Toz Toplama Sistemlerinde Bakım Süresini Azaltma

Endüstriyel üretim olsun ya da olmasın, her sektörde planlanan faaliyetlerin, istenilen zaman aralığında gerçekleşmediği anlar yaşanır. Endüstriyel operasyonlarda bu durum, genellikle üretim yapan proses makinelerinin veya bu proses makinelerinin çalışması için gerekli olan basınçlı hava kompresörü, toz toplama sistemi gibi ekipmanların kullanılamadığı belirli bir zaman dilimidir. Endüstriyel tesislerde bu durum “kesinti” olarak isimlendirilir. Planlı kesintiler rutin bakım işlemleri için uygulanır ve üretim planlamada yerleri vardır. Plansız kesintiler ise “Arıza” olarak isimlendirilir. Arıza durumlarında, hem arızaya geçen ekipmanın direkt masrafları (yedek parça, değişmesi gereken parçalar, tamir işçiliği v.b), hem de üretim kaybı sebebiyle yüksek maaliyetler oluşur.

Üretim yapan bir tesisin, hiç kesintisiz üretim yapmasını beklemek, çok da gerçekçi değildir. Üretim tesislerinde bakım ekiplerinin hedefi, sadece planlı kesintilerle üretimi durdurmaktır. Ancak arıza durumları da hayatın gerçekleri olarak karşımıza çıkmaktadır.

1. PLANLI KESİNTİLER: RUTİN BAKIM İŞLEMLERİ  

Endüstriyel tesislerde bakım ekipleri, rutin bakım işlemlerinin zamanında ve doğru şekilde yapılmasından sorumludur. Bakım ekipleri haftalık, aylık, 3 aylık ve/veya yıllık olarak rutin bakım planları yaparlar. Rutin bakım süresince üretimin ne zaman ve ne kadar süreyle duruşa geçeceği belirlidir. Bu sayede satınalma, depo, satış ve pazarlama ekiplerinin bu süreçte nasıl hareket edecekleri planlanmıştır. Bu sebeple planlı kesinti olarak isimlendirilen rutin bakım işlemleri, fabrikalar için çok büyük bir sorun teşkil etmez.

Planlı rutin bakım işlemleri, aynı zamanda “Kestirimci Bakım” faaliyetleridir. Kestirimci bakım, bir makinenin ya da bir prosesin arıza durumuna geçmeden önce, potansiyel arıza noktalarının tespit edilmesi ve planlı bakım süresi içerisinde gerekli önlemlerin alınması demektir. Yani planlı bakımlar, plansız arızaları engellemek veya minimuma indirmek için olmazsa olmaz faaliyetlerdir.

2. PLANSIZ KESİNTİLER: ARIZALAR 

Planlanmamış kesinti olarak isimlendirilern “Arızalar”, beklenmedik şekilde gerçekleşir ve üretim tesisleri için kabustur. Arıza durumları, şapkadan çıkan tavşandır, ve şirket operasyonlarının aksamasına neden olur. Müşterilere söz verilen tarihte siparişin yetiştirilememesi, hammadde tedarik zincirinin bozulması veya aksaması, bağlı proseslerin durma noktasına gelmesi gibi bir dizi korkunç sonuç doğurur.

Her ne kadar yöneticiler plansız kesintiler için yıllık planlarında bir tahminde bulunsalar da, arızaların durumuna göre şirket hedeflerinin sapması ve güncellenmesi gerekebilir. Bu da özellikle yönetim katında ciddi bir operasyonel iş yükü oluşturur. Yöneticiler bu arıza tahminleri için çeşitli sektörel araştırmaları kullanabilir, arıza süreleri hakkında daha doğru hedeflerde bulunabilirler. Bakım yöneticilerinin en önemli amacı, planlı ve plansız kesintilerin senelik hedefler içerisinde ve hatta altında kalmasını sağlayarak şirketlerin operasyonel verimliliğine katkı sağlamaktır.

Bakım yöneticileri bu hedefleri tutturabilmek için farklı departmanlarla yakın çalışma içerisindedirler. Özellikle yeni ekipman yatırımlarında, satınalma ve yatırım departmanı ile çok yakın çalışarak satınalacak ekipmanın güvenirliğini, bakım kolaylığını ve kalitesini kontrol eder. Kalitesiz, sürekli arıza çıkaran ekipmanların satın alındığı durumlardan en çok bakım ekipleri muzdarip olur, çünkü bu ekipmanlar yüzünden departman hedeflerini gerçekleştiremezler ve bu durumdan yöneticileri tarafından sorumlu tutulurlar. Bazı arızalar, sadece üretici firma tarafından giderilebilir. Bu sebeple sadece ekipmanın kalitesi ve güvenirliği değil, çalışılan firmanın hızlı servis yeteneği de, firmaların satınalma kararında ve bakım ekiplerinin genel performansında etkili olur.

