Майкл Келли, Allied PhotoChemical жана Дэвид Хагуд, Finishing Technology Solutions тарабынан
Түтүктөрдү жана түтүктөрдү өндүрүү процессинде дээрлик бардык учуучу органикалык кошулмаларды (УЧО) жок кыла аларыңызды элестетип көрүңүз, бул жылына 10 000 фунт УЧОго барабар. Ошондой эле, жогорку ылдамдыкта, көбүрөөк өндүрүмдүүлүктө жана бир тетикке/сызыктуу футка аз чыгым менен өндүрүштү элестетип көрүңүз.
Түндүк Америка рыногунда натыйжалуураак жана оптималдаштырылган өндүрүшкө карай жылуунун ачкычы туруктуу өндүрүш процесстери болуп саналат. Туруктуулукту ар кандай жолдор менен өлчөөгө болот:
VOC азайтуу
Азыраак энергия керектөө
Оптималдаштырылган эмгек жумушчу күчү
Тезирээк өндүрүш көлөмү (азыраак көбүрөөк)
Капиталды натыйжалуураак пайдалануу
Мындан тышкары, жогоруда айтылгандардын көптөгөн айкалыштары бар.
Жакында эле алдыңкы түтүк өндүрүүчүсү каптоо операциялары үчүн жаңы стратегияны ишке ашырды. Өндүрүүчүнүн мурунку каптоо платформалары суу негизиндеги болгон, аларда учуучу органикалык бирикмелер көп жана ошондой эле тез күйүүчү. Ишке ашырылган туруктуу каптоо платформасы 100% катуу заттардан ультрафиолет (УК) каптоо технологиясы болгон. Бул макалада кардардын баштапкы көйгөйү, УК каптоо процесси, жалпы процессти жакшыртуу, чыгымдарды үнөмдөө жана учуучу органикалык бирикмелерди азайтуу кыскача баяндалган.
Түтүк өндүрүшүндөгү каптоо операциялары
Өндүрүүчү 1a жана 1b сүрөттөрүндө көрсөтүлгөндөй, башаламандык жараткан суу негизиндеги каптоо ыкмасын колдонуп жаткан. Бул процесс каптоо материалдарынын текке кетишине гана алып келбестен, ошондой эле цехте учуучу органикалык бирикмелердин таасирин жана өрт коркунучун жогорулаткан коркунучту жараткан. Мындан тышкары, кардар учурдагы суу негизиндеги каптоо операциясына салыштырмалуу каптоонун жакшыртылган натыйжалуулугун каалаган.
Көптөгөн тармактык эксперттер суу негизиндеги каптоолорду ультрафиолет каптоолору менен түздөн-түз салыштырышат, бирок бул реалдуу салыштыруу эмес жана адаштыруучу болушу мүмкүн. Чыныгы ультрафиолет каптоосу ультрафиолет каптоо процессинин бир бөлүгү болуп саналат.
1-сүрөт. Долбоорго катышуу процесси
UV - бул процесс
UV - бул олуттуу экологиялык артыкчылыктарды, жалпы процессти жакшыртууларды, продукциянын иштешин жакшыртууну жана ооба, сызыктуу фут үчүн каптоону үнөмдөөнү сунуш кылган процесс. UV каптоо долбоорун ийгиликтүү ишке ашыруу үчүн, UV үч негизги компоненттен турган процесс катары каралышы керек - 1) кардар, 2) UV колдонуу жана айыктыруу жабдууларынын интегратору жана 3) каптоо технологиясы боюнча өнөктөш.
Бул үчөө тең ультрафиолет каптоо системасын ийгиликтүү пландаштыруу жана ишке ашыруу үчүн абдан маанилүү. Андыктан, долбоорду ишке ашыруунун жалпы процессин карап көрөлү (1-сүрөт). Көпчүлүк учурларда, бул аракетти ультрафиолет каптоо технологиясы боюнча өнөктөш жетектейт.
