Įrangos priežiūra ir tiekimo paslaugos plastiko gamyklose

Įrangos priežiūros vaidmuo plastikinių gamyklos veikimo laiko didinime

Kaip priežiūra veikia veikimo laiką plastikinių gamybų įrenginiuose

Neplanuotos prastovos plastiko gamintojams kainuoja apie pusę milijono dolerių kasmet, rodo „McKinsey“ 2023 metų tyrimas. Norint užtikrinti sklandų veikimą, tinkamas techninės priežiūros lygis iš tikrųjų turi reikšmės. Įmonės, kurios laikosi nuolatinio prevencinės priežiūros grafiko, paprastai savo įrangą palaiko veikiančią apie 92 % laiko, tuo tarpu tos, kurios remiasi tik taisymu sugedus, pasiekia tik 78 %. Pavyzdžiui, ekstruderio sraigtų valymas maždaug kas 500 darbo valandų sumažina medžiagos problemas, stabdančias gamybą, beveik du trečdalius. Be to, jei injekcinio formavimo mašinos kartą per mėnesį kalibruojamos temperatūros reguliatoriai, tai padeda pašalinti beveik trečdalį visų problemų, susijusių su nenuosekliu ciklo trukme.

Dažniausios mechaninės gedimų rūšys ekstruzijos ir injekcinio formavimo mašinose

Liejimo mašinoms būdingos dažnos problemos, kurios sudaro apie 38 procentus visų gedimų dėl susidėvėjusių sraigtinių cilindrų, o defektingi šildymo diržai atsakingi už maždaug 23 % temperatūros svyravimų. Tuo tarpu injekcinio formavimo įrenginiai dažnai susiduria su hidrauliniais vožtuvais, kurie sugenda apie 17 % atvejų, taip pat su nesuderintomis formomis, dėl kurių linijoje atmetama apie 12 % produktų. Gamyklos, neturinčios tinkamų realaus laiko stebėsenos sistemų, paprastai labiau kenčia nuo šių problemų. Tyrimai rodo, kad tokiose įmonėse beveik pusė (apie 55 %) įrangos problemų pastebima tik tada, kai jos jau gerokai paūmėja, kas lemia didelę produktyvumo praradimo ir remonto sąnaudų sumą.

Profilaktinė ir reaktyvi techninė priežiūra: kaštų ir naudos analizė plastikų gamyboje

Profilaktinė priežiūra ilgalaikėje perspektyvoje sumažina išlaidas 40 % lyginant su reaktyviais metodais (Deloitte, 2023), užtikrindama 6:1 grąžtą programoms, kurios nukreiptos į dalių su intensyviu dėvėjimu priežiūrą. Tipiškas 500 tonų injekcinis presas kasmet patiria 8 200 JAV dolerių išlaidas profilaktinei priežiūrai, palyginti su daugiau nei 27 000 JAV dolerių išlaidomis dėl skubių remontų ir susijusios gamybos praradimų.

Priežiūros metodas	Metiniai kaštai vienai mašinai	Priklausomybės valandos/metai
Prevencinė	$8,200	24
Reaktyvus	$27,000	160

Pagrindiniai našumo rodikliai, matuojantys priežiūros veiksmingumą

Svarbiausi rodikliai apima:

• MTBF (Vidutinis laikas tarp gedimų): Optimizuotose sistemose padidėja nuo 450 iki 720 valandų
• MTTR (Vidutinis gedimo šalinimo laikas): Geriausi operatoriai 80 % incidentų pašalina per mažiau nei dvi valandas
• OEE (Bendras įrangos našumas): Pavyzdiniai įrenginiai išlaiko >85 % naudingumą taikydami prognozuojamą tvarkaraštį

Atvejo analizė: Prastovų sumažinimas 40 % dėka suplanuotos priežiūros

Pietryčių Azijos PET butelių dangtelių gamintojas, įdiegęs dirbtinio intelekto valdomus techninės priežiūros grafikus, pašalino 1 200 metinių prastovos valandų. Virpesių jutikliai ekstruderio perdavimo dėžėse sumažino guolių gedimus 70 %, o ketvirtiniai servo variklių patikrinimai sumažino energijos švaistymą 18 %. 220 000 JAV dolerių programa padarė 1,4 mln. JAV dolerių metinių taupymų – 536 % grąžą per 19 mėnesių.