3. TOZ TOPLAMA ÜNİTELERİ KAYNAKLI PLANLI ve PLANSIZ KESİNTİLER 

Birçok üretim tesisinde toz toplama ve duman emiş sistemleri, üretim prosesinin ayrılmaz bir parçasıdır. Yani birçok üretim prosesinde toz toplama ünitesi çalışmazsa, üretim durur. Bir toz toplama sisteminin, üretim sürecinin ayrılmaz bir parçası olması aşağıdaki durumlarda geçerlidir;

1. Üretim prosesinde toz, sistemden arındırılmazsa, çıkan ürünün kalitesi ve işlevselliği bozulur. (Birçok öğütme ve karıştırma uygulamasında, kum hazırlama tesislerinde v.b)

2. Üretim prosesinde toz sistemden arındırılmazsa, sistem arızaya geçer (CNC Lazer Kesim sistemleri v.b)

3. Bacadan toz atışının kısa süreli de olsa sorun olduğu prosesler (OSB’lerde yer alan firmalar, mevzuat gereği kısa süreli dahi toz atışına izin verilmeyen tesisler v.b)

Geleneksel olarak en çok kullanılan toz toplama ünitesi tipi, jet-pulse torba filtrelerdir. Jet-Pulse torba filtreler, toz veya duman taşıma kanalları ile kendilerine gelen kirli havayı, temizler. Jet-Pulse otomatik temizlemeli torba filtre ünitelerinde filtreler, belirli aralıklarla veya filtre doluluğuna göre basınçlı hava ile otomatik olarak temizlenir. Jet-Pulse, basınçlı hava ile otomatik temizlemeye verilen evrensel isimdir. Bu teknoloji sayesinde filtreler periyodik olarak otomatik temizlenir ve filtre ünitesine yapılacak olan bakım sıklığı önemli ölçüde azalır. Ancak torba filtreler belirli bir doygunluğa ulaşınca veya torba filtrelere zarar verebilecek olumsuz koşullar ile karşılaştığında (aşınma, sıcaklık dalgalanması veya hatalı tasarım) değişime ihtiyaç duyarlar.

Torba filtreleri değiştirmek, büyük emek ve dolayısıyla işçilik maaliyeti gerektiren kirli bir süreçtir. Bunun en önemli sebebi torba filtrelerin düzgün çalışabilmesi için harici bir “filtre kafesine” ihtiyaç duymalarıdır. Torba filtre değişiminde önce 6 metreye kadar uzunluğa çıkabilen filtre kafesini yerinden almak, ve sonra torba filtreyi yerinden çıkartmak gerekir. Filtre ünitesi tasarımına ve torba filtre sayısına göre bu süre 24 saati aşabilir. Bu süre, planlı kesintiler için bile uzun bir süredir ve üretim sürecinin yaklaşık 1,5 – 2 gün kadar kapalı kalmasına sebebiyet verebilir. Plansız kesintilerde (Arıza durumlarında) bu durum çok daha problemlidir, çünkü özellikle stokta torba filtre olmadığı durumlarda duruş süresi çok daha uzun süreler alabilir. Bir de bunun üzerine müşteriye söz verilen siparişin gecikmesi sonucu cezaya düşme ve üretim kaybından dolayı oluşan maaliyetler göz önüne alındığında toplam maaliyet 200.000 USD ‘den bile fazla olabilir.

3.A. SERVİS SÜRESİNİ NASIL AZALTABİLİRİZ?

Planlı ve plansız kesintilerin süresini azaltmak için tek bir sihirli formül maalesef bulunmamaktadır. Bu konuda dikkat edilmesi gereken ilk husus, ilk yatırım sırasında teknik uzmanlığına güvenilen, servis kabiliyeti yüksek ve kaliteli ürünler üreten bir tedarikçi ile çalışmaktır. Bu tip bir tedarikçi ilk bakışta yüksek maliyetli gibi gözükse bile, toplam satın alma maliyeti düşünüldüğünde, düşük kaliteli ve ucuz firmalara göre çok daha ekonomik olacaktır.

Mevcut bir toz toplama sisteminde ise alınabilecek aksiyonlar daha kısıtlıdır. Burada ulaşılması gereken hedef filtre değişim için gereken eforu ve işçiliği azaltırken filtre ömrünü arttırmaktır. Bir başka deyişle hem daha kolay ve daha hızlı filtre değiştirebilecek bir konuma gelmek, hem de daha az sıklıkta filtreleri değiştirmektir. Neyse ki gelişen teknoloji bu sorunu ortadan kaldırmak için muhteşem bir çözüm geliştirdi: Pliseli Torba Filtreler!

3.A.1 PLİSELİ TORBA FİLTRE NEDİR?

Pliseli torba filtreler, torba filtrelerin en zorlu ve tozlu ortamlarda çalışmasına fırsat veren kolay temizlenebilme özelliği ile kartuş filtrelerin tek bir filtrede çok daha yüksek yüzey alanı elde edebilme özelliğini birleştirebilen, eşsiz bir teknolojidir. Bu sayede pliseli torba filtreler, geleneksel torba filtrelerin 4-6 katı daha fazla filtre alanına sahip olabilmektedir.