Ийгиликтүү долбоордун ачкычы - бул так аныкталган өз ара аракеттенүү кадамдары, алардын ичинде ийкемдүүлүк жана ар кандай типтеги кардарларга жана алардын тиркемелерине ыңгайлашуу мүмкүнчүлүгү болушу. Бул жети өз ара аракеттенүү этабы кардар менен долбоордун ийгиликтүү өз ара аракеттенүүсүнүн негизи болуп саналат: 1) жалпы процессти талкуулоо; 2) инвестициянын кирешелүүлүгүн талкуулоо; 3) продуктунун спецификациялары; 4) жалпы процесстин спецификациясы; 5) үлгү сыноолору; 6) RFQ / жалпы долбоордун спецификациясы; жана 7) үзгүлтүксүз байланыш.
Бул катышуу этаптарын удаалаш аткарууга болот, айрымдары бир убакта болушу мүмкүн же аларды алмаштырууга болот, бирок алардын баары аткарылышы керек. Бул орнотулган ийкемдүүлүк катышуучулар үчүн ийгиликке жетүү мүмкүнчүлүгүн эң жогорулатат. Айрым учурларда, каптоо технологиясынын бардык түрлөрү боюнча баалуу тармактык тажрыйбасы бар, бирок эң негизгиси, күчтүү ультрафиолет процесстери боюнча тажрыйбага ээ ресурс катары ультрафиолет процесстери боюнча адисти жалдоо жакшы болушу мүмкүн. Бул адис бардык маселелерди чечип, каптоо технологияларын туура жана адилеттүү баалоо үчүн нейтралдуу ресурс катары иштей алат.
1-этап. Жалпы процессти талкуулоо
Бул жерде кардардын учурдагы процесси жөнүндө баштапкы маалымат алмашылат, учурдагы схеманын так аныктамасы жана оң/терс жактары так аныкталган. Көпчүлүк учурларда, өз ара ачыкка чыгарбоо жөнүндө келишим (NDA) түзүлүшү керек. Андан кийин, процессти өркүндөтүүнүн так аныкталган максаттары аныкталышы керек. Аларга төмөнкүлөр кириши мүмкүн:
Туруктуулук – VOC азайтуу
Эмгекти кыскартуу жана оптималдаштыруу
Жакшыртылган сапат
Линиянын ылдамдыгынын жогорулашы
Полдун аянтын азайтуу
Энергия чыгымдарын карап чыгуу
Каптоо системасынын техникалык тейлөөгө жарамдуулугу – запастык бөлүктөр ж.б.
Андан кийин, аныкталган процесстерди жакшыртуунун негизинде белгилүү бир көрсөткүчтөр аныкталат.
2-этап. Инвестициянын кирешелүүлүгүн (ROI) талкуулоо
Долбоордун баштапкы этаптарындагы инвестициялык кирешелүүлүгүн түшүнүү маанилүү. Чоо-жайынын деңгээли долбоорду бекитүү үчүн талап кылынган деңгээл болушу шарт эмес, бирок кардар учурдагы чыгымдардын так тизмесин түзүшү керек. Аларга бир продуктунун, бир сызыктуу футтун баасы ж.б.; энергия чыгымдары; интеллектуалдык менчик (ИМ) чыгымдары; сапат чыгымдары; оператордун/тейлөө чыгымдары; туруктуулук чыгымдары; жана капиталдын наркы кириши керек. (Инвестициялык кирешелүүлүк калькуляторлоруна жетүү үчүн ушул макаланын аягынан караңыз.)
3-этап. Продукциянын мүнөздөмөлөрүн талкуулоо
Бүгүнкү күндө өндүрүлгөн ар бир продукт сыяктуу эле, продуктунун негизги мүнөздөмөлөрү баштапкы долбоордук талкууларда аныкталат. Каптоо колдонмолоруна келсек, бул продуктунун мүнөздөмөлөрү өндүрүштүк муктаждыктарды канааттандыруу үчүн убакыттын өтүшү менен өнүгүп келген жана адатта кардардын учурдагы каптоо процесси менен аткарылбайт. Биз муну "бүгүн жана эртең" деп атайбыз. Бул учурдагы продуктунун мүнөздөмөлөрүн түшүнүүнүн (учурдагы каптоо менен аткарылбашы мүмкүн) жана келечектеги реалдуу муктаждыктарды аныктоонун (бул ар дайым тең салмактуулук актысы) ортосундагы тең салмактуулук актысы.
