I. DEMİR-ÇELİK SEMPOZYUM BİLDİRİLERİ / 29
tmmob
makina mühendisleri odası
tmmob
metalürji mühendisleri odası
"Erdemir'de kapasite belirleme çalışmaları 2. Sıcak haddehane ve bobin hazırlama
tesisleri kapasite tahmin modeli"
Önder ÖNER
Ahmet TAŞKIN
ERDEMİR'DE KAPASİTE BELİRLEME ÇALIŞMALARI 2.SICAK HADDEHANE VE BOBİN HAZIRLAMA TESİSLERİ
KAPASİTE TAHMİN MODELİ
Önder ÖNER Ahmet TAŞKIN
Özet: Üretim tesislerinde hatların kapasitelerinin belirlenmesi etkin planlama yapılabilmesi ve dar boğazların tespit edilmesi açısından önemlidir. Yapılan kapasite belirleme çalışmaları üretim yelpazesi, hattın net çalışma saatini ve hat üzerindeki birimlerin üretim hızlarını dikkate almalıdır. Bu kriterler dikkate alınarak Erdemir 2. Sıcak Haddehane ve Bobin Hazırlama hatlarının kapasiteleri belirlenmiş ve değişkenler formülize edilerek microsoft excel uygulamalarıyla modeller oluşturulmuştur.
Anahtar sözcükler: Kapasite, Haddehane, Sempozyum, Demir ve Çelik, Bildiri, Sunuş Ereğli Demir ve Çelik Fabrikaları (Erdemir) 3,1 milyon
ton/yıl seviyesinde üretim miktarı ile ülkemizin en büyük sanayi kuruluşlarındandır. 1965 yılında 470.000 ton/yıl seviyesindeki üretim geçen süre zarfında yapılan yatırım ve modernizasyonlarla yaklaşık 6,5 kat artmıştır.
Teknoloji transferi ile gerçekleştirilen ve büyük yatırım değerleri ile oluşturulan tesislerin kapasitelerinin hesaplanması, değişen koşullara göre yeniden düzenlenmesi, üretim planlama, üretim ve ürün maliyetleri için büyük önem taşımaktadır. Kapasite değerlerinin belirlenmesi, kapasiteyi etkileyen tüm faktörlerin ortaya konulması ve bu faktörlerin kapasite üzerindeki etkilerinin formülize edilip, hesaplanması ile gerçekleştirilebilmektedir.
Bu tebliğde Erdemir'de bulunan 2. Sıcak Haddehane ve Bobin Hazırlama Hatları için çeşitli faktörlere göre formülize edilerek yapılan kapasite hesaplama çalışmaları ve sonuçları anlatılmaktadır.
1. 2.SICAK HADDEHANE KAPASİTE MODELİ
Erdemir 2. sıcak haddehanesi 1978 yılında yarı sürekli bir hat olarak kurulmuş ve 1995 yılında modernize edilerek üretim kalitesi ve hat kapasitesi artırılmıştır. Hat üzerindeki ana birimler şunlardır:
Slab fırınları (2 adet, itici tip) Slab ezme presi
Ön hadde-1 (2 Hi, tek paso)
Ön hadde-2 (4 Hi, tersinir, 5-7 paso) Kenar haddeleyici (edger)
Şerit ön malzeme sancı (coil box) Kırpıntı makası
Şerit hadde (7 ayaklı) Duşlu masa
Bobin sancılar (2 adet hidrolik, 1 adet pünomatik) Konveyörler
Üretim yelpazesinde karbon, IF, HSLA, API ve otomotiv çelikleri bulunmakta olup kalınlık aralığı 1,5 - 12,0 mm, genişlik aralığı 750 - 1525 mm dir. Üretilen çelik saclar bobin halinde sarılmakta, üretimin %60'ı sıcak mamul olarak, %40'ı soğuk haddelendikten sonra soğuk mamul olarak satılmaktadır.
Çalışmanın başlangıcında hattın üretim kapasitesini belirleyen etkenler tespit edilmiştir. Bu etkenlerin analizi yapılarak her biri formülize edilmiştir. Daha sonra fiili veriler kullanılarak kapasite modeli oluşturulmuştur.
