यूवी कोटिंग्स प्रौद्योगिकी के साथ वीओसी उत्सर्जन को खत्म करना: एक केस स्टडी

माइकल केली, एलाइड फोटोकेमिकल, और डेविड हागुड, फिनिशिंग टेक्नोलॉजी सॉल्यूशंस द्वारा
कल्पना कीजिए कि आप पाइप और ट्यूब निर्माण प्रक्रिया में लगभग सभी वीओसी (वाष्पशील कार्बनिक यौगिक) को खत्म करने में सक्षम हो सकते हैं, जो प्रति वर्ष 10,000 पाउंड वीओसी के बराबर है। अधिक थ्रूपुट और प्रति पार्ट/लीनियर फ़ुट कम लागत के साथ तेज़ गति से उत्पादन करने की भी कल्पना करें।

उत्तरी अमेरिकी बाज़ार में अधिक कुशल और अनुकूलित विनिर्माण की दिशा में आगे बढ़ने के लिए टिकाऊ विनिर्माण प्रक्रियाएँ महत्वपूर्ण हैं। स्थिरता को विभिन्न तरीकों से मापा जा सकता है:
वीओसी में कमी
कम ऊर्जा उपयोग
अनुकूलित श्रम कार्यबल
तेज़ विनिर्माण उत्पादन (कम के साथ अधिक)
पूंजी का अधिक कुशल उपयोग
साथ ही, उपरोक्त के कई संयोजन

हाल ही में, एक अग्रणी ट्यूब निर्माता ने अपने कोटिंग संचालन के लिए एक नई रणनीति लागू की है। निर्माता के पिछले गो-टू कोटिंग प्लेटफ़ॉर्म जल आधारित थे, जिनमें वीओसी की मात्रा अधिक होती है और वे ज्वलनशील भी होते हैं। जिस टिकाऊ कोटिंग प्लेटफ़ॉर्म को लागू किया गया वह 100% ठोस पराबैंगनी (यूवी) कोटिंग तकनीक थी। इस लेख में, ग्राहक की प्रारंभिक समस्या, यूवी कोटिंग प्रक्रिया, समग्र प्रक्रिया में सुधार, लागत बचत और वीओसी में कमी का सारांश दिया गया है।
ट्यूब निर्माण में कोटिंग संचालन
निर्माता जल आधारित कोटिंग प्रक्रिया का उपयोग कर रहा था जिससे गड़बड़ी हो गई, जैसा कि चित्र 1ए और 1बी में दिखाया गया है। इस प्रक्रिया के परिणामस्वरूप न केवल कोटिंग सामग्री बर्बाद हुई, बल्कि इससे दुकान के फर्श पर खतरा भी पैदा हुआ जिससे वीओसी जोखिम और आग का खतरा बढ़ गया। इसके अलावा, ग्राहक वर्तमान जल आधारित कोटिंग ऑपरेशन की तुलना में बेहतर कोटिंग प्रदर्शन चाहता था।

जबकि कई उद्योग विशेषज्ञ सीधे जल आधारित कोटिंग्स की तुलना यूवी कोटिंग्स से करेंगे, यह एक यथार्थवादी तुलना नहीं है और भ्रामक हो सकती है। वास्तविक यूवी कोटिंग यूवी कोटिंग प्रक्रिया का एक सबसेट है।

चित्र 1. परियोजना सहभागिता प्रक्रिया

यूवी एक प्रक्रिया है
यूवी एक ऐसी प्रक्रिया है जो महत्वपूर्ण पर्यावरणीय लाभ, समग्र प्रक्रिया में सुधार, बेहतर उत्पाद प्रदर्शन और हां, प्रति रैखिक फुट कोटिंग बचत प्रदान करती है। यूवी कोटिंग्स परियोजना को सफलतापूर्वक लागू करने के लिए, यूवी को तीन मुख्य घटकों के साथ एक प्रक्रिया के रूप में देखा जाना चाहिए - 1) ग्राहक, 2) यूवी अनुप्रयोग और इलाज उपकरण इंटीग्रेटर और 3) कोटिंग्स प्रौद्योगिकी भागीदार।