4-этап. Жалпы процесстин мүнөздөмөлөрү
2-сүрөт. Суу негизиндеги каптоо процессинен ультрафиолет-каптоо процессине өтүүдө мүмкүн болгон процесстик жакшыртуулар
Кардар учурдагы процессти, ошондой эле учурдагы практиканын оң жана терс жактарын толук түшүнүп, аныкташы керек. Бул ультрафиолет системаларынын интегратору үчүн маанилүү, андыктан жаңы ультрафиолет системасын долбоорлоодо жакшы болуп жаткан жана болбой жаткан нерселерди эске алууга болот. Дал ушул жерде ультрафиолет процесси каптоо ылдамдыгын жогорулатуу, полдун аянтынын талаптарын азайтуу жана температура менен нымдуулуктун төмөндөшү сыяктуу олуттуу артыкчылыктарды сунуштайт (2-сүрөттү караңыз). Кардардын өндүрүш жайына биргелешип баруу сунушталат жана кардардын муктаждыктарын жана талаптарын түшүнүү үчүн эң сонун алкакты камсыз кылат.
5-этап. Демонстрация жана сыноо
Кардардын ультрафиолет каптоо процессин симуляциялоого ар бир адам катыша алышы үчүн, кардар жана ультрафиолет системаларынын интегратору каптоолорду жеткирүүчү жайга да барышы керек. Бул убакыттын ичинде төмөнкү иш-чаралар жүргүзүлүп жатканда көптөгөн жаңы идеялар жана сунуштар пайда болот:
Моделдөө, үлгүлөр жана сыноо
Атаандаштыкка жөндөмдүү каптоочу продукцияларды сыноо аркылуу эталондук көрсөткүч
Эң мыкты тажрыйбаларды карап чыгуу
Сапатты сертификациялоо жол-жоболорун карап чыгуу
Ультрафиолет интеграторлору менен таанышыңыз
Келечектеги деталдуу иш-аракеттер планын иштеп чыгуу
6-этап. RFQ / Долбоордун жалпы мүнөздөмөсү
Кардардын RFQ документинде процесстик талкууларда аныкталгандай, жаңы ультрафиолет каптоо операциясы боюнча бардык тиешелүү маалыматтар жана талаптар камтылышы керек. Документте ультрафиолет каптоо технологиясы компаниясы тарабынан аныкталган эң мыкты тажрыйбалар камтылышы керек, алар каптоону суу менен капталган жылытуу системасы аркылуу тапанчанын учуна чейин ысытуу; сумканы жылытуу жана аралаштыруу; жана каптоо керектөөсүн өлчөө үчүн таразаларды камтышы мүмкүн.
7-этап. Үзгүлтүксүз байланыш
Кардар, ультрафиолет интегратору жана ультрафиолет каптоо компаниясынын ортосундагы байланыш каражаттары абдан маанилүү жана аны колдоо керек. Бүгүнкү күндөгү технология үзгүлтүксүз Zoom/конференция түрүндөгү чалууларды пландаштырууну жана катышууну абдан ыңгайлуу кылат. Ультрафиолет жабдуулары же системасы орнотулуп жатканда эч кандай күтүлбөгөн окуялар болбошу керек.
Түтүк өндүрүүчүсү тарабынан жетишилген натыйжалар
Ар кандай ультрафиолет каптоо долбоорунда эске алынуучу маанилүү жагдай - бул жалпы чыгымдарды үнөмдөө. Бул учурда, өндүрүүчү энергия чыгымдарын, жумушчу күчүнүн чыгымдарын жана каптоо үчүн сарпталуучу материалдарды кошо алганда, бир нече багытта үнөмдөөгө жетишкен.
Энергия чыгымдары – Микротолкундуу ультрафиолет менен иштеген жылытуу жана индукциялык жылытуу
Типтүү суу негизиндеги каптоо системаларында түтүктү индукциялык жылытууга чейин же андан кийин жылытуу зарыл. Индукциялык жылыткычтар кымбат, көп энергияны керектейт жана техникалык тейлөөдө олуттуу көйгөйлөргө алып келиши мүмкүн. Мындан тышкары, суу негизиндеги эритме микротолкундуу ультрафиолет лампалары колдонгон 90 кВт индукциялык жылыткычтын энергия керектөөсүн талап кылган 200 кВт.