Hazırlanan modelde etkenlerin değişimine göre kapasitenin değişimini görmek mümkündür.
Hattın üretim kapasitesini belirleyen etkenler aşağıdaki gibi belirlenmiştir.
- Ürün yelpazesi - 12 mt slab oranı - Net çalışma oranı - Sıcak şarj oranı - Fırın ısıtma kapasitesi - Ön haddeleme kapasitesi - Şerit haddeleme kapasitesi
1.1 Ürün Yelpazesi
271
Haddelenen malzemenin kalınlığına ve genişliğine göre üretim hızı değişmektedir. İnce ve dar malzemelerin haddelenmesinde birim zamanda daha düşük üretim yapılırken, orta kalınlıkta ve geniş ebatların haddelenmesinde daha yüksek üretim hızlarına ulaşılabilmektedir.
Kapasite hesaplarına baz teşkil etmek üzere 2. sıcak haddehanede 2000 yılı ilk yedi aylık dönemde haddelenen fiili ürün yelpazesindeki dağılım dikkate alınmıştır. Üretim yelpazesi, genişlik olarak 8 grup, kalınlık olarak 15 grup olmak üzere toplam 120 ürün alt grubuna bölünmüştür.
Kalite farklılıklarından kaynaklanan üretim hızı değişimleri ise hesaplamalarda dikkate alınmamıştır.
Her ürün alt grubunun üretim hızları tespit edilerek, toplam net çalışma süresi içinde bu grupta ne kadar üretimin yapılabileceği hesaplanmıştır. Alt grupların toplamı 2. sıcak haddehanenin yıllık üretim kapasitesini vermektedir.
Tablo
Kalınlık (mm)
15 1.7 2.0 2.2 2.5 2.7 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 6 0 7 0 8 0 11.0
TOPLAM
. Fiili Ürün Yelpazesi - 2000 ilk 7 ay, 12mt slabdan (ton)
G E N İ Ş L İ K (mm) 800
7,758 72,747 3,980 11,767 1,248 3,992 713 5,244 1.481 906 30 0 0 0 0
109,866 900
340 8,343 3,868 5,990 4,094 11,686 11,227 4,544 2,282 1,118 1,851 414 32 237 1,054
57,080 1000
23,523 21,329 47,498 13,480 31,740 22,606 30,462 19,851 11,452 5,823 5,860 473 39 113 2.635
236,884 1100
79 773 7,117 12,621 20,054 15,653 40,598 14,175 11,277 6,1%
3,619 3,503 1,428 895 1,366
139,354 1200
0 23 3,402 16,367 25,069 27,518 59,942 40,319 25,937 16,493 8,559 3,135 339 159 0
227,262 1300
0 23 1,943 4,267 32,611 39,147 53,847 73,046 26,860 36,267 3,376 549 1,031 1,051 1,433
275,451 1400
0 0 0 0 4,267 3,900 4,015 3,168 2,405 4,768 4,653 1,322 400 1,261 52
30,211 1500
0 0 0 0 0 1,439 1,808 5,176 4,688 4,489 1,522 375 381 28 1,467
21,373 TOPLAM
31,700 103,238 67,808 64,492 119,083 125,941 202,612 165,523 86,382 76,060 29,470 9,771 3,650 3,744 8,007
1,097,481
Tablo 2. Fiili Ürün Yelpazesi - 2000 ilk 7 ay, 6mt slabdan (ton)
Kalınlık (mm)
1.5 1.7 2 0 2.2 2.5 2.7 3 0 3.5 4.0 4.5 5.0 6.0 7.0 80 110
TOPLAM
G E N İ Ş L İ K (mm) 800
2,282 1,115
171 89 90 85 67 91 607 112 164 0 0 0 0
4,873 900
0 666 1,257 446 265 154 467 1,424 593 48 133 165 0 16 16
5,650 1000
24,740 4,928 46,047 2,876 10,212 5,581 15,454 8,689 5,655 627 654 681 50 0 0
126,194 1100
31 42 6,099 373 1,281 1,343 6,236 19,351 10,722 4,335 2,560 2,922 591 0 0
55,886 1200