ये तीनों यूवी कोटिंग प्रणाली की सफल योजना और कार्यान्वयन के लिए महत्वपूर्ण हैं। तो, आइए समग्र परियोजना सहभागिता प्रक्रिया (चित्र 1) पर एक नज़र डालें। ज्यादातर मामलों में, इस प्रयास का नेतृत्व यूवी कोटिंग प्रौद्योगिकी भागीदार द्वारा किया जाता है।

किसी भी सफल परियोजना की कुंजी स्पष्ट रूप से परिभाषित जुड़ाव चरणों, अंतर्निहित लचीलेपन और विभिन्न प्रकार के ग्राहकों और उनके अनुप्रयोगों के अनुकूल होने की क्षमता है। ये सात जुड़ाव चरण ग्राहक के साथ एक सफल परियोजना जुड़ाव का आधार हैं: 1) समग्र प्रक्रिया चर्चा; 2) आरओआई चर्चा; 3) उत्पाद विशिष्टताएँ; 4) समग्र प्रक्रिया विशिष्टता; 5) नमूना परीक्षण; 6) आरएफक्यू/समग्र परियोजना विशिष्टता; और 7) निरंतर संचार।

सगाई के इन चरणों का क्रमिक रूप से पालन किया जा सकता है, कुछ एक ही समय में हो सकते हैं या उन्हें आपस में बदला जा सकता है, लेकिन उन सभी को पूरा किया जाना चाहिए। यह अंतर्निहित लचीलापन प्रतिभागियों को सफलता की उच्चतम संभावना प्रदान करता है। कुछ मामलों में, सभी प्रकार की कोटिंग प्रौद्योगिकी में मूल्यवान उद्योग अनुभव के साथ एक संसाधन के रूप में यूवी प्रक्रिया विशेषज्ञ को शामिल करना सबसे अच्छा हो सकता है, लेकिन सबसे महत्वपूर्ण, मजबूत यूवी प्रक्रिया अनुभव। यह विशेषज्ञ सभी मुद्दों पर नेविगेट कर सकता है और कोटिंग प्रौद्योगिकियों का उचित और निष्पक्ष मूल्यांकन करने के लिए एक तटस्थ संसाधन के रूप में कार्य कर सकता है।

चरण 1. समग्र प्रक्रिया चर्चा
यह वह जगह है जहां ग्राहक की वर्तमान प्रक्रिया के संबंध में प्रारंभिक जानकारी का आदान-प्रदान किया जाता है, जिसमें वर्तमान लेआउट की स्पष्ट परिभाषा और सकारात्मक / नकारात्मक को स्पष्ट रूप से परिभाषित किया जाता है। कई मामलों में, एक पारस्परिक गैर-प्रकटीकरण समझौता (एनडीए) होना चाहिए। फिर, स्पष्ट रूप से परिभाषित प्रक्रिया सुधार लक्ष्यों की पहचान की जानी चाहिए। इनमें शामिल हो सकते हैं:
स्थिरता - वीओसी में कमी
श्रम में कमी और अनुकूलन
बेहतर गुणवत्ता
लाइन की गति में वृद्धि
फर्श की जगह में कमी
ऊर्जा लागत की समीक्षा
कोटिंग प्रणाली की रख-रखाव - स्पेयर पार्ट्स, आदि।
इसके बाद, इन पहचाने गए प्रक्रिया सुधारों के आधार पर विशिष्ट मेट्रिक्स परिभाषित किए जाते हैं।

