dileu dros 154,000 pwys o allyriadau VOC.
I gael rhagor o wybodaeth ac i gael mynediad at gyfrifianellau ROI, ewch i www.alliedphotochemical.com/roi-calculators/. I gael gwelliannau proses ychwanegol ac enghraifft o gyfrifiannell ROI, ewch i www.uvebtechnology.com.
SIDEBAR
Cynaladwyedd Proses Gorchuddio UV / Manteision Amgylcheddol:
Dim Cyfansoddion Organig Anweddol (VOCs)
Dim Llygryddion Aer Peryglus (HAPs)
Anfflamadwy
Dim toddyddion, dŵr na llenwyr
Dim materion cynhyrchu lleithder na thymheredd
Gwelliannau Proses Cyffredinol a Gynigir gan Haenau UV:
Cyflymder cynhyrchu cyflym o hyd at 800 i 900 troedfedd y funud, yn dibynnu ar faint y cynnyrch
Ôl troed corfforol bach o lai na 35 troedfedd (hyd llinellol)
Ychydig iawn o waith yn y broses
Sych ar unwaith heb unrhyw ofynion ôl-wella
Dim materion cotio gwlyb i lawr yr afon
Dim addasiad cotio ar gyfer materion tymheredd neu leithder
Dim trin/storio arbennig yn ystod newidiadau sifft, cynnal a chadw neu gau dros y penwythnos
Gostyngiad mewn costau gweithlu sy'n gysylltiedig â gweithredwyr a chynnal a chadw
Y gallu i adennill gorchwistrellu, ail-hidlo ac ailgyflwyno i system cotio
Gwell perfformiad cynnyrch gyda haenau UV:
Gwell canlyniadau profion lleithder
Canlyniadau profion niwl halen gwych
Y gallu i addasu nodweddion cotio a lliw
Mae cotiau, metelau a lliwiau clir ar gael
Costau gorchudd troed llinol is fel y dangosir gan gyfrifiannell ROI:
Amser postio: Rhagfyr-14-2023
