Капацитет на линията за прахово боядисване — колко детайла на час?
Часовият капацитет на една линия за прахово боядисване не се избира от каталог; той се изчислява от скоростта на конвейера, стъпката на окачванията и броя детайли на окачване. Формулата, разработени примери за три размера детайли, таванът, който налага дължината на пещта, и къде всъщност се появява тясното място.
Уголеми
Часовият капацитет на една линия за прахово боядисване не е стойност, избрана от каталог; той се изчислява от три входни величини: скорост на конвейера, стъпка на окачванията и брой детайли, окачени на едно окачване. Формулата е:
Детайли на час = (скорост на конвейера × 60) ÷ стъпка на окачванията × детайли на окачване
Ние произвеждаме конвейери, които работят между 1 и 6 m/min. При 3 m/min, стъпка на окачванията 0,5 m и 4 детайла на окачване линията пренася 360 окачвания на час и дава 1,440 детайла/час. Поставете по-голям детайл на същата линия, така че на едно окачване да влиза само един, и при същата скорост капацитетът пада до 360 детайла/час. Линията не се е променила — детайлът се е променил.
Затова единственият честен отговор на въпроса „колко детайла на час прави вашата линия?“ е „кажете ни какъв е вашият детайл“.
Формулата за капацитет и таблицата скорост–стъпка
Първата половина от формулата е транспортният капацитет на линията и той не зависи от детайла: колко окачвания минават на час?
| Скорост на конвейера | Стъпка на окачванията | Окачвания/час | 1 детайл/окачване | 4 детайла/окачване | 12 детайла/окачване |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 m/min | 0,4 m | 150 | 150 | 600 | 1,800 |
| 2 m/min | 0,4 m | 300 | 300 | 1,200 | 3,600 |
| 2 m/min | 0,3 m | 400 | 400 | 1,600 | 4,800 |
| 3 m/min | 0,5 m | 360 | 360 | 1,440 | 4,320 |
| 4 m/min | 0,5 m | 480 | 480 | 1,920 | 5,760 |
| 4 m/min | 0,8 m | 300 | 300 | 1,200 | 3,600 |
| 5 m/min | 0,6 m | 500 | 500 | 2,000 | 6,000 |
| 6 m/min | 0,6 m | 600 | 600 | 2,400 | 7,200 |
Първата поука от тази таблица: скъсяването на стъпката между окачванията върши същата работа като повишаването на скоростта — и то без да удължава пещта. Преминаването от 0,5 m на 0,3 m повишава капацитета с 66%. Ограничението е, че всеки детайл трябва да получава достатъчно електростатично поле, без да бъде засенчван от съседа си; сгъстите ли окачванията, равномерността на покритието в камерата за боядисване се разпада.
Разработени примери за три размера детайли
Една и съща линия дава три различни числа при три различни поръчки. И трите са реални сценарии от монтаж:
| Сценарий | Детайл | Стъпка на окачванията | Детайли/окачване | Скорост | Окачвания/час | Капацитет |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Малък детайл | Панта, конзола, фитинг (150 mm) | 0,3 m | 12 | 2 m/min | 400 | 4,800 детайла/час |
| Среден детайл | Ламаринен панел, рафт, корпус (600 mm) | 0,5 m | 4 | 3 m/min | 360 | 1,440 детайла/час |
| Голям детайл | Крило на врата, шаси (1,500 mm) | 0,8 m | 2 | 4 m/min | 300 | 600 детайла/час |
Обърнете внимание какво казва тази таблица: сценарият с най-висок капацитет работи с най-бавния конвейер. При линия за малки детайли капацитетът идва от плътността на окачванията, а не от скоростта. При линия за големи детайли можете да отворите скоростта докрай и стъпката на окачванията пак ще ви дърпа надолу.
Тези три реда обясняват и най-честата грешка при избора на линия: купувачът вижда „5,000 детайла/час“, купува линия за детайл със среден размер и накрая се озовава при 1,400. Твърдението не е било грешно — детайлът е различен.
Откъде идва диапазонът 500–5,000 детайла/час при тунелните линии?
И двата края на диапазона 500–5,000 детайла/час, който посочваме за нашите тунелни линии, се намират в таблицата по-горе. Долният край е сценарият с голям детайл: широка стъпка на окачванията, един или два детайла на окачване. Горният край е сценарият с малък детайл: тясна стъпка, десет до дванадесет детайла на окачване. Същата механична линия, същият конвейер, същата пещ.
Тоест диапазонът описва спектъра на детайлите, а не силата на линията. Къде вътре в него ще попадне вашето число, се определя от размера на вашия детайл и от разположението на окачванията ви. Как се разполага линията и колко площ ѝ трябва е отделен въпрос: площ и разположение на цеха.
Как времето в пещта ограничава капацитета?
Досега изчислихме транспортния капацитет на линията. Сега идва частта, която поставя тавана. Прахът не се полимеризира от температура, а от температура × време. Детайлът трябва да остане в пещта толкова, колкото му е необходимо, докато конвейерът продължава да се движи. Резултатът е просто произведение:
Дължина на горещата зона на пещта = време на полимеризация × скорост на конвейера
| Скорост на конвейера | 10 min полимеризация | 15 min полимеризация | 20 min полимеризация |
|---|---|---|---|
| 1 m/min | 10 m | 15 m | 20 m |
| 2 m/min | 20 m | 30 m | 40 m |
| 3 m/min | 30 m | 45 m | 60 m |
| 4 m/min | 40 m | 60 m | 80 m |
| 6 m/min | 60 m | 90 m | 120 m |
Тази таблица съдържа най-скъпия факт в цялото изчисление: удвояването на скоростта означава удвояване на пещта. А пещта е най-дългата, най-плътно изолираната и най-енергоемката секция на линията. Затова увеличаваме капацитета първо чрез плътността на окачванията, а не чрез скоростта; сгъстяването на стъпката не удължава пещта.
Времето на полимеризация идва от техническия лист на самия прах и се удължава с дебелината на стената на детайла. Дебела отливка достига температура на метала по-бавно от тънка ламарина, а времето в техническия лист не е „време в пещта“, а „време, след като детайлът е достигнал температура“. При линии с тежки детайли надбавката за загряване също трябва да се добави към дължината на пещта.
Има ли смисъл пещта да се държи къса и да се работи по-бавно?
Обикновено да. При ограничен бюджет пещ от 30 m с конвейер 3 m/min се изгражда далеч по-евтино от пещ от 60 m с конвейер 6 m/min, а капацитета си възстановявате чрез плътността на окачванията. Недостатъкът: ако по-късно детайлът ви порасне, ще трябва да разширите стъпката на окачванията и капацитетът пада директно. Затова препоръчваме пещта да се оразмерява не по днешния детайл, а по най-големия ви детайл след три години.
Къде се появява тясното място: предварителна обработка, пещ или камера за боядисване?
Капацитетът на една линия е капацитетът на най-бавния ѝ пост. Кандидатите са четири и всеки показва различен симптом:
| Пост | Какво го ограничава | Симптом при повишаване на скоростта |
|---|---|---|
| Предварителна обработка | Време на контакт с химикалите; брой степени (3–7) и дължина на ваните | Остатъци от масло, загуба на адхезия, ранна корозия |
| Камера за боядисване | Брой пистолети (2–12), вътрешна скорост на въздуха 0,5–0,8 m/s | Тънък слой, непокрити зони, спадащ процент на рекуперация |
| Пещ | Време на полимеризация × скорост = дължина | Непълна полимеризация; провал на теста с нокът или разтворител |
| Зареждане / разтоварване | Брой оператори и време за окачване на детайл | Празни окачвания; линията сама се забавя |
На практика редът на тесните места обикновено е: първо предварителната обработка, после пещта, накрая камерата за боядисване. Коварното при тясно място в предварителната обработка е, че резултатът не се вижда същия ден; боята държи, детайлът се експедира и проблемът изплува на място три месеца по-късно. Колко степени са ви нужни зависи от основния материал и от очаквания живот на открито: колко степени предварителна обработка.
Камерата за боядисване рядко е истинското тясно място, защото броят на пистолетите е единствената позиция, която може да се увеличи впоследствие. Пещта не може да се удължи впоследствие — което означава, че решението за капацитета на практика е решението за пещта.
Мога ли да увелича капацитета, след като линията е монтирана?
Отчасти. Какво може да се повиши: брой пистолети, плътност на окачванията, втора смяна, персонал за зареждане. Единственото, което не може, е дължината на горещата зона на пещта; нейното уголемяване означава преизграждане на пещта. Пълната последователност на изграждането сме изложили стъпка по стъпка в ръководството за изграждане на цех за прахово боядисване.
Защо изчислението е различно при линия за алуминиеви профили?
При алуминиевия профил капацитетът не се мери в детайли/час, защото такова нещо като детайл няма — има профили с дължина от 3 до 7 m. Единицата е метри/час или m²/час и изчислението се променя в две точки.
Първо, схемата на окачване. Профилът се окачва вертикално, така че височината на линията определя капацитета; колко профила висят един до друг на едно окачване зависи от сечението на профила и от това дали електростатичното поле може да достигне между тях. При една и съща скорост на конвейера тънкото сечение умножава многократно броя детайли на окачване.
Второ, смяната на цвета. Работата с профил по своята същност е на малки партиди и в много цветове. На нашите алуминиеви линии тип U извършваме смяна на цвета за под 20 минути; тази стойност се определя от геометрията на камерата за боядисване и от това колко бързо може да се почисти системата за рекуперация.
Тази втора позиция влиза директно в изчислението на капацитета. Ако в осемчасова смяна правите шест смени на цвета, преоборудване от 20 минути ви струва 2 часа — ефективното работно време пада до 75%. Същата работа при преоборудване от 45 минути би струвала 4,5 часа, тоест половин смяна. При линия за профили капацитетът обикновено се определя не от скоростта на конвейера, а от времето за смяна на цвета.
Каква информация е нужна за изчисляване на капацитета?
Четири данни са достатъчни за оферта:
- Трите размера и теглото на най-големия ви детайл (те определят стъпката на окачванията и натоварването на конвейера),
- Вашето дневно или месечно целево количество заедно с това на колко смени ще работите,
- Основният материал — ламарина, отливка, алуминий, поцинковано (това определя броя степени на предварителната обработка),
- Разнообразието от цветове и размерът на партидата (това определя загубата от смяна на цвета).
От тези четири работим назад към скорост на конвейера, стъпка на окачванията, дължина на пещта и брой пистолети в камерата и произвеждаме съответната тунелна линия.
Обобщение
Капацитетът не е характеристика на продукта, а резултат от изчисление. Скоростта на конвейера и стъпката на окачванията дават транспортния капацитет; дължината на пещта поставя тавана; най-бавният сред постовете за предварителна обработка, боядисване и зареждане определя числото, което реално получавате. Диапазонът 500–5,000 детайла/час е просто двата края на това изчисление.
Изпратете ни размерите на най-големия си детайл и дневното си целево количество — ще изчислим скоростта на линията, схемата на окачване и дължината на пещта и ще ви дадем оферта.