चरण 2. निवेश पर रिटर्न (आरओआई) चर्चा
प्रारंभिक चरणों में परियोजना के लिए आरओआई को समझना महत्वपूर्ण है। हालाँकि विवरण का स्तर वह स्तर होना आवश्यक नहीं है जो परियोजना अनुमोदन के लिए आवश्यक होगा, ग्राहक के पास वर्तमान लागतों की स्पष्ट रूपरेखा होनी चाहिए। इनमें प्रति उत्पाद लागत, प्रति लीनियर फ़ुट आदि शामिल होना चाहिए; ऊर्जा लागत; बौद्धिक संपदा (आईपी) लागत; गुणवत्ता लागत; ऑपरेटर/रखरखाव लागत; स्थिरता लागत; और पूंजी की लागत. (आरओआई कैलकुलेटर तक पहुंच के लिए, इस लेख का अंत देखें।)

चरण 3. उत्पाद विशिष्टता चर्चा
जैसा कि आज निर्मित प्रत्येक उत्पाद के साथ होता है, प्रारंभिक परियोजना चर्चाओं में बुनियादी उत्पाद विनिर्देशों को परिभाषित किया जाता है। कोटिंग अनुप्रयोगों के संबंध में, ये उत्पाद विशिष्टताएँ उत्पादन आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए समय के साथ विकसित हुई हैं और आमतौर पर ग्राहक की वर्तमान कोटिंग प्रक्रिया से पूरी नहीं हो पाती हैं। हम इसे "आज बनाम कल" कहते हैं। यह वर्तमान उत्पाद विशिष्टताओं को समझने (जो वर्तमान कोटिंग के साथ पूरा नहीं हो सकता है) और यथार्थवादी भविष्य की जरूरतों को परिभाषित करने (जो हमेशा एक संतुलनकारी कार्य है) के बीच एक संतुलन कार्य है।

चरण 4. समग्र प्रक्रिया विशिष्टताएँ

चित्र 2. जल आधारित कोटिंग प्रक्रिया से यूवी-कोटिंग प्रक्रिया की ओर बढ़ने पर प्रक्रिया में सुधार उपलब्ध हैं

ग्राहक को मौजूदा प्रक्रियाओं के सकारात्मक और नकारात्मक पहलुओं के साथ-साथ वर्तमान प्रक्रिया को पूरी तरह से समझना और परिभाषित करना चाहिए। यूवी सिस्टम इंटीग्रेटर के लिए यह समझना महत्वपूर्ण है, इसलिए जो चीजें अच्छी तरह से चल रही हैं और जो चीजें नहीं चल रही हैं, उन पर नए यूवी सिस्टम के डिजाइन में विचार किया जा सकता है। यह वह जगह है जहां यूवी प्रक्रिया महत्वपूर्ण लाभ प्रदान करती है जिसमें बढ़ी हुई कोटिंग गति, कम फर्श स्थान की आवश्यकताएं, और तापमान और आर्द्रता में कमी शामिल हो सकती है (चित्रा 2 देखें)। ग्राहक की विनिर्माण सुविधा की संयुक्त यात्रा की अत्यधिक अनुशंसा की जाती है और यह ग्राहक की जरूरतों और जरूरतों को समझने के लिए एक बेहतरीन रूपरेखा प्रदान करता है।

चरण 5. प्रदर्शन और परीक्षण रन
कोटिंग्स आपूर्तिकर्ता सुविधा का भी ग्राहक और यूवी सिस्टम इंटीग्रेटर द्वारा दौरा किया जाना चाहिए ताकि सभी को ग्राहक की यूवी कोटिंग प्रक्रिया के सिमुलेशन में भाग लेने की अनुमति मिल सके। इस दौरान, निम्नलिखित गतिविधियाँ होने पर कई नए विचार और सुझाव सामने आएंगे:
सिमुलेशन, नमूने और परीक्षण
प्रतिस्पर्धी कोटिंग उत्पादों का परीक्षण करके बेंचमार्क करें
सर्वोत्तम प्रथाओं की समीक्षा करें
गुणवत्ता प्रमाणन प्रक्रियाओं की समीक्षा करें
यूवी इंटीग्रेटर्स से मिलें
आगे बढ़ते हुए विस्तृत कार्य योजना विकसित करें

