Reducing Maintenance Time In Dust Collection Systems

Toz Toplama Sistemlerinde Bakım Süresinin Azaltılması

Endüstriyel üretim olsun ya da olmasın, her sektörde planlanan faaliyetlerin istenilen zaman aralığında gerçekleşmediği durumlar yaşanır. Endüstriyel operasyonlarda bu durum, üretim sürecinde kullanılan makinelerin veya bu makinelerin çalışması için gerekli olan basınçlı hava kompresörü ve toz toplama sistemi gibi ekipmanların belirli bir süre kullanılamaması anlamına gelir. Endüstriyel tesislerde bu durum “duruş (interruption)” olarak adlandırılır. Planlı duruşlar, rutin bakım için uygulanır ve üretim planlamasında yer alır. Plansız duruşlar ise “arıza (malfunction)” olarak adlandırılır. Arıza durumunda hem ekipmanın doğrudan maliyetleri (yedek parça, değişmesi gereken parçalar, onarım işlemleri vb.) hem de üretim kaybı nedeniyle yüksek maliyetler oluşur.

Bir üretim tesisinde hiç duruş olmaması gerçekçi bir beklenti değildir. Üretim tesislerinde bakım ekiplerinin amacı, üretimi yalnızca planlı duruşlarla durdurmaktır. Ancak arızalar da kaçınılmaz bir gerçektir.

1. PLANLI DURUŞLAR: RUTİN BAKIM PROSEDÜRLERİ

Endüstriyel tesislerde bakım ekipleri, rutin bakımın doğru zamanda ve doğru şekilde yapılmasından sorumludur. Bakım ekipleri haftalık, aylık, üç aylık ve/veya yıllık bakım planları oluşturur. Rutin bakım sırasında üretimin ne zaman ve ne kadar süreyle durdurulacağı belirlenir. Bu sayede satın alma, depo, satış ve pazarlama ekiplerinin bu süreçte nasıl hareket edeceği planlanmış olur. Bu nedenle planlı duruş olarak adlandırılan rutin bakım operasyonları, fabrikalar için büyük bir problem oluşturmaz.

Planlı rutin bakım faaliyetleri aynı zamanda “Kestirimci Bakım (Predictive Maintenance)” faaliyetleridir. Kestirimci bakım, bir makine veya proses arızaya geçmeden önce potansiyel arıza noktalarının belirlenmesi ve gerekli önlemlerin planlı bakım süresi içerisinde alınması anlamına gelir. Başka bir deyişle planlı bakım, plansız arızaları önlemek veya minimize etmek için vazgeçilmez bir faaliyettir.

2. PLANSIZ DURUŞLAR: ARIZALAR

“Arıza” olarak adlandırılan plansız duruşlar, beklenmedik şekilde ortaya çıkar ve üretim tesisleri için adeta bir kabustur. Arızalar, şirket operasyonlarını aksatan ve zincirleme etkiler yaratan beklenmedik durumlar olarak ortaya çıkar. Müşterilere verilen siparişlerin taahhüt edilen tarihte karşılanamaması; hammadde tedarik zincirinin aksaması ve bağlı proseslerin durması gibi ciddi sonuçlar doğurur.

Yöneticiler yıllık planlarında plansız duruşlar için tahminler yapsalar da, arızaların durumuna bağlı olarak şirket hedeflerinin güncellenmesi gerekebilir. Bu durum özellikle yönetim kademesinde ciddi bir operasyonel iş yükü oluşturur. Yöneticiler, sektörel araştırmalardan faydalanarak duruş sürelerine ilişkin daha doğru hedefler belirleyebilir. Bakım yöneticilerinin en önemli amacı, planlı ve plansız duruşları yıllık hedeflerin içerisinde veya altında tutarak işletme verimliliğine katkı sağlamaktır.

Bakım yöneticileri bu hedeflere ulaşmak için farklı departmanlarla yakın çalışır. Özellikle yeni ekipman yatırımlarında, satın alma ve yatırım departmanları ile birlikte çalışarak alınacak ekipmanın güvenilirliğini, bakım kolaylığını ve kalitesini kontrol eder. Düşük kaliteli ve sürekli arıza yapan ekipmanların satın alınması durumunda en fazla zorluk yaşayan ekipler bakım ekipleridir. Çünkü bu ekipler hedeflerine ulaşamaz ve yöneticileri tarafından sorumlu tutulur. Bazı arızalar yalnızca üretici firma tarafından giderilebilir. Bu nedenle sadece ekipmanın kalitesi değil, aynı zamanda çalışılan firmanın hızlı servis kabiliyeti de satın alma kararlarında ve bakım ekiplerinin genel performansında belirleyici rol oynar.