0 0 18,575 4,238 26,742 17,058 53,251 18,884 19,146 8,688 2,764 2,612 1,073 366 369
173,766 1300
0 0 23 11 1,045 373 5,622 2,418 4,030 4,792 1,881 581 46 11 0
20,833 1400
0 0 0 0 370 2,753 1,103 1,793 3,166 7,333 1,897 1,075 0 101 0
19,591 1500
0 0 0 0 0 67 623 204 18,672 637 18,242 7,097 28 42 70
45,682 TOPLAM
27,053 6,751 72,172 8,033 40,005 27,414 82,823 52,854 62,591 26,572 28,295 15,133 1,788 536 455
452,475
1.2 Uzun (12 mt) Slab Oranı
2. sıcak haddehanede 6 ve 12 mt olmak üzere iki ayrı boyda slab haddelenebilmektedir. Slab boyunu belirleyen en önemli unsur müşteri talebidir. Kısa (6 mt) boyda slabların haddelenmesi sırasında iki malzeme arası toplam zaman artmakta, malzeme başı haddelerden daha yavaş geçtiği için haddeleme süresi uzamakta, ayrıca verim kayıpları daha fazla olmaktadır. Bu nedenle 6 mt slab haddelemede 2.
sıcak haddehane üretim hızı düşmektedir.
Kapasite hesabında esas alınan ürün yelpazesinde kalınlık ve genişlik yanında slab boyu da dikkate alınmıştır. Ürün yelpazesi 6 ve 12 mt slablar için ayrı ayrı hazırlanmıştır.
Mevcut çalışma şartlarında 12 mt slab oranı ağırlık olarak
% 65-75 arasında değişmekte olup, aşağıda yıllara göre 12 mt slab haddeleme oranları verilmiştir.
1997 % 6 4 1998 %66 1999 %75 2000 % 71
Kapasite hesaplamasında 12 mt slabların ağırlık oranı (2000 yılı ilk 7 aylık fiili değer) %70,8 olarak alınmıştır.
1.3 Net Çalışma Oranı
2. sıcak haddehanenin periyodik bakım, yıllık bakım, merdane değişimi, arıza gibi nedenlerden dolayı duruş süreleri çıkarılarak hattın net çalışma saati belirlenmiştir.
Kapasite hesaplamasında net çalışma oranı performans saatine göre %80, takvim saatine göre de % 68 olarak alınmıştır. Aşağıda net çalışma oranının hesaplanması verilmiştir.
Takvim saati Periyodik bakım Yıllık bakı Diğer
Performans saati Net çalışma
8760 saat/yıl 700 saat/yıl 432 saat/yıl 180 saat/yıl 7448 saat/yıl 5956,8 saat/yıl,
% 80 (performans saatine göre)
% 68 (takvim saatine göre)
2. sıcak haddehanenin yıllara göre net çalışma oranlan şu şekildedir:
1997 1998 1999 2000
%61,4
%61,3
%61,4
% 67,3 1.4 Sıcak Şarj Oranı
Slablar sürekli döküm tesislerinde üretildikten sonra slab
sahasına taşınır, yüzey durumları kontrol edilir, yüzey
kusurları nedeniyle veya kalitesi gereği skarfla tamir
edildikten sonra sıcak haddeleme için slab fırınlarına şarj
edilir. Skarf tamiri yapılmayacak slablar sürekli döküm
tesislerinde üretildikten sonra henüz tam soğumadan slab
fırınlarına şarj edilebilirse ısıtmada kullanılan enerjiden
tasarruf sağlanır. Ayrıca, slab ısıtma fırınlarının kapasitesi
artar. Slabların sıcak şarj edilebilmesi için genişliklerinin
sıcak haddeleme programlarına ve siparişe uygunluğu da
önemlidir.
Yıllara göre 2. sıcak haddehane sıcak şarj uygulama oranları toplam haddelenen slaba göre (ithal + yerli) aşağıdaki gibi gerçekleşmiştir.