चरण 6. आरएफक्यू/समग्र परियोजना विशिष्टता
ग्राहक के आरएफक्यू दस्तावेज़ में प्रक्रिया चर्चा में परिभाषित नए यूवी कोटिंग ऑपरेशन के लिए सभी प्रासंगिक जानकारी और आवश्यकताएं शामिल होनी चाहिए। दस्तावेज़ में यूवी कोटिंग प्रौद्योगिकी कंपनी द्वारा पहचानी गई सर्वोत्तम प्रथाओं को शामिल किया जाना चाहिए, जिसमें वॉटर-जैकेट वाली हीट प्रणाली से लेकर बंदूक की नोक तक कोटिंग को गर्म करना शामिल हो सकता है; टोटे को गर्म करना और आंदोलन करना; और कोटिंग खपत को मापने के लिए पैमाने।

चरण 7. सतत संचार
ग्राहक, यूवी इंटीग्रेटर और यूवी कोटिंग्स कंपनी के बीच संचार के साधन महत्वपूर्ण हैं और इन्हें प्रोत्साहित किया जाना चाहिए। प्रौद्योगिकी आज नियमित ज़ूम/कॉन्फ़्रेंस-प्रकार की कॉलों को शेड्यूल करना और उनमें भाग लेना बहुत सुविधाजनक बनाती है। जब यूवी उपकरण या सिस्टम स्थापित किया जा रहा हो तो कोई आश्चर्य नहीं होना चाहिए।

पाइप निर्माता द्वारा प्राप्त परिणाम
किसी भी यूवी कोटिंग परियोजना में विचार के लिए एक महत्वपूर्ण क्षेत्र समग्र लागत बचत है। इस मामले में, निर्माता को ऊर्जा लागत, श्रम लागत और कोटिंग्स उपभोग्य सामग्रियों सहित कई क्षेत्रों में बचत का एहसास हुआ।

ऊर्जा लागत - माइक्रोवेव संचालित यूवी बनाम इंडक्शन हीटिंग
विशिष्ट जल आधारित कोटिंग प्रणालियों में, ट्यूब के पूर्व या बाद के प्रेरण हीटिंग की आवश्यकता होती है। इंडक्शन हीटर महंगे, उच्च-ऊर्जा उपभोक्ता हैं और इसमें महत्वपूर्ण रखरखाव समस्याएं हो सकती हैं। इसके अलावा, जल आधारित समाधान के लिए 200 किलोवाट इंडक्शन हीटर ऊर्जा उपयोग की आवश्यकता होती है, जबकि माइक्रोवेव यूवी लैंप द्वारा उपयोग की जाने वाली 90 किलोवाट ऊर्जा की आवश्यकता होती है।

तालिका 1. 10-लैंप माइक्रोवेव यूवी सिस्टम बनाम इंडक्शन हीटिंग सिस्टम का उपयोग करके 100 किलोवाट/घंटा से अधिक की लागत बचत
जैसा कि तालिका 1 में देखा गया है, पाइप निर्माता को यूवी कोटिंग तकनीक को लागू करने के बाद 100 किलोवाट प्रति घंटे से अधिक की बचत का एहसास हुआ, जबकि ऊर्जा लागत में प्रति वर्ष 71,000 डॉलर से अधिक की कमी आई।

चित्र 3. वार्षिक बिजली लागत बचत का चित्रण
इस कम ऊर्जा खपत के लिए लागत बचत का अनुमान बिजली की अनुमानित लागत 14.33 सेंट/किलोवाट के आधार पर लगाया गया था। प्रति वर्ष 50 सप्ताह (प्रति सप्ताह पांच दिन, प्रति शिफ्ट 20 घंटे) के लिए दो पारियों में गणना की गई ऊर्जा खपत में 100 किलोवाट/घंटा की कमी के परिणामस्वरूप $71,650 की बचत होती है जैसा कि चित्र 3 में दिखाया गया है।

