Preventivní údržba indukčních pecí Vakuový filtr zlepšuje životnost hliníkových odlitků
Tlakové odlévací systémy se běžně používají při výrobě složitých hliníkových dílů pro automobily. Čím větší, komplikovanější jsou automobilové díly a čím tenčí mají stěny – od hnacího ústrojí až po části podvozku nebo pouzdra baterií – tím větší je potřeba čistit formy, a to nejen od vzduchu a plynů, ale i od jiných látek, které se v nástrojích během celého procesu aplikují. Zásada zní: co ve formě neexistuje před vstříknutím tekutého hliníku, to se neprojeví jako vada odlitku.
Dnes by mnoho dílů nemohlo být vyrobeno bez hlubokého vakua, do 10-20 mbar, ve vyhovující kvalitě a přijatelné zmetkovitosti. Společnost Dexwet Filters byla v roce 2017 požádána německou slévárnou, aby vyřešila problém s filtry způsobený starou technikou. Byly používány filtry s vložkou z ocelové vlny ve vakuovém sacím potrubí na ochranu vakuových ventilů a čerpadla před nasáváním nečistot.
Slepá ulička slévárenského průmyslu. Standardně se tyto vakuové filtry vyměňují preventivně jednou za směnu, přičemž průměrný prostoj stroje činí 30 minut. Při 20 směnách za týden tento úkol vede ke ztrátě až 10 hodin výrobního času (týdně). Při obnovení provozu stroje se běžně provádějí tři ohřívací kroky, což představuje 60 ohřevů„šrotu“, který bude znovu roztaven. To prodlužuje celkový výrobní čas a znamená plýtvání energií.
Hlubší analýza výskytu nekvalitních dílů na oddělení kontroly kvality pomocí rentgenu ukázala, že poměr nekvalitních dílů se ve druhé polovině směny zvýšil, což naznačuje, že hlavní příčinou může být špatná funkce vakuového filtru.
Řešení problému. R&D (vývojové oddělení) společnosti Dexwet Filters vyvinulo ve třech fázích filtrační technologii od APF1 po APF2 k zachycení hliníkových částic a finální průmyslové řešení SUPER-APF. Společnost získala statut originálního výrobce (OEM- Original Equipment Manufacturer) jako dodavatel vakuového systému pro firmu Pfeiffer Vacuum.
Dexwet SUPER-APF jsou stálé filtry se stabilním filtračním vstupem, který se skládá z devíti filtračních vrstev s propracovanou a patentovanou konstrukcí. První dvě verze APF umožňovaly trvalý provoz jednotky tlakového lití po dobu 2-3 dnů bez odstávky stroje a třetí, současná verze s použitím filtrů Dexwet SUPER-APF, má téměř dvojnásobnou účinnost.
Za normálních okolností bude Dexwet SUPER-APF vyměňován jednou týdně v rámci servisní směny a v průběhu týdne bude filtr vyměněn maximálně jednou. Takovou preventivní výměnu filtru vyžaduje samotný vakuový systém. Výměna není určena žádnou obecnou pracovní směrnicí podle současného standardu, protože taková pravidla nemohou brát v úvahu specifické podmínky a emisní chování každé jednotky tlakového lití.
Obrázek 1: Vstup Dexwet Filter s filtrační kazetou.
Stará technologie snižuje výkon
Rozdíl v kvalitě výrobků je způsoben „starou technologií“, která používá filtry z ocelové vlny. Problém tkví v extrémních podmínkách ve vakuovém sacím potrubí. Při otevření vakuového ventilu narážejí částice v úzkém hrdle sacího vedení na stěnu sonickou rychlostí 671 mil/h. Vzduch a plyny musejí projít, zatímco všechny mastné částice a horké tekuté hliníkové částice musejí být zachyceny, aby byl ochráněn vakuový ventil, nejkritičtější složka každého vakuového systému.
Pokud selže vakuový ventil, mohou být licí jednotky vyřazeny na mnoho dní z provozu. Potom nezbývá než čekat na dodávku náhradních dílů. To je pádný důvod k tomu, mít pro každou sací linku dvě zásobní filtrační pouzdra a vložky
Při použití vložek s ocelovou vlnou jako filtrů se při extrémním stlačení následkem tlaku v kombinaci s maximální možnou rychlostí částic mění orientace ocelových vláken ve vložce od jednoho vstřiku k druhému, což má za následek výkyvy v průchodnosti filtrů. Jak se během směny částice postupně hromadí ve filtru na straně formy, zhoršuje se účinnost vakuového systému, který by měl vytvořit vždy stejné podtlakové podmínky ve formě. To způsobuje kolísání kvality odlitků.