1-таблица. Индукциялык жылытуу системасына салыштырмалуу 10 лампалуу микротолкундуу ультрафиолет системасын колдонуу менен саатына 100 кВттан ашык үнөмдөө
1-таблицада көрсөтүлгөндөй, түтүк өндүрүүчүсү ультрафиолет каптоо технологиясын колдонгондон кийин саатына 100 кВттан ашык үнөмдөөгө жетишти, ошол эле учурда энергия чыгымдарын жылына 71 000 доллардан ашыкка кыскартты.
3-сүрөт. Электр энергиясынын жылдык үнөмдөөсүнүн иллюстрациясы
Энергияны керектөөнүн бул азайышынан улам чыгымдарды үнөмдөө электр энергиясынын болжолдуу баасы 14,33 цент/кВт/саатка негизделген. Жылына 50 жума бою (жумасына беш күн, сменада 20 саат) эки сменада эсептелген энергияны керектөөнүн 100 кВт/саатка азайышы 3-сүрөттө көрсөтүлгөндөй, 71 650 доллар үнөмдөөгө алып келет.
Эмгек акысын азайтуу – Операторлор жана техникалык тейлөө
Өндүрүш ишканалары эмгек акысын баалоону улантып жаткандыктан, ультрафиолет нурлануу процесси оператордун жана техникалык тейлөөнүн жумушчу сааттарына байланыштуу уникалдуу үнөмдөөнү сунуштайт. Суу негизиндеги каптамалар менен нымдуу каптама материалды иштетүүчү жабдууларда агымдын аягында катууланып, акырында алынып салынышы керек болот.
Өндүрүш ишканасынын операторлору материалды кайра иштетүүчү жабдуулардан суу негизиндеги каптоону алып салууга/тазалоого жумасына жалпысынан 28 саат коротушкан.
Чыгымдарды үнөмдөөдөн тышкары (болжолдуу 28 жумушчу сааты x саатына 36 доллар [жүктөлгөн чыгым] = жумасына 1008,00 доллар же жылына 50 400 доллар), операторлор үчүн физикалык эмгек талаптары кыйынчылык жаратышы, көп убакытты талап кылышы жана түздөн-түз кооптуу болушу мүмкүн.
Кардар ар бир квартал үчүн каптоону тазалоону максат кылган, эмгек акысы кварталына 1900 долларды, ошондой эле каптоону алып салуу чыгымдарын кошуп, жалпысынан 2500 долларды түзгөн. Жылына жалпы үнөмдөө 10 000 долларды түзгөн.
Каптоону үнөмдөө – суу негизиндеги жана ультрафиолет негизиндеги
Кардар жайгашкан жерде айына 12 000 тонна түтүк өндүрүү 9,625 дюймдук диаметрдеги түтүктү түзгөн. Кыскача айтканда, бул болжол менен 570 000 сызыктуу фут / ~ 12 700 даанага барабар. Жаңы ультрафиолет каптоо технологиясын колдонуу процесси типтүү калыңдыгы 1,5 мил болгон жогорку көлөмдөгү/төмөнкү басымдагы чачыраткычтарды камтыган. Катуулоо Heraeus ультрафиолет микротолкундуу лампаларын колдонуу менен ишке ашырылган. Каптоо чыгымдарындагы жана ташуу/ички иштетүү чыгымдарындагы үнөмдөөлөр 2 жана 3-таблицаларда кыскача көрсөтүлгөн.
2-таблица. Каптоо чыгымдарын салыштыруу – бир сызыктуу футтагы ультрафиолет жана суу негизиндеги каптоолордун баасы
3-таблица. Кирүүчү транспорттук чыгымдардын төмөндөшүнөн жана жер-жерлерде материалдарды иштетүүнүн азайышынан кошумча үнөмдөө
Мындан тышкары, кошумча материалдарды жана жумушчу күчүн үнөмдөөгө жана өндүрүштүн натыйжалуулугун жогорулатууга жетишүүгө болот.
Ультрафиолет каптамалары кайра иштетилүүчү (суу негизиндеги каптамалар жок), бул кеминде 96% натыйжалуулукту камсыз кылат.