1997 %24,5 1998 % 12,2 1999 % 10,0 2000 % 8,6
Sıcak şarjın ısıtma kapasitesine olan katkısının hesaplanmasında, slabların ortalama fırın giriş sıcaklığı 300, çıkış sıcaklığı da 1250 derece olarak alınmıştır.
Ayrıca, sıcak şarj programlarının başlangıcında ve sonunda sıcak slablar ile soğuk slablar birlikte fırın içinde bulunduğundan ısıtma hızı soğuk slablar tarafından belirlenmektedir. Bu nedenle sıcak şarj programlarının 1200 tonu yavaş itilmekte ve üretim hızını etkilememektedir. Sıcak şarj programlarının ortalama tonajı ise 2400 tondur. Böylece, sıcak şarj yapıldığında ısıtma kapasitesi 12 mt slablarda %12,0 oranında artmaktadır.
2. sıcak haddehane üretim kapasitesinin ön hadde ve şerit hadde tarafından sınırlandığı bazı ebatlarda ve 6 mt slablarda sıcak şarj üretim artışı sağlamaz. Bu durumda sıcak şarj enerji tasarrufu dolayısıyla tercih edilmektedir.
Yapılan kapasite hesaplamasında sıcak şarj oranı %20 olarak alınmıştır. Sıcak şarj oranının hesaplanmasında 2.
Sıcak haddehanede haddelenen ithal ve yerli slabların toplamı dikkate alınmıştır. Ayrıca, fiiliyatta olduğu gibi, 1400 ve 1500 grubu malzemelerde sıcak şarj yapılmayacağı varsayılmıştır.
1.5 Fırın Isıtma Kapasitesi
Slablar sıcak haddeleme öncesinde 1250 derece sıcaklığa kadar ısıtılır. Bu işlem slab ısıtma fırınlarında yapılmaktadır. 2. sıcak haddehanede, slabların ısıtılmasında kullanılan iki adet itici tip fırın bulunmakta olup her birinin teorik ısıtma kapasitesi 318 ve 320 ton-slab/saattir.
Kapasite hesaplamasında toplam ısıtma kapasitesinin hesaplanmasında fırın ısıtma verimi teorik kapasitenin
%95'i olarak alınmıştır. Isıtma kapasitesi olarak teorik kapasiteye (%100 değerine) fırın bakımlarından sonra tüm izolasyonlar yeni iken ulaşılabilmekte, çalışma süreci içinde izolasyonların dökülmesi ve ısı kayıplarının artması nedeniyle fırın ısıtma kapasitesi düşmektedir.
Ayrıca, sıcak haddelemedeki tufal ve kırpıntı kaybı gibi verim kayıplarından dolayı slab fırınlarına şarj edilen slab ağırlığının %97,5'i kadar bobin üretilmektedir. Slab fırınlarının kapasite hesabında bu durum dikkate alınmıştır.
Tablo 3. Slab Fırınları Fiili Kapasitesi (ton/saat) sıcak şarj (%)
peş-peşe şarj dağınık şarj
0 591 591
20 619 608
2. fırın (dizayn-ton/saat) 318.0 3. fırın (dizayn-ton/saat) 320.0 kapasite kullanımı (%) 95.0 bobin verimi (%) 97.5 sıcak şarj (derece) 300.0 çıkış sıcaklığı (derece) 1250.0
1.6 Ön Haddeleme Kapasitesi
Ön haddeleme işlemi slab ezme presinde kenar ezmesi, ön hadde-1 de tek geçişli haddeleme, ön hadde-2 de çok geçişli haddeleme ve kenar haddeleme işlemlerinden oluşur.
Sıcak haddeleme işleminde slablar 1250 dereceye kadar ısıtıldıktan sonra 30 mm den daha fazla genişlik daraltması gerekliyse slab ezme presinde ezilir. Ön haddelemede kapasite açısından dar boğaz ön hadde-2 işlemleridir. Bu nedenle kapasite hesaplamasında ön hadde-2 nin haddeleme zamanları dikkate alınmıştır. Tüm genişliklerde bu işlem sürelerinin aynı olacağı varsayılmıştır. Fiiliyatta, geniş ebatlarda haddeleme hızı düştüğünden işlem süreleri bir miktar uzamaktadır.