3. TOZ TOPLAMA SİSTEMLERİNDEN KAYNAKLANAN PLANLI VE PLANSIZ DURUŞLAR

Birçok üretim tesisinde toz toplama ve duman emiş sistemleri üretim sürecinin ayrılmaz bir parçasıdır. Başka bir deyişle, toz toplama sistemi çalışmadığında birçok üretim sürecinde üretim de durur. Bu durum aşağıdaki senaryolarda geçerlidir:

• Üretim sürecinde toz sistemden uzaklaştırılmazsa, ürün kalitesi ve fonksiyonu bozulur (taşlama, karıştırma uygulamaları, kum hazırlama tesisleri vb.)

• Üretim sürecinde toz uzaklaştırılmazsa, sistem arızaya girer (CNC lazer kesim sistemleri vb.)

• Bacadan toz çıkışının kısa süreli bile sorun oluşturduğu prosesler (OSB’de bulunan işletmeler vb.)

Geleneksel olarak en yaygın kullanılan toz toplama ünitesi tipi Jet-Pulse torba filtrelerdir. Jet-Pulse torba filtreler, kirli havayı toz veya duman taşıma kanalları aracılığıyla filtre ünitesine taşır. Jet-Pulse otomatik temizleme sistemine sahip torba filtrelerde, filtreler belirli aralıklarla veya tıkanma seviyesine bağlı olarak basınçlı hava ile otomatik şekilde temizlenir. Jet-Pulse, basınçlı hava ile otomatik temizleme işleminin genel adıdır. Bu teknoloji sayesinde filtreler periyodik olarak otomatik olarak temizlenir ve filtre ünitesi üzerindeki bakım sıklığı önemli ölçüde azalır. Ancak torba filtreler belirli bir doygunluk seviyesine ulaştığında veya aşınma, sıcaklık değişimleri ya da hatalı tasarım gibi olumsuz koşullara maruz kaldığında değiştirilmelidir.

Torba filtrelerin değiştirilmesi oldukça kirli ve yoğun iş gücü gerektiren bir işlemdir ve bu nedenle ciddi bir işçilik maliyeti oluşturur. Bunun en önemli nedeni, torba filtrelerin doğru çalışabilmesi için harici bir “filtre kafesi”ne ihtiyaç duymasıdır. Torba filtre değişimi sırasında, uzunluğu 6 metreye kadar ulaşabilen filtre kafeslerinin sökülmesi ve ardından torba filtrenin çıkarılması gerekir. Bu işlem süresi, filtre ünitesinin tasarımına ve filtre sayısına bağlı olarak 24 saati aşabilir. Bu süre planlı duruşlar için bile oldukça uzundur ve üretimin yaklaşık 1,5 – 2 gün durmasına neden olabilir. Plansız arızalarda ise bu durum çok daha kritiktir. Özellikle torba filtrelerin stokta bulunmaması durumunda duruş süresi daha da uzar. Buna ek olarak, müşteri siparişlerinin gecikmesi nedeniyle oluşan cezai maliyetler ve üretim kaybı da eklendiğinde toplam maliyet 200.000 $’ın üzerine çıkabilir.

3.A. SERVİS SÜRESİ NASIL AZALTILIR?

Planlı ve plansız duruş sürelerini azaltmak için tek bir sihirli çözüm bulunmamaktadır. Bu konuda ilk dikkat edilmesi gereken nokta, ilk yatırım aşamasında teknik uzmanlığına güvenilen, yüksek kaliteli ürünler üreten ve güçlü servis kabiliyetine sahip bir tedarikçi ile çalışmaktır. Böyle bir tedarikçi ilk bakışta maliyetli gibi görünse de toplam satın alma maliyeti değerlendirildiğinde düşük kaliteli ve ucuz firmalara göre çok daha ekonomik olacaktır.

Mevcut bir toz toplama sisteminde yapılabilecek iyileştirmeler daha sınırlıdır. Bu noktada hedef, filtre ömrünü artırmak ve filtre değişimi için gereken iş gücü ve eforu azaltmaktır. Yani filtrelerin daha kolay ve hızlı değiştirilmesini sağlamak ve daha seyrek değiştirilmesini mümkün kılmaktır. Neyse ki gelişen teknoloji bu soruna önemli bir çözüm sunmaktadır: Pliseli Torba Filtreler (Pleated Bag Filters)

3.A.1 PLİSELİ TORBA FİLTRE NEDİR?