श्रम लागत में कमी - संचालक और रखरखाव
चूंकि विनिर्माण इकाइयां अपनी श्रम लागत का मूल्यांकन करना जारी रखती हैं, यूवी प्रक्रिया ऑपरेटर और रखरखाव के मानव घंटों से संबंधित अद्वितीय बचत प्रदान करती है। जल आधारित कोटिंग्स के साथ, गीली कोटिंग सामग्री प्रबंधन उपकरण पर नीचे की ओर जम सकती है, जिसे अंततः हटाया जाना चाहिए।

विनिर्माण सुविधा के संचालकों ने अपने डाउनस्ट्रीम सामग्री प्रबंधन उपकरण से जल आधारित कोटिंग को हटाने/साफ करने में प्रति सप्ताह कुल 28 घंटे का समय लगाया।

लागत बचत (अनुमानित 28 श्रम घंटे x $36 [बोझ वाली लागत] प्रति घंटा = $1,008.00 प्रति सप्ताह या $50,400 प्रति वर्ष) के अलावा, ऑपरेटरों के लिए शारीरिक श्रम की आवश्यकताएं निराशाजनक, समय लेने वाली और बिल्कुल खतरनाक हो सकती हैं।

ग्राहक ने प्रत्येक तिमाही के लिए कोटिंग की सफाई का लक्ष्य रखा, जिसमें प्रति तिमाही $1,900 की श्रम लागत, साथ ही कोटिंग हटाने की लागत, कुल मिलाकर $2,500 थी। प्रति वर्ष कुल बचत $10,000 के बराबर हुई।

कोटिंग की बचत - जल आधारित बनाम यूवी
ग्राहक साइट पर पाइप का उत्पादन 9.625-इंच-व्यास पाइप का प्रति माह 12,000 टन था। सारांश के आधार पर, यह लगभग 570,000 रैखिक फीट / ~ 12,700 टुकड़ों के बराबर है। नई यूवी कोटिंग तकनीक के लिए आवेदन प्रक्रिया में 1.5 मिलियन की विशिष्ट लक्ष्य मोटाई के साथ उच्च-मात्रा/कम दबाव वाली स्प्रे गन शामिल थीं। इलाज हेरेअस यूवी माइक्रोवेव लैंप के उपयोग के माध्यम से पूरा किया गया था। कोटिंग्स लागत और परिवहन/आंतरिक हैंडलिंग लागत में बचत को तालिका 2 और 3 में संक्षेपित किया गया है।

तालिका 2. कोटिंग लागत तुलना - यूवी बनाम जल आधारित कोटिंग्स प्रति रैखिक फुट

तालिका 3. कम आने वाली परिवहन लागत और साइट पर कम सामग्री प्रबंधन से अतिरिक्त बचत

इसके अलावा, अतिरिक्त सामग्री और श्रम लागत बचत और उत्पादन क्षमता का एहसास किया जा सकता है।
यूवी कोटिंग्स पुनः प्राप्त करने योग्य हैं (जल आधारित कोटिंग्स नहीं हैं), जो कम से कम 96% दक्षता की अनुमति देती हैं।

ऑपरेटर अनुप्रयोग उपकरण की सफाई और रखरखाव में कम समय खर्च करते हैं क्योंकि यूवी कोटिंग तब तक नहीं सूखती जब तक कि उच्च तीव्रता वाली यूवी ऊर्जा के संपर्क में न आ जाए।

उत्पादन गति तेज़ है, और ग्राहक के पास उत्पादन गति 100 फीट प्रति मिनट से 150 फीट प्रति मिनट तक बढ़ाने की क्षमता है - 50% की वृद्धि।