Užtikrinant tiekimo grandinės patikimumą kritiškai svarbiems plastiko gamybos komponentams

Tiekimo ieškojimas daliai, linkusioms dėvėtis, tokioms kaip sraigtiniai cilindrai ir šildymo elementai plastiko mašinoms

Pagal praeitos savaitės Gamybos efektyvumo instituto ataskaitą, plastiko gamybos sektorius kasmet praranda apie 15–18 procentų to, ką pagamina, nes tie brangūs sriegiai ir kitos dėvimosios detalės pernelyg greitai išeina iš rikiuotės. Šiuo metu didžiausi gamintojai pradeda keisti požiūrį, naudodami specialius metalinius dangalus kartu su sistemomis, stebinančiomis darbą realiu laiku. Toks derinys daugelyje matytų ekstruzijos linijų netikėtus sustojimus sumažino apie 37 procentus. Įmonėms, kurios mašinose perdirba didžiulius PET medžiagos kiekius, dvigubos kietumo sriegiai, galintys veikti be pertraukos daugiau nei dvylika tūkstančių valandų, dabar tampa standartine įranga daugelyje gamyklose.

P tiekėjų pristatymo laikų ir kokybės sertifikatų vertinimas plastikinių įrenginių sektoriuje

85 % techninės priežiūros vadovų teikia pirmenybę ISO 9001 sertifikuotiems tiekėjams misijai svarbiems komponentams, tokiems kaip cilindro šildytuvai ir hidrauliniai vožtuvai. Sertifikuoti tiekėjai pastoviai pasirodo geriau už nesertifikuotus tiekėjus pagal pagrindinius patikimumo rodiklius:

Metrinė	ISO sertifikuoti tiekėjai	Nesertifikuoti tiekėjai
Vidutinis laikas iki pristatymo	6,2 savaitės	9,8 savaitės
Defektų lygis	0.8%	3.1%
Avarinės užsakymų įvykdymas	94%	67%

Tendencija: vietinių tiekimo tinklų plėtra siekiant sumažinti gamybos delsimus

Gamyklos, kurios remiasi vietiniais komponentų centrais, patiria apie 29 procentais mažiau prastovų lyginant su gamyklose, laukiančiomis detalių, siunčiamų iš už vandenyno. Pereinant prie šio modelio, pavyksta palaikyti tiksliai laiku atsargų sistemas ir sumažinti problemas, kurioms sukelia pasaulinės vežimo deltos. Paimkime Europą, kur gamintojai mato, kad jiems reikalingos keitimo detalės atvyksta 40 procentų greičiau bendradarbiaujant su artimiausiais partneriais. Šie greitesni pristatymo terminai kasmet taupo įmonėms apie du su dešimtąją milijonus dolerių JAV, neleisdami brangių gamybos sustojimų. Sutaupyti pinigai tiesiogiai grįžta atgal į operacijas, o ne prarandami dėl netikėtų įrangos gedimų.

Prognostinės priežiūros technologijos skatinančios inovacijas plastiko gamyboje

Internetinių dalykų jutiklių ir realaus laiko stebėsenos integravimas plastiko apdorojimo mašinose

Daugelyje plastikinių gamyklos šiuolaikiniame pasaulyje jau pradėjo naudoti protingus jutiklius, prijungtus per internetą, kad stebėtų dalykus, tokius kaip temperatūra cilindruose, slėgis hidraulikoje ir kaip vibruoja varikliai. Visa ši informacija patenka į centrinio valdymo skydelius, kur operatoriai gali pastebėti problemas dar iki jų tapimo didelėmis. Paimkime, pavyzdžiui, šiluminius pokyčius injekcinėje zonoje. Jei sriegio šildytuvai nukrypsta net tik pusę laipsnio Celsijaus, tai gali reikšti, kad ateityje kils problemų. Keli naujausi tyrimai, atlikti pernai ir apimantys daugiau nei 100 skirtingų plastikinių gamyklos, parodė, kad tokie maži temperatūros pokyčiai iš tiesų gali perspėti apie įrangos gedimus net tris dienas iki jų išsivystymo. Toks ankstyvo įspėjimo sistema padeda išvengti brangios prastovos ir užtikrina sklandų gamybos procesą.