Pliseli torba filtreler, torba filtrelerin en zorlu ve yüksek tozlu ortamlarda çalışma kabiliyeti ile kartuş filtrelerin kolay temizlenebilme özelliğini birleştirerek tek bir filtrede çok daha yüksek filtrasyon yüzey alanı elde edilmesini sağlayan özel bir teknolojidir. Bu sayede pliseli torba filtreler, geleneksel torba filtrelere göre 4–6 kat daha fazla filtre alanına sahip olabilir.

Pliseli torba filtrelerde kullanılan Spunbond Non-Woven Polyester teknolojisi, yüksek filtrasyon verimi ve kolay temizlenebilirlik sağlar. Bu filtre medyası üzerine uygulanabilen ePTFE membran veya PTFE kaplama gibi teknolojiler ise filtre ömrünü daha da uzatır. Pliseli torba filtreleri kartuş filtrelerden ayıran en önemli özellik plis derinliğidir. Pliseli torba filtreler, kartuş filtreler kadar derin plis yapısına sahip olmadıkları için özel olarak tasarlanmış Jet-Pulse sistemleri ile etkin şekilde temizlenebilirler.

Peki pliseli torba filtreler planlı ve plansız duruş sürelerini nasıl azaltır?

Bu konunun daha iyi anlaşılabilmesi için bazı temel kavramların açıklanması gerekmektedir.

Filtrasyon Hızı (Air-To-Cloth Ratio): Filtrasyon verimini ve filtrelerin toplam basınç kaybını belirleyen en önemli faktördür. Düşük filtrasyon hızına sahip filtre ünitelerinde bakım sıklığı, yüksek filtrasyon hızına sahip ünitelere göre çok daha düşüktür.

Can Velocity: Kirli havanın filtre ünitesi içerisinde yerçekimine karşı ne kadar güçlü şekilde yukarı çekildiğini ifade eder. Yüksek hızla yükselen kirli hava, yerçekiminden etkilenmeden doğrudan filtre yüzeyine yapışabilir. Bu durumda filtre üzerindeki yük artar. Düşük can velocity değerlerinde ise toz, filtre yüzeyine ulaşmadan doğrudan bunker’e düşebilir.

Filtre Boyu ve Can Velocity İlişkisi: Kirli hava filtre ünitesine girdiğinde, filtrelere ulaşmadan önce yerçekimi etkisiyle bunker’e düşebilir. Ancak bu durum genellikle 1–2 metrelik yükselme sonrasında gerçekleşir. Aynı can velocity değerine sahip iki farklı senaryoda, 2 metre uzunluğundaki pliseli torba filtrelerde, 4 metre uzunluğundaki geleneksel torba filtrelere kıyasla filtre yüzeyine daha az tozun yapışması beklenir.

Geleneksel torba filtrelerin pliseli torba filtreler ile değiştirilmesi durumunda servis süresini azaltan 3 temel faktör vardır:

• Daha yüksek filtrasyon alanı ve daha düşük filtrasyon hızı

• Daha kısa filtre boyu

• Daha hızlı filtre değişim imkânı

Yukarıdaki tabloyu incelediğinizde 3 temel değer öne çıkmaktadır; torba uzunluğu, toplam filtrasyon alanı ve hava/kumaş oranı. Torba uzunluğunun kısalması, kirli havanın filtreye ulaşmadan önce yerçekimi etkisiyle bunkere düşmesi için daha fazla zaman sağlar. Daha yüksek filtrasyon alanı ve daha düşük hava/kumaş oranı ise filtrelerin daha geç tıkanmasını sağlar ve doğal olarak planlı ve plansız bakım sıklığını azaltır. Bu sayede filtreler daha geç tıkanır ve daha seyrek bakım gerektirir. Peki bakım süresi nasıl kısalır?

Pliseli torba filtreler, geleneksel torba filtrelerin aksine entegre kafes yapısına sahiptir. Bu entegre kafesler sayesinde bakım süresi otomatik olarak %50 oranında azalır. Ayrıca, 2.000 mm uzunluğundaki pliseli torba filtrelerin değiştirilmesi, 4.000 mm uzunluğundaki geleneksel torba filtrelere göre çok daha kolaydır. Ağır ve dengesiz filtre kafesleriyle harcanan süre, hafif ve daha stabil pliseli torba filtrelerin değiştirilmesi için gereken sürenin yaklaşık 2 katıdır.

4. SONUÇ

Sonuç olarak, geleneksel torba filtrelerin pliseli torba filtrelerle değiştirilmesi (veya bu ürünlerin başlangıçtan itibaren tercih edilmesi), planlı ve plansız duruş sürelerini önemli ölçüde azaltır. Bunun arkasındaki temel nedenler; daha yüksek filtrasyon alanı sayesinde daha uzun filtre ömrü, daha düşük bakım sıklığı ve bakım kolaylığı sayesinde azalan bakım süreleridir.