Операторлор жабдууларды тазалоого жана тейлөөгө азыраак убакыт коротушат, анткени ультрафиолет каптоосу жогорку интенсивдүү ультрафиолет энергиясына дуушар болмоюнча кургабайт.
Өндүрүш ылдамдыгы тезирээк жана кардар өндүрүш ылдамдыгын мүнөтүнө 100 футтан мүнөтүнө 150 футка чейин, башкача айтканда, 50% га жогорулатуу мүмкүнчүлүгүнө ээ.
Ультрафиолет технологиялык жабдууларында, адатта, өндүрүштүн сааттары боюнча көзөмөлдөнүп жана пландаштырылып турган орнотулган жууп-тазалоо цикли бар. Бул кардардын муктаждыктарына ылайыкташтырылышы мүмкүн, бул системаны тазалоо үчүн азыраак жумушчу күчүн талап кылат.
Бул мисалда, кардар жылына 1 277 400 доллар үнөмдөөгө жетишкен.
VOC азайтуу
4-сүрөттө көрсөтүлгөндөй, ультрафиолет каптоо технологиясын колдонуу учуучу органикалык бирикмелерди да азайткан.
4-сүрөт. Ультрафиолет каптоосун колдонуунун натыйжасында учуучу органикалык бирикмелердин (VOC) азайышы
Жыйынтык
Ультрафиолет каптоо технологиясы түтүк өндүрүүчүлөрүнө каптоо операцияларында учуучу органикалык кошулмаларды (VOC) дээрлик жок кылууга мүмкүндүк берет, ошол эле учурда өндүрүмдүүлүктү жана жалпы продукциянын иштешин жакшыртуучу туруктуу өндүрүш процессин камсыз кылат. Ультрафиолет каптоо системалары ошондой эле чыгымдарды олуттуу үнөмдөөгө мүмкүндүк берет. Бул макалада айтылгандай, кардардын жалпы үнөмдөөсү жылына 1 200 000 доллардан ашып, 154 000 фунттан ашык учуучу органикалык кошулмалардын эмиссиясын жок кылды.
Көбүрөөк маалымат алуу жана ROI эсептегичтерине жетүү үчүн www.alliedphotochemical.com/roi-calculators/ сайтына кириңиз. Кошумча процесстерди жакшыртуу жана ROI эсептегичинин мисалы үчүн www.uvebtechnology.com сайтына кириңиз.
КАПТАЛ ТИЛКЕСИ
UV каптоо процессинин туруктуулугу / экологиялык артыкчылыктары:
Учуучу органикалык кошулмалар (УОК) жок
Кооптуу аба булгоочу заттар жок (HAPs)
Тез күйүүчү эмес
Эриткичтер, суулар же толтургучтар жок
Нымдуулук же температура өндүрүшүндө эч кандай көйгөйлөр жок
UV каптамалары менен сунушталган жалпы процесстик жакшыртуулар:
Продукциянын көлөмүнө жараша мүнөтүнө 800дөн 900 футка чейин тез өндүрүш ылдамдыгы
35 футтан аз физикалык издин аянты (сызыктуу узундук)
Минималдуу жумуш процесси
Кургагандан кийинки талап жок, заматта кургайт
Агымдагы нымдуу каптоо көйгөйлөрү жок
Температура же нымдуулук маселелери боюнча каптоону жөндөөнүн кереги жок
Смена алмашуу, техникалык тейлөө же дем алыш күндөрү жабылуу учурунда атайын иштетүү/сактоо жок
Операторлор жана техникалык тейлөө менен байланышкан жумушчу күчүнүн чыгымдарын азайтуу
Ашыкча чачыраган суюктукту кайра иштетүү, кайра чыпкалоо жана каптоо системасына кайра киргизүү мүмкүнчүлүгү
UV каптамалары менен жакшыртылган продукттун иштеши:
Нымдуулукту текшерүүнүн жакшыртылган жыйынтыктары
Туз туманын сыноонун эң сонун жыйынтыктары
Каптоо касиеттерин жана түсүн тууралоо мүмкүнчүлүгү
Түстүү, тунук катмарлар жана металл түстөр бар
ROI калькулятору көрсөткөндөй, ар бир сызыктуу бут үчүн каптоо чыгымдары төмөн:
Жарыяланган убактысы: 2023-жылдын 14-декабры