6 mt slablarda ezme presi kullanılırsa üretim zamanı yaklaşık 10 sn uzamaktadır. 6 mt slabların %60'ında ezme yapıldığı dikkate alınarak ön haddelemeye slab ezme işlem süresi ilave edilmiştir.
Ön haddelemede, 1500 mm genişlikteki slabların tamamına yakını ile diğer genişlikteki slabların az bir kısmı 7 geçiş ile haddelenmektedir. Bu nedenle yapılan hesaplamada 1500 mm genişlik için 7 geçiş süreleri, diğer genişlikler için ise 5 geçiş süreleri dikkate alınmıştır.
Tablo 4. 5 ve 7 Paso (geçiş) Çalışmaya Göre Fiili Ön Haddeleme zamanları (saniye) PASO
1
2 3 4
5
6
7 SSP fark
Haddeleme Paso arası Haddeleme Paso arası Haddeleme Paso arası Haddeleme Paso arası Haddeleme Paso arası Haddeleme Paso arası Haddeleme Malz. arası AWC farkı TOPLAM SÜRE
5 PASO 6 mt
5 9 6 8 7 8 9 8
\
| 20
6 0 96
12 mt 8 9 10
9 12 9 15 9 18
r
250 0 124
7 PASO 6 mt 12 n
5 8 9 6
9 9 8 9
6 11
8 i 9 7 T 12 8 8
8 ı 8 9 : 14 8 8 10 16 ' 20 j 25
0 0 120
0 0 159
273
Tablo 5. Fiili Ön Haddeleme Kapasitesi (ton-adet/net saat) Tablo 6. Fiili Şerit Hadde Haddeleme Hızları
ŞLABBOYU PASO 6 m t
12 mt ton/ saat id et/ saa ton/ saat idet/ saa
800 5 276 37,5 427 29,0
900 5 310 37,5 480 29,0
G E N İ Ş 1000
5 344 37,5
533 29,0
1100
5 379 37,5
587 29,0
L I K 1200
5 413 37,5
640 29,0
(mm]
1300
5 448 37,5
693 29,0
1400
5 482 37,5
747 29,0
1500
7 413 30,0
624
?2,6
1.7 Şerit haddeleme kapasitesi:
Slablar ön haddelemede ortalama 32 mm kalınlığa kadar haddelenip, genişlikleri ayarlandıktan sonra 1,5 - 12,0 mm kalınlığa kadar şerit haddeleme yapılır. Şerit haddeleme, ön haddeden gelen malzemenin bobin kutusuna sarılması, baş ve son kısmının kırpıntı makasında kesilmesi, 7 ayaklı şerit haddeden tek geçişle sipariş kalınlığına kadar haddelenmesi, istenen metalurjik özelliklerin sağlanabilmesi için duşlu masada soğutulması ve şerhin bobin haline sarılarak konveyörlerle sahaya taşınması işlemlerinden oluşur.
M A L Z E M E KALINLIĞI (mm) metre slab ~ ~ ™ 12 metre slab I
KaıınıiK
(mm)
1.51.7 2.0 2.2 2.5 2.7 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 6.0 7.0 8.0
11.0
mpm
6 mt
680 670 650 630 590 560 520 460 415 370 330 265 210 175 125Adet/saat 39.7 43.3 47.8 50.0 52.3 53.2
54.4 55.6 56.8 56.9 56.6 55.1 52.2 50.4 49.712 mt mpm
665 655 635 610 570 540 500 440 390 345 305 240 185 150 100
Adet/saat 21.9 24.1 27.0 28.3 29.7 30.3 31.0 31.7 32.1 31.9 31.5 30.0 27.4 25.7 23.9
Şerit haddeleme işleminde dar boğaz şerit hadde işlemleridir. Bu nedenle kapasite hesaplamasında şerit haddenin ortalama hızları kısıt olarak dikkate alınmıştır.