Jednoletý návrat investic - ROI (return-on-investment). Realizace Dexwet SUPER-APF je jednorázová investice se zárukou návratnosti do jednoho roku. Je-li třeba filtrační patrony vyměnit, uživatelé jednoduše odstraní špinavou filtrační kazetu a vyčistí ji na centrální čisticí stanici, přičemž kazety ve slévárně rotují mezi třemi místy (jedna je ve stroji, jedna u stroje, jedna v centrální čisticí stanici.) Tím se snižuje plýtvání, ale mnohem důležitější je, že umožňuje uživatelům získat cenné znalosti z analýzy filtrovaného materiálu nebo z kalového koláče, což dříve nebylo možné.
Optimalizace pracovních postupů. Jedna sada náhradních filtrů je vždy k dispozici v transportním boxu přímo u licí jednotky pro snadnou a rychlou výměnu filtrů. V případě, že podtlakový systém vyvolá poplach pro preventivní výměnu filtrů, obsluha může snadno vyměnit všechny filtrační kazety s prostojem 5-15 min. Čisté filtry jsou odebrány z krabice a špinavé jsou uloženy na jejich místo.
Tyto krátké prostoje, kratší než 15 minut, odstraňují ohřívání při vstřikování – a odlévací jednotka tlakového lití může okamžitě obnovit výrobu dobrých dílů. Tím se také eliminuje nutnost ohřevu vstřikovaného materiálu a šrotu kvůli výměně vakuových filtrů během směn po celý týden.
Na konci směny, v případě alarmu pro výměnu filtrů, odnese pracovník transportní box se špinavými filtry do čisticí stanice, kde je vždy připraven box s čistými filtry, který bude dopraven zpět k jednotce tlakového lití pro další výměnu.
Obrázek 2: Krabicové sady Dexwet Filters..
Analýza filtračních koláčů a z toho plynoucí užitek:
Velmi důležitou roli hrají pracovníci přidělení do čisticí stanice filtrů, kteří přinášejí nejvyšší užitek plynoucí z používání této technologie. Vzhledem k tomu, že tyto filtry jsou v provozu tři dny až celý týden, musí se na množství a kvalitu úlomků ve filtračním koláči po celou dobu jeho provozu hledět jako na vrtné jádro. Tento filtrační koláč je směsí hliníkových částic velkých max. 0,5 mm a různé formy olejových nebo voskových částic pocházejících z nástrojových tuků, separačních kapalin, maziva atd.
Během několika týdnů po provedení čištění filtru se pracovník určený pro tuto práci naučí, jak odlišit běžné filtrační koláče od neobvyklých nebo neznámých kompozic. Poté musí být tyto abnormality oznámeny obsluze stroje, což umožní včasnou detekci vad ve stroji a následnou kalibraci systémových parametrů a dávkování.
Technologie Dexwet SUPER-APF byla navržena tak, aby obsluze poskytovala cennou zpětnou vazbu pro optimalizaci celkové efektivity u každé licí jednotky. Tím podporuje a zlepšuje stabilitu a bezpečnost procesu a potažmo pomáhá zvyšovat celkovou týdenní produkci vysoce kvalitních dílů u každé licí jednotky a zároveň snižuje spotřebu energie a zkracuje prostoje.
Náklady na technologicky nenáročnou filtraci. Skutečné náklady na „staré technologické“ filtry s vložkami z ocelové vlny jsou slepou uličkou slévárenského průmyslu, protože přímé náklady těchto levných filtrů nebyly v celkové struktuře nákladů na provoz tlakového lití rozpoznány. Technologicky vyspělé firmy si uvědomují výhody; Například Georg Fischer začal používat novou technologii již v roce 2017 a od té doby filtry implementoval do všech svých sléváren na celém světě.
Standardní součástka. Partneři firmy Dexwet Filters se společností Pfeiffer Vacuum, globálním dodavatelem vakuových systémů a v současnosti jediným dodavatelem, který využívá výhod měření vakua ve formách pomocí technologie Dexwet SUPER-APF. Patentovaný dvoutankový vakuový systém Pfeiffer Vacuum umožňuje přesné měření tlaku ve formě během mikrosekundového vstřikovacího cyklu.
Zatímco první nádrž nasává z boku vstřikovací komory, druhý cyklus se spouští ve stejném okamžiku, kdy končí první, a poskytuje tak plnou vakuovou kapacitu druhé nádrže během vstřikování. Vzhledem k pozitivním výsledkům nabízí společnost Pfeiffer Vacuum od roku 2018 technologii Dexwet SUPER-APF spolu s jejich špičkovými systémy.