Duomenimis paremti gedimų prognozavimo modeliai, pagrįsti vibracijos ir šiluminės analizės metodais

Pažangūs algoritmai sieja vibracijos modelius su sriegio cilindrų dėvėjimu, naudodami istorinius duomenis komponentų tarnavimo laiką prognozuodami su 92 % tikslumu. Šiluminė vaizdų kamera nustato perkaitimo riziką hidrauliniuose kontūruose 8–10 ciklų iki gedimo. Toks požiūris sumažina nenuspėjamą prastovą 37 %, palyginti su kalendorine techninės priežiūros sistema, remiantis duomenimis iš 85 polimerų ekstruzijos įrenginių.

Atvejo tyrimas: Vokietijos gamintojas naudodamas dirbtinio intelekto diagnostiką sumažino techninės priežiūros išlaidas 30 %

Vidutinio dydžio plastikinių detalių gamybos įmonė taikė mašininį mokymąsi analizuodama 18 mėnesių duomenis iš 14 injekcinių presų. Sistema nustatė neefektyviai veikiančias šildymo juostas ir netinkamai sureguliuotas spaustuvų dalis kaip pagrindines gedimų priežastis. Proaktyvios intervencijos sumažino mėnesines techninės priežiūros išlaidas 18 000 JAV dolerių ir pasiekė 99,1 % įrangos prieinamumą.

Kliūtys, trukdančios mažosioms ir vidutinėms plastikinių gaminių gamyklose naudoti prognozuojamąsias sistemas

Nepaisant patvirtintų pranašumų, 68 % įmonių, turinčių mažiau nei 50 darbuotojų, susiduria su kliūtimis diegiant šias sistemas:

• Pradiniai jutiklių kaštai (3200–8500 JAV dolerių vienam agregatui)
• Ribotas vidinės duomenų ekspertizės lygis (tik 22 % technikų išmokyti naudoti prognozavimo metodus)
• Integravimo sunkumai su senesnėmis PLC sistemomis (vidutiniškai 14 dienų modernizavimo laikotarpis)

Šios kliūtys vėlina grąžinimą į investicijas, daugumai mažųjų įrenginių reikia 18–24 mėnesių, kad atsipirktų prognozuojamosios technologijos investicijos.

Individualūs plastiko gamyklos operatorių techninės priežiūros paslaugų sutartys

Techninės priežiūros sutarčių pritaikymas pagal gamyklos dydį ir gamybos apimtį

Priežiūros sutartys turi atitikti faktinį darbų apimtį. Mažesnėms įmonėms, kasdien apdorojančioms apie 10 tonų arba mažiau, dažnai pasirenkamos modulinės aptarnavimo paslaugos, kurios koncentruojasi į pagrindines dalis, tokius kaip sraigtiniai cilindrai ir šildymo sistemos. Kalbant apie didesnes operacijas, veikiančias be pertraukos visą savaitę, įmonės paprastai renkasi išsamią aptarnavimo paslaugų sutartį, kuri apima dalykus, pvz., virpėjimo tikrinimą ir temperatūros stebėjimą visame įrenginyje. Gamyklos, pritaikančios priežiūros sutartis realiems gamybos apimtims, neprognozuojamų sustojimų sumažina apie 22 procentais, lyginant su tomis, kurios naudoja universalias paslaugas, rodo 2023 metų „Plastics Processing Quarterly“ tyrimo duomenys.

Išorinio ir vidinio aptarnavimo modeliai: ilgalaikės sąnaudų pasekmės

Apsipirkimo paslaugos tikrai sumažina didelius pradinius diagnostikos įrangos išlaidas, kurios gali kainuoti nuo 15 tūkst. iki 50 tūkst. USD, be to dar reikia atsižvelgti į visus mokymo kaštus. Gamyklose, kuriose veikia 50 ar daugiau mašinų, daugelis ilgainiui iš tiesų išleidžia apie 18 % mažiau, jei viduje palaiko savo kvalifikuotą komandą. Šiuolaikinės įmonės vis dažniau naudoja tai, ką vadiname hibridiniais požiūriais. Jos laiko keletą pagrindinių darbuotojų, kurie tvarko kasdienį techninį aptarnavimą, o išorės ekspertus kviečia tada, kai reikia išspręsti sudėtingesnes problemas. Tokia mišri strategija ypač gerai veikia liejimo į formas operacijose, kur formos paprastai tarnauja apie 30 % ilgiau lyginant su tradiciniais metodais.