Pliseli torba filtrelerde kullanılan Spunbond Non-Woven Polyester teknolojisi, yüksek filtrasyon verimliliğine ve kolay temizlenebilmeye imkan kılmaktadır. Bu filtre medyası üzerine işlenebilen ePTFE membran, veya PTFE püskürtme gibi teknolojiler, filtre ömrünü daha da uzamasına yardımcı olmaktadır. Pliseli torba filtreleri, kartuş filtrelerden ayıran en önemli özellik ise, plise derinliğidir. Pliseli torba filtreler, kartuş filtreler kadar derin pliselere sahip olmadıkları için özel tasarlanmış ve geliştirilmiş jet-pulse sistemlerce temizlenebilmektedirler. Peki pliseli torba filtreler, planlı ve plansız kesinti sürelerini nasıl azaltabilirler?

Bu konuyu anlayabilmek için öncelikle birkaç terimin üzerinden geçmek gerekir.

Filtrasyon Hızı (Air-To-Cloth Ratio): Filtrasyon hızı, filtrasyon verimliliğini ve filtre toplam basınç kaybını belirleyen en önemli etmendir. Bir başka deyişle, filtrasyon hızı düşük olan filtre ünitelerine yapılacak olan bakım sıklığı, filtrasyon hızı yüksek olan filtre ünitelerine oranla çok daha azdır.

Ünite İçi Yükselme Hızı (Can Velocity): Ünite içi yükselme hızı, kirli havanın, ünite içinde yer çekimi kuvvetine karşı ne kadar kuvvetli yukarı çekildiğini gösterir. Yüksek yükselme hızlarında kirli partikülleri taşıyan hava, yer çekiminden etkilenmeden direkt olarak filtre yüzeyine yapışabilecektir. Böylece filtrelere binen kirli hava yükü artacaktır. Ancak düşük yükselme hızlarında toz filtre yüzeyine yapışmadan direkt olarak bunkere düşebilir.

Filtre Boyu ve Yükselme Hızı İlişkisi: Yukarıda bahsedildiği gibi kirli hava filtre ünitesine girdiğinde filtrelere yapışmadan önce yer çekimi etkisi ile bunkere direkt düşebilir. Ancak bu kimi zaman ünite içinde 1-2 mt yükseldikten sonra mümkün olabilir. Aynı yükselme hızına sahip 2 farklı senaryoda, 4 mt’lik torba filtrelere kıyasla 2 mt’lik pliseli torba filtrelere daha az tozun yapışacağı süpriz değildir.

Geleneksel torba filtreler, pliseli torba filtreler ile değiştirildiğinde 3 faktör servis süresinin azalmasını sağlar;

1. Yükselen filtre alanı ve düşen filtrasyon hızı:

2. Azalan filtre boyu

3. Hızlı filtre değişim imkanı

Konunun daha net anlaşılması için basit bir karşılaştırma tablosunu inceleyelim.

Yukarıdaki tabloyu incelediğinizde 3 temel değer göze çarpıyor; torba boyu, toplam filtre alanı ve filtrasyon hızı. Torba boyunun kısalması, kirli havanın filtreye ulaşmadan bunkere düşebilmesi için  yer çekimine daha çok zaman tanıyor. Daha yüksek filtre alanı ve daha düşük filtrasyon hızı ise filtrelerin daha geç tıkanmasını ve doğal olarak planlı ve plansız bakım sıklığının azalmasını sağlıyor. Bunlar sayesinde filtreler artık daha geç tıkanıyor ve daha az sıklıkla bakım istiyor. Peki bakım süresi nasıl kısalıyor?

Pliseli torba filtrelerde, geleneksel torba filtrelerin aksine, entegre kafesler bulunur. Bu entegre kafesler sayesinde bakım süresi otomatik olarak %50 azalır. Bunun yanı sıra 2.000 mm boyundaki pliseli torba filtrelerin değiştirilmesi, 4.000 mm boyundaki geleneksel torba filtrelerin değiştirilmesinden çok daha kolaydır. Hem ağır hem dengesiz filtre kafesleri için harcanan vakit, hafif ve daha dengeli pliseli torba filtreleri değiştirmek için gerekli olan zamanın aşağı yukarı 2 katı kadar olmaktadır.

4. SONUÇ

Sonuç olarak, geleneksel torba filtreler pliseli torba filtreler ile değiştirildiklerinde (veya en başından bu ürünler kullanıldığında), planlı ve plansız kesinti süresi önemli ölçüde azalmaktadır. Bunu sağlayan faktörler daha yüksek filtre alanı sayesinde daha uzun filtre ömrü / daha az bakım sıklığı ve bakım kolaylığı sebebiyle daha düşük bakım süresidir.