Ochrana před nebezpečným prachem:
Výroba forem, tavení, lití a broušení patří mezi potenciální činnosti kontaminující vzduch. Slévárny proto musí mít připravený plán kontroly vzniku prachu, který chrání pracovníky před nebezpečnými výpary a emisemi.
Procesy při odlévání kovů – od formování po tavení, vytřásání, broušení a dokončování – se vytvářejí emise, které jsou nebezpečné pro zaměstnance i životní prostředí. Zde je na místě kontrola zdravotních rizik a expozičních limitů pro prach při odlévání kovů a vyhodnocení různých strategií kontroly prachu, které mohou slévárnám pomoci zajistit soulad s předpisy OSHA (Occupational Safety and Health Act) - Zákon o bezpečnosti práce a ochraně zdraví a EPA – agentura pro ochranu životního prostředí.
Kvalita ovzduší a ochrana zdraví a bezpečnost pracovníků
Slévárenské procesy produkují několik různých druhů prachu a emisí, z nichž každý má své vlastní zdravotní problémy a limitní expozice. Mezi ně patří: vzduchem šířený oxid křemičitý, kovový prach a těkavé organické sloučeniny (VOC - volatile organic compounds).
Respirabilní krystalický oxid křemičitý. Většina prachu, který se hromadí ve slévárenských provozech, je vedlejším produktem procesů odlévání kovů. Procesy lití do písku samozřejmě vytvářejí vzduchem šířený křemičitý prach. Respirabilní krystalický oxid křemičitý (RCS) – definovaný jako částice krystalického oxidu křemičitého o velikosti menší než 4 mikrony (μ) – je prach, který může být vdechnut hluboko do plic, kde může být příčinou vážného poškození zdraví zaměstnanců. Mezi nejvážnější onemocnění patří:
- silikóza, vážné onemocnění plic, které může být smrtelné, pokud není léčeno,
- rakovina plic,
- onemocnění ledvin.
Kovový prach: Pracovníci slévárny mohou být také vystaveni kovovému prachu a výparům vznikajícím během tavení, lití nebo během dokončovacích procesů.
- Roztavený kov uvolňuje nebezpečné plyny nebo výpary, které obsahují drobné molekuly kovů, legujících prvků a kontaminujících látek přítomných ve slitině. Tyto molekuly mohou být vdechnuty hluboko do plic, kde mohou také přejít do krevního řečiště a rozšířit se do dalších orgánů.
- Procesy dokončování, jako je abrazivní tryskání, kuličkování, tryskání kol, broušení nebo leštění, vytvářejí hrubší kovový prach, který se může smísit s oxidem křemičitým.
Mnohé z emisí produkovaných ve slévárenských provozech byly označeny jako toxické kontaminanty ovzduší, včetně arsenu, kadmia, niklu, olova a šestimocného chrómu. Složení dýmu závisí na použitých typech kovů a slitin. Rizika spojená s dýcháním kovového prachu představuje:
- horečka z kovových výparů, akutní onemocnění podobné chřipce,
- chronická plicní onemocnění včetně plicní fibrózy, chronické bronchitidy a chronické obstrukční plicní nemoci,
- manganismus, neurologická porucha s příznaky podobnými Parkinsonově chorobě,
- poškození ledvin a
- žaludeční vředy
Těkavé organické sloučeniny (VOC) a další emise vznikající při lití kovů
Při lití kovů se uvolňují kromě kovových výparů také organické emise a jedovaté plyny. Tyto emise pocházejí ze spalování koksu jako paliva a z aditiv a nečistot v roztaveném kovu nebo ve formovacím písku.
- Spalování koksu (nebo oleje) jako paliva uvolňuje oxid uhličitý, oxid uhelnatý, oxid siřičitý, oxidy dusíku a organické částice.
- Formy pro lití do písku na syrovo obsahují celou řadu pojiv nebo jiných chemikálií používaných ke zlepšení povrchové úpravy a snížení závad na odlitcích. Mezi běžné organické emise z pískových forem patří acetofenon, benzen, kumen, dibenzofurany, dioxiny, formaldehyd, metanol, naftalen, fenol, pyren, toluen, trietylamin a xylen
Většina organických emisí vzniká spalováním nebo odpařováním organických pryskyřic používaných při výrobě forem. Při odlévání, ochlazování a vytřásání odlitků mohou být působením tepla pryskyřice spalovány popř. sublimovány do atmosféry nebo adsorbovány zpět do formy. Existují důkazy, že expozice těmto látkám může způsobit zdravotní problémy, včetně rakoviny a poruch dýchacího, reprodukčního a centrálního nervového systému.
