Nowe wywrotki do złomu stalowego oszczędzają czas i 140 000 USD rocznie na kosztach operacyjnych

Dział logistyki SSAB chciał usprawnić proces rozładunku złomu stalowego w hucie Luleå. Istniejąca metoda wymagała użycia dźwigu do przeniesienia złomu z wagonu kolejowego na ciężarówkę-wywrotkę, która następnie transportowała ładunek na złomowisko huty. Proces ten pochłaniał 33 roboczogodziny tygodniowo.

Celem było wyeliminowanie konieczności użycia dźwigu i ciężarówki i zamiast tego wykorzystanie istniejących wózków widłowych do rozładunku nowych kontenerów na złom – wywrotek montowanych na wagonach kolejowych, opróżnianych bezpośrednio na złomowisko w Luleå.

• Masa: Masa każdego nowego kontenera musiała być jak najniższa, aby zmaksymalizować ilość przewożonego złomu stalowego, a jednocześnie konstrukcja musiała być solidna, aby wytrzymać uderzenia stali o stal.
• Kompatybilność: Aby zamocować kontenery-wywrotki na wagonie kolejowym, ramy kontenerów musiały być kompatybilne z konfiguracjami ograniczników i blokad ISO na istniejących, standardowych wagonach-platformach Green Cargo.
• Kompatybilność, część 2: Wywrotki do złomu musiały być kompatybilne z istniejącym osprzętem do wózków widłowych używanym do przemieszczania kontenerów na wagony i z wagonów oraz wokół obu hut.
• Kształt wywrotek musiał maksymalizować ich kąt przechyłu, a środek ciężkości, uzależniony od nachylenia przedniej ściany kontenera, musiał ułatwiać rozładunek i minimalizować ilość wracającego materiału.
• Kontenery muszą mieć takie wymiary, żeby można było przetransportować je przez bramy huty Luleå.
  
  

Kluczowe było dostosowanie projektu do procesów produkcyjnych. Liczba spoin i części musiała być minimalna. Projekt wymagał również optymalizacji wykorzystania każdej stalowej płyty w celu zmniejszenia ilości odpadów. Cała konstrukcja zaś musiała być solidna – ale także ekonomiczna. 

Zadaniem działu inżynierii produktu SSAB PE było dostarczenie rysunków produkcyjnych i montażowych z wyczerpującym opisem, które z kolei można rozesłać w celu uzyskania ofert cenowych (RFQ) dotyczących produkcji stali na kontenery.

Kiedy oba wagony kolejowe są tej samej długości, konstrukcja z trzema kontenerami na wagon zawiera więcej złomu stalowego niż konstrukcja z czterema kontenerami.

Podobnie jak w przypadku wszystkich projektów – zarówno dla klientów wewnętrznych, jak i zewnętrznych – dział PE wykorzystał własną metodologię warsztatów innowacyjnych, opartą na zasadach SSAB ONE Lean, w celu kompleksowego zebrania i ustrukturyzowania wkładu wszystkich interesariuszy. Obejmowało to operatorów w miejscu, w którym złom był wytwarzany, zbierany i ładowany na wagony, a także operatorów w miejscu odbioru, gdzie kontenery były zdejmowane z wagonów i rozładowywane na złomowisku. Firma kolejowa Green Cargo również była kluczowym uczestnikiem procesu projektowania.

Dział SSAB PE brał pod uwagę dwa różne podejścia projektowe: 1) wykonanie trzech kontenerów tak dużych, jak to możliwe dla wagonu kolejowego, i 2) wykonanie czterech kontenerów, które zmieściłyby się na wagonie o tej samej długości. Wspólnie zdecydowano się na wersję z trzema kontenerami, która maksymalizuje ładowność.

Pierwsza koncepcja PE przeszła kilka iteracji, aby spełnić wszystkie wymagania projektu, w tym analizę metodą elementów skończonych (MES) dla czterech różnych scenariuszy obciążenia.

Analiza kontenerów na złom stalowy metodą elementów skończonych w jednym z czterech różnych scenariuszy obciążenia.

Aby osiągnąć odpowiednią wytrzymałość na uderzenia ciężkiego złomu stalowego, na ściany kontenerów wybrano trudnościeralną blachę Hardox^® 500 Tuf. Projekt zakładał wykonanie wszystkich komponentów z blachy stalowej o grubości 8 mm, co pozwoliło zmniejszyć liczbę blach potrzebnych do zbudowania każdego kontenera oraz uprościć zamówienia i zarządzanie zasobami.

Rysunki ukończonego, zmontowanego kontenera na złom stalowy.

Widok tyłu i ścian bocznych. Ekonomiczne kontenery maksymalizują wydajność obsługi ładunków, zarówno w hutach, jak i na kolei.

Od wstępnego szkicu kontenera do w pełni udokumentowanych specyfikacji technicznych umożliwiających uzyskanie ofert cenowych minęło niecałe sześć tygodni. Dzięki stałej komunikacji ze wszystkimi zainteresowanymi stronami, dział SSAB PDE był w stanie zebrać wszystkie niezbędne informacje, oszczędzając czas i minimalizując potrzebę przeróbek technicznych. 

Dział PE zapewnił dostępność materiałów do prototypowania, a także udzielił wsparcia technicznego zespołowi zaopatrzenia podczas procesu zbierania ofert i produkcji kontenera. 

Zestawy kontenerów zostały wyprodukowane przez SSAB Steel Service Center w Obornikach, w Polsce. Szczegółowa dokumentacja produkcyjna PE, w połączeniu z wysoką wiedzą fachową centrum w Obornikach i najnowocześniejszym sprzętem do produkcji, umożliwiła wykonanie wszystkich komponentów terminowo i z zachowaniem wąskich tolerancji. Zestawy kontenerów zostały następnie wysłane do producenta w Polsce w celu ostatecznego montażu i spawania w oparciu o dokumenty montażowe PE.

– Proces transportu złomu stalowego z wagonu kolejowego na złomowisko w Luleå skrócił się z 33 godzin tygodniowo do 7 godzin tygodniowo, eliminując przy tym potrzebę użycia dźwigu i ciężarówki-wywrotki – zauważa Hans O. Andersson, SSAB Procurement/Strategic. – Szacowane oszczędności wynoszą 140 000 USD rocznie. Dodatkowo dzięki nowym wywrotkom, dźwig w Luleå można wykorzystać do innych zastosowań.