Plastiko gamybos tvarumo ir įrangos ilgaamžiškumo skatinimas

Pažangių dangų ir medžiagų naudojimas, siekiant pailginti įrangos tarnavimo laiką

Daugelyje gamybos įrenginių pradėta naudoti deimantą primenančius anglies (DLC) dangus kartu su įvairiais keraminiais apdorojimais dėl greitai nusidėvėjančių detalių, tokių kaip ekstruzijos sraigtais ir cilindrų padanga. Koks rezultatas? Šie specialūs dangai sumažina trintį tarp metalinių paviršių ir polimerų apie 60 procentų. Tai reiškia, kad įrenginiai visuminai sunaudoja mažiau energijos ir tarnauja žymiai ilgiau – tikėtina, kad 40–50 % ilgesnį laikotarpį. Pagal pramonės ataskaitą, paskelbtą praėjusiais metais, gamyklos, kurios pereidavo prie šių padengtų komponentų, kasmet mažino jų keitimo poreikį apie 35 %. Retesnis keitimas aiškiai reiškia pinigų taupymą, bet taip pat padeda aplinkai, kadangi nuolat nenaudojame tiek daug pirminės medžiagos.

Apkaitos ekonomikos principai, taikomi plastiko apdirbimo įrenginių atnaujinimui

Gamintojai iš įvairių pramonės šakų jau pradėjo taikyti atnaujinimo iniciatyvas, kurios leidžia jiems grąžinti apie 85–90 procentų to, ką įranga iš pradžių vertė. Procesas susideda iš senos įrangos išardymo detalė po detalės ir jos atnaujinimo, pakeičiant naujomis detalėmis ten, kur reikia. Vietoj to, kad išmestų nusidėvėjusias dalis iš injekcinio formavimo plokščių arba taisyti visą hidraulinę sistemą, kai kyla problema, gamyklos randa būdų šias dalis remontuoti už nedidelę kainą. Šis požiūris leidžia įmonėms sutaupyti apie trisdešimt procentų bendrų išlaidų ir kasmet kiekvienai gamybos linijai išvengti apie dvylikos–penkiolikos tonų metalo šiukšlių sandėliavimo sąvartynuose. Įdomu tai, kaip tokia apytakinės ekonomikos samprata puikiai atitinka tai, ką daugelis įmonių turi daryti, siekdamos atitikti vis svarbesnius aplinkosaugos standartus, pvz., ISO 14001 sertifikavimą.

Reguliavimo skatinimas energiją taupantiems ir mažo atliekų kiekio techninės priežiūros metodams

Naujos ES direktyvos reikalauja, kad 85 % šilumos, susidarantios ekstruzijos metu, būtų perdirbama, dėl ko sparčiau taikomi protingi šilumos valdymo sprendimai. Techninės priežiūros komandos vis dažniau naudoja biologiškai skaidomas hidraulines skysčius ir tirpiklais nepagrįstus valymo agentus, kad atitiktų griežtėjančias VOC emisijos normas. Ankstyvieji naujovių naudotojai nuo 2022 m. praneša apie 20–25 % sumažėjusį pavojingų atliekų kiekį.

DUK

• Koks yra prevencinės techninės priežiūros ir reaktyvios techninės priežiūros sąnaudų naudos santykis? Prevencinė techninė priežiūra ilgalaikėje perspektyvoje sumažina sąnaudas 40 % lyginant su reaktyviaisiais metodais, užtikrindama 6:1 grąžą investicijoms, skirtoms programoms, kurios siekia aukšto dilimo komponentams.
• Kaip IoT jutikliai gali pagerinti techninę priežiūrą plastiko gamyboje? IoT jutikliai gali stebėti svarbiausius įrangos parametrus, tokius kaip temperatūra ir slėgis, leisdami operatoriams aptikti problemas dar nespėjus joms pablogėti, todėl sumažinant prastovų trukmę ir techninės priežiūros išlaidas.
• Kodėl plastiko gamyboje teikiama pirmenybė ISO sertifikuotiems tiekėjams? ISO sertifikuoti tiekėjai yra pageidaujami, nes jie nuosekliai užtikrina žemesnį defektų lygį, geresnius pristatymo laikus ir didesnį avarinių užsakymų įvykdymo lygį, palyginti su neturinčiais sertifikatų tiekėjais.