Splnění expozičních limitů pro prach a výpary
Úřad pro bezpečnost práce a ochranu zdraví (OSHA) stanoví přípustné expoziční limity (PEL) pro různé látky, které se běžně vyskytují v emisích sléváren, jako jsou pevné částice, respirabilní krystalický oxid křemičitý, výpary kovů a plyny, jako je oxid uhelnatý a oxid siřičitý. Tyto expoziční limity určují množství každé látky, kterému mohou být zaměstnanci vystaveni po stanovenou dobu. OSHA má právní moc uložit zaměstnavatelům, kteří nedodržují expoziční limity, značné pokuty nebo proti nim podniknout právní kroky.
OSHA stanovila expoziční limity pro pevné částice 15 mg/m3 jako osmihodinový časově vážený průměr, s expozičním limitem 5 mg/m3 jako respirabilní frakci.
U některých vysoce toxických látek – včetně respirabilního krystalického oxidu křemičitého RCS (respirable crystaline silica), olova, kadmia a šestimocného chromu – stanoví OSHA také samostatnou akční hladinu, která je obvykle poloviční než pro expoziční limity (PEL). U látek s akční hladinou musí mít zaměstnavatelé písemný plán kontrol, pokud jsou emise vyšší než akční úroveň. Mohou být také požádáni, aby přijali další opatření, jako je lékařský dohled a vzdělávání pracovníků.
Provozovatelé sléváren by si rovněž měli být vědomi doporučených expozičních limitů stanovených Národním ústavem pro bezpečnost a zdraví při práci (NIOSH) a Americkou radou vládních průmyslových hygieniků (ACGIH). Tyto organizace stanovují pokyny na základě nejlepších vědeckých důkazů, které jsou často nižší než expoziční limity (PEL) stanovené OSHA. I když tato doporučení nemají sílu zákona, zaměstnavatelé budou možná usilovat o přísnější expoziční limity, a vytvořit lepší pracovní prostředí a minimalizovat zdravotní rizika.
| OSHA Přípustný expoziční limit (PEL) | OSHA Akční hladina (AL) | NIOSH Doporučený expoziční limit (REL) | ACGIH Prahová hodnota (TLV) | |
|---|---|---|---|---|
| Respirabilní krystalický oxid křemičitý (RCS) | 0,05 mg/m3 | 0,025 mg/m3 | 0,05 mg/m3 | 0,025 mg/m3 |
| Šestimocný chrom | 0,0005 mg/m3 | 0,00025 mg/m3 | 0,0002 mg/m3 | 0,0002 mg/m3 |
| Olovo | 0,05 mg/m3 | 0,03 mg/m3 | 0,05 mg/m3 | 0,05 mg/m3 |
| Benzen | 1 ppm (5 ppm STEL) | N/A | 0,1 ppm (1 ppm STEL) | 0,5 ppm (2,5 ppm STEL) |
Tabulka 1: PEL a doporučené expoziční limity pro vybrané kontaminanty šířené vzduchem, udané jako 8hodinový, časově vážený průměr (TWA)
Vytvoření plánu na kontrolu prachu
Slévárny musí mít k dispozici plán na kontrolu prachu, aby chránily pracovníky před nebezpečnými výpary a emisemi.
Testování a monitorování kvality ovzduší. Chlazení vodou má samozřejmě zásadní význam pro indukční tavicí proces a údržba vodního chladicího systému je pro produktivitu nezbytná. Jedná se o tři rutiny, které provádějte denně:
Aby slévárny mohly zajistit provoz splňující expoziční limity (PEL), musí zavést program pro testování a monitorování kvality ovzduší. Testování se používá ke stanovení základních hodnot, rozhoduje-li se o přijetí mírnějších limitů ke schválení u již zavedených systémů, dále k pravidelnému nebo průběžnému monitorování, aby se zajistilo, že kvalita ovzduší zůstane v rámci očekávaných parametrů. To se může týkat jednoho nebo obou z následujících případů:
- pomocí měřičů kvality ovzduší nebo čidel pro měření hladiny částic a plynných emisí (např. těkavých organických sloučenin, oxidu siřičitého) na různých místech zařízení,
- Osobní monitory pro stanovení expozičních limitů pro jednotlivce při jejich běžné činnosti během směny.
Některé typy čidel zajišťují nepřetržité sledování naměřených hodnot, jako je celková koncentrace částic a přítomnost oxidu uhelnatého. Abychom získali úplné složení emisí, musejí být vzorky odeslány k analýze do laboratoře. Laboratorní vyšetření může být nutné pro zjištění, zda nebyly překročeny expoziční limity (PEL) u specifických látek jako je šestimocný chrom nebo olovo.
Tam, kde je to možné, by slévárny měly eliminovat zdroje nebezpečného prachu a emisí nebo snížit objem produkovaného prachu a výparů. Například:
- Nahrazení nebezpečných materiálů méně nebezpečnými materiály (např. u formovacích směsí přejít na materiály neobsahující oxid křemičitý za účelem eliminace respirabilního krystalického oxidu křemičitého.).
- Změna procesů s cílem snížit množství prachu nebo dýmu vypouštěného do vzduchu (např. použití vodních rozprašovacích systémů a zabránit šíření prachu vzduchem).
Inženýrské řízení. : Inženýrské řízení je stěžejním prvkem plánu řízení prašnosti. Technické kontroly jsou opatření, která mají snížit nebo eliminovat rizika na pracovišti úpravou prostředí nebo použitého vybavení. K příkladům technických kontrol prachu a výparů patří:
- Použití ventilátorů nebo filtračních systémů okolního vzduchu pro odsávání stoupajících zplodin z horkých procesů z budovy. Odsávání zplodin je typicky spojeno se systémy pro úpravu a přivádění čerstvého vzduchu a pro zředění kontaminantů na přijatelnou úroveň vyhovující expozičním limitům (PEL).
- Udržování procesů produkujících prach a zplodiny pod odsávacími klobouky nebo kryty s využitím odlučovačů a lapačů prachu. K odfiltrování kontaminujících látek ze vzduchu se používá lapač prachu (např. kazetový sběrač prachu nebo prašník).
- Použití vysavačů při úklidové činnosti namísto zametání košťaty nebo vyfukování nečistot ze zařízení stlačeným vzduchem.
Národní emisní normy EPA pro nebezpečné látky znečišťující ovzduší (NESHAP) stanoví emisní limity pro slévárny, včetně pevných částic a nebezpečných znečišťujících látek, jako jsou benzen, formaldehyd a šestimocný chrom. Strojírenské kontroly musí být navrženy tak, aby splňovaly jak požadavky OSHA na kvalitu vnitřního ovzduší, tak požadavky EPA na ekologické emise.
Prostředky osobní ochrany (OOP/ PPE) a odstranění prachu
Pokud nelze splnit expoziční limity (PEL) pomocí technických opatření, mohou být pro zaměstnance pracující v oblastech s vysokou expozicí vyžadováno použití osobních ochranných prostředků (OOP/ PPE), jako jsou aktivní respirátory pro čištění vzduchu (PAPR). Povšimněte si, že pro primární úpravu musejí být použita inženýrská opatření, prostředky osobní ochrany (OOP) by měly být použity až v případě, že expozičních limitů (PEL) nelze dosáhnout jiným způsobem.
Odstranění spalitelného prachu. Zatímco křemičitý prach je inertní, kovový prach a výpary vytvořené ve slévárnách mohou být hořlavé. Systémy pro odstranění hořlavého prachu musí splňovat směrnice Národní asociace protipožární prevence (NFPA) pro konstrukci systémů (např. NFPA v souladu s použitím deflagračního systému – běžné, podzvukové, hoření). NFPA 652 (Standard pro hořlavý prach) je dobrým výchozím bodem pro shodu s předpisy.
Slévárny mají speciální požadavky, pokud jde o odlučování prachu, jako například:
- požadavky na vysoké proudění vzduchu (CFM);
- sběr brusného materiálu (např. písek z procesů odlévání);
- sběr jedovatých plynů a výparů spolu se suchými částicemi;
- striktní emisní limity (PEL) pro mnoho generovaných typů kouře; a
- přítomnost hořlavého prachu.
Obrázek 3: Robovent Senturion je flexibilní a všestranný průmyslový lapač prachu s modulární konstrukcí, která umožňuje rychlé přizpůsobení specifikacím jednotlivých závodů – a poskytuje vysoký výkon v náročných podmínkách sléváren.
Z těchto důvodů je důležité při navrhování strategie regulace prašnosti spolupracovat s kvalifikovanou strojírenskou firmou. Správný inženýrský partner s vámi bude spolupracovat na vývoji testovací a monitorovací strategie a návrhu systémů pro sběr a větrání prachu pro dodržování pravidel OSHA a EPA.
Slévárna námořnictva odlévá rekordně velké odlitky
Neželezný prstenec o hmotnosti více než 112 t vyrobený pro novou jadernou ponorku USN je údajně největší neželezný kruh odlitý v dějinách USA.
Námořní centrum Naval Foundry and Propeller Center ve Filadelfii ohlásilo nalití největšího neželezného prstence v dějinách USA 27. ledna. 112,5 t vážící odlitek je součástí jaderné ponorky USS Wisconsin (SSBN 827), která je nyní ve výrobě. Představitelé NFPC tvrdili, že dokončené odlévání výrazně zkrátí výrobní čas pro plavidlo třídy Columbia a posílí organizační schopnosti při podpoře námořnictva USA.
NFPC je sekce námořní loděnice v Norfolku. Řada ponorek s jaderným pohonem třídy Columbia je nyní ve výrobě, aby nahradila současnou třídu Ohio, která slouží jako americká ponorková základna pro odpalování balistických raket. US námořnictvo objednalo 12 nových ponorek s plánovaným spuštěním na vodu v roce 2031.
„V produkci třídy Columbia jsme na dobré cestě, o čemž svědčí velikost odlitku, který byl dnes odlit“, říká Matthew Sermon, výkonný ředitel Programové výkonné kanceláře pro strategické ponorky. „Tento odlitek o hmotnosti přibližně 220 000 liber je druhým největším v historii NFPC. Dnešní lití bylo výsledkem vylepšeného procesu NFPC a poučení z odlévání pro USS District of Columbia (SSBN 826). Tato vylepšení umožnila NFPC setrvat na vrcholu v oboru odlévání velkých neželezných odlitků.“
Čtyři GM závody sdílejí plán CapEx za $918M
GM plánuje řadu nových projektů a aktualizací, protože automobilka připravuje výrobu nového motoru V-8, což ukazuje její odhodlání pokračovat v dodávkách vozidel s vnitřním spalováním.
Společnost General Motors oznámila nové kolo kapitálových investic do čtyř amerických závodů v celkové výši 918 milionů dolarů, zejména do výroby nového, malého motoru V-8, ale také na zvýšení výkonu bateriových elektromobilů společnosti GM. Automobilka zdůraznila, že tyto investice potvrzují její "odhodlání i nadále poskytovat do budoucna zákazníkům silné portfolio vozidel s vnitřním spalováním a zároveň nadále urychlovat transformaci na plně elektrickou budoucnost."
Nový motor V-8 bude šestou generací této řady motorů, první aktualizací od roku 2013. GM nenabídla detaily návrhu nového motoru, ale poznamenala, že bude instalován v pickupech základní velikosti a ve vozech třídy SUV.
General Motors bohatě investovala do přípravy výroby svých nových elektromobilů – v letech 2020 až 2025 údajně vyčlenila 35 miliard dolarů na plánované programy elektrických a autonomních vozidel, včetně tří nových závodů joint-venture na montáž baterií Ultium.
Slévárenský a obráběcí komplex GM v Defiance ve státě Ohio bude čerpat 55 milionů dolarů do nových investic, na přípravu odlévání nových bloků motorů V-8 a také některých dalších výrobků pro elektrická vozidla. Slévárna v Defiance odlévá hliníkové bloky motorů pro řadové čtyřválce, pro V-6 a V-8 a hlavy pro řadové čtyřválce, dále pro řadu modelů Chevrolet, Buick, GMC a Cadillac. Podle údajů čerpala GM za posledních 10 let kapitálové investice ve výši 187 milionů dolarů.
Firma GM's Flint (Mich.) Engine Operations získá v novém investičním kole více než polovinu– 579 milionů dolarů– v rámci příprav na výrobu nového motoru V-8, včetně obrábění bloků motorů, klikových hřídelí a hlav. Podle oznámení, úsilí o rozšíření výroby začne okamžitě.
Továrna Flint bude pokračovat ve výstavbě turbo-dieselových motorů o objemu 3,0 litru pro lehké užitkové vozy, protože nové instalace právě probíhají.
Dalších 216 milionů dolarů je určeno pro závod GM’s Bay City (MI) Global Propulsion Systems na výrobu vačkových hřídelí a připojovacích tyčí a strojních bloků a hlav motorů pro nový V-8.
Továrna GM Rochester ve státě NY bude čerpat 68 milionů dolarů na výrobu sacích rozvodů a palivových okruhů pro nový motor V-8 a na výrobu akumulátorových chladicích linek pro elektromobily.
"Investice spolu s tvrdou prací a obětavostí členů našeho týmu ve Flintu, Bay City, Rochester a v Defiance nám umožňují vyrábět pro naše zákazníky výrobky světové úrovně a poskytnout jistotu zaměstnání v těchto závodech na několik let dopředu," prohlásil výkonný viceprezident společnosti GM pro globální výrobu a udržitelnost Gerald Johnson.
Firmy Norican a ABP Induction vytvářejí rozhraní pro produkty AI
Platforma Monitizer intelligence bude mít upravené propojení s digitální řídicí technologií výrobce pecí a obě vytvoří rozhraní pro sdílení dat z pecí.
Platforma Norican Group’s Monitizer intelligence bude mít upravené propojení s technologií digitálního řízení ABP Induction Systems a oba dodavatelé budou spolupracovat na vytvoření rozhraní, které bude sdílet data z pecí od ABP Digital Services s řídicí technologií Monitizer® Suite.
"S potěšením oznamuji, že budeme spolupracovat s ABP na podpoře přenosu dat mezi našimi systémy," prohlásila Nina Dybdal Rasmussen, která stojí v čele značky Norican Monitizer.
Čím více dat mohou naši zákazníci získat, tím větší je potenciál pro zlepšení – proto jsme Monitizer postavili jako systém IIoT, který dokáže propojit všechny části linky. ABP provádí zásadní část slévárenského procesu a integrace dat z jejich zařízení bude obrovským přínosem pro naše společné zákazníky.
Monitizer je modulární zařízení-a značka-agnostic IIoT je platforma pro odlévání kovů. Monitizer| DISCOVER shromažďuje, slučuje a zobrazuje data z více zařízení, linek nebo globálních webů, pomocí nástrojů pro informování a vizualizaci a slouží pro navrhování a vylepšení procesů. Monitizer| PRESCRIBE používá umělou inteligenci k optimalizaci slévárenských procesů, např. ke snížení průměrné zmetkovitosti o 40%.
„myABP.com“ od ABP je portál, který umožňuje slévárnám shromažďovat digitální dokumentaci z výrobních zařízení pomocí specializovaného hardware a software, které zlepšují správu zařízení a dovednosti a zároveň zlepšují komunikaci mezi zaměstnanci slévárny. Nabízí také virtuální "prostředí emocionálního učení", digitální dvojčata a plně automatizovanou servisní aplikaci, která zahrnuje ticketingovou aplikaci a 24/7 servis pro náhradní díly.
Slévárny musí být schopny sdružovat svá data na jednom místě a z této praktické, konstruktivní dohody budou mít prospěch všichni.
- uvedl prezident a generální ředitel ABP Induction Systems Till Schreiter.
„Společnosti ABP a Norican mají velkou motivaci pomáhat s digitalizací slévárenského průmyslu a podobných vazeb mezi různými dodavateli. Digitalizace je životně důležitá pro podporu kompletně propojených digitálních ekosystémů, bez kterých nebude pro slévárny možné vytěžit ze svých dat maximum.“
Napájecí systém zvyšuje produktivitu a výkon
Výrobce speciálních slitin zjistil, že jeho dlouhodobá investice do systémů řízení indukčního výkonu přináší okamžité odměny, včetně vyššího výrobního objemu, zisku, morálky zaměstnanců a spokojenosti zákazníků.
Podniky vyrábějící kovy, včetně sléváren běžného a tlakového lití, působí ve vysoce konkurenčním tržním prostředí a musí neustále hledat nové způsoby, jak zlepšit výrobní procesy. Jedním z těchto způsobů jsou investice do nových nebo aktualizovaných technologií, které zvýší produktivitu a efektivitu výroby. American Flux & Metal LLC je společnost, která takovou investici uskutečnila.
Společnost American Flux je největším světovým výrobcem ESR tavidel (pro elektrostruskové přetavování) a molybdenu, chemických rafinačních činidel používaných slévači k výrobě vysoce specializovaných superslitin pro letecký, chemický a automobilový průmysl. Firma Hammonton, NJ, je vlastněna a provozována rodinou Rudolerových a od roku 1994 sídlí na tomto místě.
V roce 2021, kdy se zvýšila poptávka po výrobcích této metalurgické společnosti, American Flux zjistila, že její výrobní kapacita není schopna udržet krok se zvyšující se poptávkou po jejích hutních výrobcích. Kvůli stáří některých výrobních zařízení měla firma problémy s opožděným plněním objednávek a s prostoji. Téměř čtvrtstoletí používala firma American Flux napájecí zdroj Inductotherm 250 kW VIP® Power-Trak® pro svůj tavící proces. Po této době byla firma připravena jej nahradit novým indukčním napájecím zdrojem.
Inductotherm udržoval staré zdroje elektrické energie v chodu spolehlivě a tyto systémy počáteční investici mnohokrát vrátily, ale American Flux si uvědomil, že jsou k dispozici novější technologie a systémy, které podporují jejich cíl zvýšit produktivitu a zlepšit výrobní procesy – a že k dosažení tohoto cíle potřebují více energie.