यूवी प्रक्रिया उपकरण में आम तौर पर एक अंतर्निहित फ्लशिंग चक्र होता है, जिसे उत्पादन चलने के घंटों के अनुसार ट्रैक और शेड्यूल किया जाता है। इसे ग्राहक की आवश्यकताओं के अनुसार समायोजित किया जा सकता है, जिसके परिणामस्वरूप सिस्टम की सफाई के लिए कम जनशक्ति की आवश्यकता होती है।

इस उदाहरण में, ग्राहक को प्रति वर्ष $1,277,400 की लागत बचत का एहसास हुआ।

वीओसी में कमी
यूवी कोटिंग तकनीक के कार्यान्वयन से वीओसी में भी कमी आई, जैसा कि चित्र 4 में देखा गया है।

चित्र 4. यूवी कोटिंग कार्यान्वयन के परिणामस्वरूप वीओसी में कमी

निष्कर्ष
यूवी कोटिंग तकनीक पाइप निर्माता को अपने कोटिंग संचालन में वीओसी को लगभग खत्म करने की अनुमति देती है, साथ ही एक टिकाऊ विनिर्माण प्रक्रिया भी प्रदान करती है जो उत्पादकता और समग्र उत्पाद प्रदर्शन में सुधार करती है। यूवी कोटिंग सिस्टम भी महत्वपूर्ण लागत बचत प्रदान करते हैं। जैसा कि इस लेख में बताया गया है, ग्राहक की कुल बचत सालाना 1,200,000 डॉलर से अधिक हो गई, साथ ही 154,000 पाउंड से अधिक वीओसी उत्सर्जन समाप्त हो गया।

अधिक जानकारी के लिए और आरओआई कैलकुलेटर तक पहुंचने के लिए, www.alliedphotochemic.com/roi-calculators/ पर जाएं। अतिरिक्त प्रक्रिया सुधार और आरओआई कैलकुलेटर उदाहरण के लिए, www.uvebtechnology.com पर जाएं।

साइड बार
यूवी कोटिंग प्रक्रिया स्थिरता / पर्यावरणीय लाभ:
कोई वाष्पशील कार्बनिक यौगिक (वीओसी) नहीं
कोई खतरनाक वायु प्रदूषक (एचएपी) नहीं
गैर ज्वलनशील
कोई विलायक, पानी या भराव नहीं
कोई आर्द्रता या तापमान उत्पादन समस्या नहीं

यूवी कोटिंग्स द्वारा प्रस्तुत समग्र प्रक्रिया सुधार:
उत्पाद के आकार के आधार पर 800 से 900 फीट प्रति मिनट तक की तेज़ उत्पादन गति
35 फीट से कम का छोटा भौतिक पदचिह्न (रैखिक लंबाई)
प्रक्रिया में न्यूनतम कार्य
इलाज के बाद की कोई आवश्यकता नहीं होने पर तुरंत सुखाएं
कोई डाउनस्ट्रीम गीली कोटिंग समस्या नहीं
तापमान या आर्द्रता संबंधी समस्याओं के लिए कोई कोटिंग समायोजन नहीं
शिफ्ट परिवर्तन, रखरखाव या सप्ताहांत शटडाउन के दौरान कोई विशेष हैंडलिंग/भंडारण नहीं
ऑपरेटरों और रखरखाव से जुड़ी जनशक्ति लागत में कमी
ओवरस्प्रे को पुनः प्राप्त करने, पुनः फ़िल्टर करने और कोटिंग प्रणाली में पुन: प्रस्तुत करने की क्षमता

यूवी कोटिंग्स के साथ बेहतर उत्पाद प्रदर्शन:
आर्द्रता परीक्षण के परिणाम बेहतर हुए
बढ़िया नमक कोहरा परीक्षण परिणाम
कोटिंग विशेषताओं और रंग को समायोजित करने की क्षमता
साफ़ कोट, धातु और रंग उपलब्ध हैं

आरओआई कैलकुलेटर द्वारा दर्शाई गई प्रति लीनियर फ़ुट कोटिंग लागत कम: