Можно ли использовать отходы при экструзии алюминия?
- Silvio Ruiu
- 2 дня назад
- 5 мин. чтения
Если вы не ждете чудес — для которых нужна лестница повыше и совсем другие связи, — то да, инженерных навыков достаточно, особенно если применяется метод L.A.B.S.™ для финишной отделки: он обеспечивает стабильные показатели, особенно в отчете о прибылях и убытках.
Каков средний процент брака/ отходов при экструзии алюминия?
Около 40 % всех литых заготовок по всей цепочке поставок; на самом экструзионном заводе — грубо 24 % (средний выход годной продукции: 76 %). Вот что это значит в денежном выражении:
США — завод среднего размера | Референс | ЕС — завод среднего размера |
50 метрических тонн (т)/день | Заготовка на вход | 35 метрических тонн (Т)/день |
12 тонн в день | Отходы процесса экструзии (~24%)¹ | 8,4 т/день |
2500 долларов за тонну | Цена на алюминий | 2300 евро/т |
30 000 долларов в день | Стоимость технологического лома | 19 320 евро в день |
2,5 т/день | Утилизируемый лом (5%) ² | 1,75 т/день |
6250 долларов в день | Возмещаемая стоимость | 4025 евро в день |
1,875 млн долларов в год | В годовом исчислении (300 дней) | 1,2 млн евро в год |
¹Средний выход продукции при экструзии: 76 %. Oberhausen, Zhu & Cooper, 2022. Снижение воздействия экструзии алюминия на окружающую среду. Resources, Conservation and Recycling, том 179, 106120. Мичиганский университет, рецензируемое исследование, финансируемое Национальным научным фондом. ² Данные, собранные на производстве. Ваш реальный показатель указан в производственных отчетах.
Это однопрессы, среднего размера. Если на вашем заводе больше тоннажа, количество прессов увеличивается пропорционально. Два американских пресса по 50 тонн в день каждый: 3,75 млн долларов. Более крупный европейский пресс на 80 тонн в день: 2,76 млн евро.
Это не самые пессимистичные цифры. Это стоимость брака при поверхностном дефекте, которую никто не учитывает — до переделок, до задержек с поставками, до возвратов от клиентов.
Узнайте свой тоннаж и размер, а затем перемножьте эти значения, чтобы понять СВОИ показатели.
Экструзия алюминия — это не одна операция. Каждый профиль, сходящий с пресса, перед отправкой заказчику проходит процесс финишной обработки — анодирования, порошковой окраски, механической обработки или их комбинации. Интенсивность обработки может быть разной. А вот стоимость — нет: финишная обработка требует больших ресурсов, капиталовложений и является обязательной.
Это важно для понимания приведенных выше данных о браке. Дефект, возникший на прессе, не приводит к дополнительным затратам на прессе. Дополнительные затраты возникают, когда профиль не проходит финишную обработку — после того, как уже учтены затраты на экструзию, резку, транспортировку и полную трансформацию процесса финишной обработки.
Отбракованный профиль никуда не исчезает. Он возвращается в плавильный цех — с затратами на переплавку и стоимостью восстановления, которая ниже стоимости материала, из которого он был получен. Стоимость лома в таблице — это нижняя граница. Реальная цифра включает в себя все, что было добавлено до отбраковки, плюс затраты на переплавку, минус разницу между стоимостью первичного и вторичного алюминия.
В тех случаях, когда внешний вид поверхности является частью технического задания, эта динамика становится критически важной. В тех случаях, когда критически важны механические характеристики, дефекты поверхности снижают усталостную прочность — этот вид разрушения менее заметен, чем эстетический брак, но более опасен.
О чем говорят цифры.
По всей цепочке поставок около 40% всего алюминия, отлитого в заготовки для экструзии, отправляется в отходы, прежде чем из него будет изготовлено готовое изделие. На самом экструзионном заводе средний выход продукции составляет 76% — примерно четверть заготовки становится технологическим браком до того, как профиль будет отправлен на склад. Это документально подтвержденные данные единственного рецензируемого анализа материальных потоков в экструзионной промышленности Северной Америки (Oberhausen, Zhu & Cooper, 2022, Мичиганский университет).
Технологический брак состоит из:
Структурные потери: стык, сварной шов, тыльная часть. Физические особенности процесса экструзии. Не устранимы.
Дефекты поверхности: линии экструзии, полосы, пятна, несоответствие размеров. Зависимы от процесса. Переменны. Они сохраняются на протяжении всех последующих операций вплоть до отбраковки. Согласно собранным на местах данным, примерно 5 % от общего веса экструдированного материала имеет дефекты, связанные с линиями экструзии. Реальное количество таких дефектов указано в ваших производственных отчетах.
В этой статье речь пойдет о дефектах поверхности. Именно здесь я могу вам помочь
Что это значит для реального завода.
При работе на одном прессе производительностью 50 тонн в день — типичный показатель для экструзионного завода среднего размера в США — ежедневно образуется около 12 тонн технологических отходов. Часть можно переработать. На том же прессе из-за дефектов поверхности, связанных с состоянием экструзионной линии, образуется 2,5 тонны брака в день.
При цене алюминия 2500 долларов за тонну: 6250 долларов в день. В пересчете на 300 рабочих дней в году: 1,875 млн долларов в год.
При одном нажатии. Без учета затрат на доработку, просрочку поставок и возврат товара.
Это не теоретическое число. Именно столько стоит брак из-за поверхностных дефектов, когда никто его не измеряет.
США — завод среднего размера | ЕС — завод среднего размера | |
2,5 т/день | Поверхностный дефект лома | 1,75 т/день |
$6,250 | Суточная стоимость | 4025 евро |
1,875 млн долларов | Годовая стоимость (300 дней) | 1,2 млн евро |
Понимание проблемы.
Приведенные выше цифры отражают проблему, с которой сталкивается каждое экструзионное предприятие. Потери при формовке неизбежны. А вот дефекты поверхности — нет.
После экструзии профили проходят проверку. Те, у которых есть видимые дефекты поверхности, возвращаются в расплав. Те, что прошли проверку, отправляются на финишную обработку. Но проверка не идеальна — некоторые дефектные профили проходят. А финишная обработка вносит свои коррективы: профиль, прошедший экструзию в соответствии с техническими условиями, может быть поврежден при анодировании, порошковой окраске или механической обработке. Это не халатность. Это технология производства — каждая дополнительная операция является дополнительным источником отклонений.
Результат в обоих случаях один и тот же: профили, которые выходят из строя в конце процесса, после того как будут учтены все затраты на переработку, возвращаются в расплав с характеристиками, которые хуже, чем у исходного материала.
Эта разница — между тем, что вы вложили, и тем, что получили, — и есть реальная стоимость брака из-за дефектов поверхности.
Есть способ закрыть его. Не изменив способ выдавливания, а восстановив то, что в противном случае было бы потеряно. Для этого приложения создан класс оборудования APB.
Несколько слов об эстетическом применении.
Приведенная выше схема применима ко всем операциям экструзии. Однако количество операций в разных областях применения неодинаково.
При промышленной экструзии — изготовлении конструкционных профилей, технических профилей, механических деталей — поверхностный дефект, попадающий в допустимые размеры, часто остается незамеченным. Профиль выполняет свою функцию. Стоимость этого дефекта компенсируется.
В любом случае, когда внешний вид поверхности является частью спецификации, один и тот же дефект приводит к браку. Самый наглядный пример — архитектурные профили: линия штампа на фасадной панели, полоса на поверхности анодированной оконной рамы, дефект на секции навесной стены. Это не пограничные случаи. Заказчик их видит. Он возвращается за заменой.
Анодирование и порошковая покраска делают каждый дефект поверхности необратимым и заметным. Затраты на переработку в случае брака — экструзию, резку, обработку поверхности, транспортировку — полностью включены в себестоимость.
На предприятиях, где после экструзии следует обработка поверхности, стоимость бракованного профиля складывается не из стоимости алюминия. Она складывается из стоимости алюминия, а также затрат на экструзию, резку, обработку и транспортировку. Указанная в таблице стоимость брака — это минимум. Реальная цифра выше, и она растет с каждым этапом, который проходит бракованный профиль до того, как его отбракуют.
Проблема брака при эстетическом применении — это не просто проблема выхода годной продукции. Это проблема надежности поставок и проблема взаимоотношений с клиентами.
Допустимый уровень отклонения от технологического процесса равен нулю. Не мало — ноль.
Оцените в пропорции: проверка стоит совсем немного по сравнению с выгодой, которую вы можете получить. Брак, который вы несёте, — если ориентир хоть сколько-нибудь близок к вашей реальности — обходится в эту сумму каждые несколько дней. Проверка до того, как вы вложитесь, — вероятно, лучшее решение по соотношению «риск/отдача» во всём проекте.
A) оценка проблемы. этот пост — для руководителей высшего звена и операционных менеджеров.
B) оборудование, которое решает проблему, и его назначение. для операционных менеджеров и инженеров-технологов.
C) ответ на последний вопрос: оно того стоит? - для руководителей высшего звена и операционных менеджеров.