Obrázek 4: American Flux instaloval dvě jednotky Inductotherm VIP® Power-Trak® 300kW, každá s řídicím systémem Melt-Manager Plus® a novým vodním chladicím systémem.
Po provedení výzkumu a konzultací s firmou Inductotherm se zástupci obou firem dohodli na zdroji, který je výkonnější než jejich stávající vybavení, a přitom dokáže využít jejich stávajících pecí a cívek. Nové zařízení má nyní kapacitu, se kterou firma dokáže vyrábět více výrobků v kratším čase, což jí pomáhá uspokojit rostoucí poptávku po jejím zboží.
Rozhodnutí firmy American Flux zakoupit nové řízené napájecí zdroje se neobešlo bez problémů. Počáteční cena zařízení byla značná a představitelé společnosti měli jisté obavy, jak rychle budou schopni svou investici získat zpět. Kromě toho panovaly obavy ohledně odborné přípravy pracovníků společnosti American Flux pro obsluhu nového zařízení, a také ohledně možného dopadu na stávající pracovní sílu. Navzdory tomu všemu dala firma investici přednost.
Nové systémy se skládají ze dvou jednotek VIP® Power-Trak® o výkonu 300 kW oproti dřívějším 250 kW VIP® Power-Trak®, a zcela nového, uzavřeného vodního systému s adiabatickými chladiči umístěnými na zemi pro snadnější přístup a řídicího systému Melt-Manager Plus®.
Předchozí chladicí vodní systém se suchým chladičem byl instalován na střeše elektrárny a bylo obtížné se k němu dostat, když bylo nutné provést preventivní údržbu nebo prošetřit jakékoli jiné problémy. Napájecí zdroje VIP® byly navrženy tak, aby zabíraly stejný prostor a byly uloženy na stejné místo jako předchozí jednotky, a vodní systém byl přesunut ze střechy za stěnu, takže je k němu mnohem snazší přístup.
Každé rozhodnutí o této aktualizaci bylo učiněno s cílem zlepšit činnost slévárny na dalších 25 let. Protože společnost American Flux mohla s novými zdroji energie nadále využívat stávající pece, dosáhla zvýšení produktivity a výkonu s výraznými úsporami na investicích do nového zařízení a na nákladech na instalaci.
Investice měla téměř okamžitý účinek. S novým vybavením dokázal American Flux v prvním měsíci zvýšit produktivitu o téměř 30%.
"Právě jsme dokončili první měsíc tavení s novými zdroji energie," informoval koncem loňského roku generální ředitel Stuart Rudoler. "S nadšením vám oznamuji, že jsme v listopadu vyrobili 330 000 lbs. tavidla. Naše vůbec nejvyšší množství se starými zdroji napájení bylo 250 000 lbs./měsíc. „Je velmi neobvyklé, že získáme 30% zvýšení výkonu z každé modernizované zdrojové skříně," říká pan Rudoler.
Obrázek 4: Obrázek 5: Dodavatelé indukčních zařízení musí držet krok s měnícími se technologiemi ve všech průmyslových odvětvích. Tento provozovatel používá přístrojovou desku svého vozidla ke kontrole údajů o tavení při cestě do práce.
Společnost American Flux dále zjistila, že je schopna rychleji plnit objednávky zákazníků, což má za následek vyšší míru spokojenosti zákazníků a menší ztráty. Zvýšená produktivita podniku navíc umožnila přijmout nové zákazníky a rozšířit svou produktovou řadu, což vedlo k dalšímu růstu společnosti.
Kromě hmatatelných přínosů zvýšené produktivity a lepší ziskovosti ohlásila firma American Flux také zvýšení morálky svých zaměstnanců. Nové vybavení představovalo hmatatelnou investici do budoucnosti firmy a zlepšení efektivity a produktivity dalo zaměstnancům větší pocit hrdosti na svou práci a pocit účasti na úspěchu firmy.
Rozhodnutí investovat do novějších a výkonnějších zařízení je pro podniky usilující o zvýšení produktivity a efektivity výroby chytrým krokem. Přes počáteční náklady a problémy, které je třeba překonat, se přínos investice dobře vyplatí ve formě vyšší produktivity, lepší ziskovosti a morálky zaměstnanců, jak ukazuje příklad firmy American Flux. Její investice přinesla okamžité pozitivní výsledky a slouží jako inspirace pro ostatní, kteří si v dnešním konkurenčním podnikatelském prostředí snaží udržet svůj náskok.