Diğer şerit işlemleri bir kısıt olarak değerlendirilmemiştir.
Fiiliyatta, bu kısımlar da zaman zaman prosesi sınırlamaktadır.
Tüm genişliklerde ve kalitelerde bu işlem sürelerinin aynı olacağı, değişimin sadece kalınlığa göre olacağı varsayılmıştır. Fiiliyatta, geniş ebatların soğuma hızı düşük olduğundan, bazı kalitelerin de çıkış sıcaklıkları düşük olduğundan haddeleme hızı düşmekte ve işlem süreleri bir miktar uzamakta, üretim hızı düşmektedir. İki malzeme arası zaman olarak 20 saniye esas alınmıştır.
1.8 Kısıtların birleştirilmesi
2. Sıcak haddehane genel üretiminde ısıtma, ön haddeleme ve şerit haddeleme işlemleri ürün tipine göre farklı ebatlarda kısıtlar oluşturmaktadır. Yukarıda detayları verilen ısıtma, ön haddeleme ve şerit haddeleme kapasiteleri, ürün yelpazesindeki kalınlık ve genişliklere göre kısıt analizi yapılarak 2. Sıcak haddehanenin 6 mt ve 12 mt slablarda saatlik haddeleme kapasiteleri ayrı olarak oluşturulmuştur.
Şekil 1. Fiili Şerit Hadde Haddeleme Hızı
Tablo 7. 6mt Slab İçin 2.Sıcak Haddehane Fiili Kapasitesi (ton/net saat)
Tablo 10. 12mt Slab İçin Fiili Kapasiteye Göre Üretim zamanları (net saat)
Kalınlık (mm)
1.5 1.7 2.0 2.2 2.5 2.7 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 6.0 7.0 8.0 11.0
G E N İ Ş L İ K (mm) 800
276 276 276 276 276 276 276 276 276 276 276 276 276 276 276
900 310 310 310 310 310 310 310 310 310 310 310 310 310 310 310
1000 344 344 344 344 344 344 344 344 344 344 344 344 344 344 344
1100 379 379 379 379 379 379 379 379 379 379 379 379 379 379 379
1200 413 413 413 413 413 413 413 413 413 413 413 413 413 413 413
1300 448 448 448 448 448 448 448 448 448 448 448 448 448 448 448
1400 482 482 482 482 482 482 482 482 482 482 482 482 482 482 482
1500 413 413 413 413 413 413 413 413 413 413 413 413 413 413 413
Tablo 8. 12mt Slab İçin 2.Sıcak Haddehane Fiili Kapasitesi (ton/net saat)
Kalınlık (mm)
1.5 1.7 2.0 2.2 2.5 2.7 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 6.0 7.0 8.0 11.0
G E N İ Ş L İ K (mm) 800
322 354 397 416 427 427 427 427 427 427 427 427 403 378 351
900 362 399 446 468 480 480 480 480 480 480 480 480 454 425 394
1000 402 443 496 519 533 533 533 533 533 533 533 533 504 472 438
1100 443 487 545 571 587 587 587 587 587 587 587 587 554 520 482
1200 483 531 595 608 608 608 608 608 608 608 608 608 605 567 526
1300 523 576 608 608 608 608 608 608 608 608 608 608 608 608 570
1400 563 608 608 608 608 608 608 608 608 608 608 608 608 608 608
1500 604 608 608 608 608 608 608 608 608 608 608 608 608 608 608
Ürün yelpazesindeki üretim tonaj larıyla 2. sıcak haddehane üretim hızları kullanılarak yıllık net çalışma saatini gerçekleştirmek ve yelpazedeki her bir ürün grubunu haddelemek için gerekli üretim zamanları hesaplanmıştır.
Tablo 9. 6mt Slab İçin Fiili Kapasiteye Göre Üretim zamanları (net saat)
Kalınlık (mm)
1.5 1.7 2.0 2.2 2.5 2.7 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 6.0 7.0 8.0 U.O TOPLAM
G E N İ Ş L İ K (mm)
800
15.3
7.5 1.1 0.6 0.6 0.6 0.4 0.6 4.1 0.8 1.1
33 900
4.0 7.5 2.7 1.6 0.9 2.8 8.5 3.5 0.3 0.8 1.0
0.1 0.1 34
1000 132.9 26.5 247.4 15.5 54.9 30.0 83.0 46.7 30.4
3.4 3.5
.3.7
0.3
678
1100
0.2 0.2
29.8
1.8 6.3 6.6
30.5 94.5 52.4 21.2 12.5
14.3 2.9
273
1200
83.2 19.0 119.7 76.4 238.4 84.5 85.7 38.9 12.4 11.7
4.8 1.6 1.7 778
1300
0.1 0.0 4.3 1.5
23.2 10.0 16.7 19.8
7.8
2.4
0.2 0.0
86
1400
1.4
10.6
4.2 6.9
12.2 28.1
7.3 4.1
0.4
75
1500
0.3 2.8 0.9
83.6
2.9
81.7 31.8
0.1 0.2 0.3 205
TOPL 148
38 369 40 189 127 385 253 288 115 127
69
8 2 2
2,161
Kalınlık (mm)
1.5 1.7
2.0
2.2 2.5
2.7 3.0
3.5 4.0 4.5 5.0 6.0 7.0 8.0
11.0
TOPLAM
G E N İ Ş L İ K (mm)
800
44.6 380.0 18.6 52.4
5.4
17.3 3.1 22.7
6.4 3.9 0.1
555 900
1.7
38.7 16.0 23.7 15.8 45.1 43.3 17.5
8.8 4.3 7.1 1.6 0.1 1.0 4.9 230
1000 108.2 89.1 177.3 48.0 110.1 78.4 105.7 68.9 39.7 20.2 20.3
1.6 0.1 0.4
11.1
879
1100
0.3 2.9
24 1 40.9 63.3 49.4 128.1 44.7 35.6 19.5 11.4 11.1
4.8 3.2 5.2 444
1200
0.1
10.6 49.8 76.3 83.8 182.4 122.7 78.9 50.2 26.lj
9.5 1.0 0.5
692
1300
0.1 5.9
13.0
JJ9.2
99.3 163.9 222.3 81.8 110.4 10.31.7 3.1 3.2 4.7 839
1400
13.0
11.9 12.2 9.6 7.3
14.5 14.2
4.0 1.2 3.8 0.2 92
1500 TOPL 155 511 253 228
1 383
4.4 5.5
15 8 14.3 13.7
4.6 1.1 1.2 0.1 4.5 65
1- 409A
644 524
273 237 94 31 12 12
31
~~3/796
Tablo 11. Toplam Üretim İçin Fiili Kapasiteye Göre Üretim zamanlan (net saat)
Kalınlık (mm)
1,5 1,7 2,0 2,2 2,5 2,7 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 6,0 7,0 8,0
11,0
TOPLAM 800
59,9 387,5 19,7 53,0
6,0
17,9
3,5
23,4 10,5
4,7 1,2 0,0 0,0 0,0 0,0 587
900 1,7
42,7 23,5 26,4 17,4 46,0 46,1 26,0 12,3
4,6 7,9 2,6 0,1 1,1 5,0 264
G E N İ Ş 1000 241,1 115,6 424,7 63,5 165,0 108,4 188,7 115,6 70,1 23,6 23,8
5,3 0,4 0,4
11,1 1.557
1100
0,5 3,1
53,9 42,7 69,5 55,9 158,5 139,2 87,9 40,7 23,9 25,3
7,7 3,2 5,2 717
L I K 1200
0,0 0,1
93,7 68,8 196,0 160,1 420,9 207,3 164,7 89,1 38,4 21,2
5,8 2,2 1,7
1.470 (mm) 1300
0,0 0,1 6,0
13,0 103,6 120,7 187,1 232,3 98,4 130,2 18,0
4,1 3,3 3,2 4,7 925
1400
0,0 0,0 0,0 0,0
14,4 22,4 16,5 16,5 19,5 42,7 21,4
8,1 1,2 4,2 0,2 167
1500
0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 4,7 8,3
16,7 97,9 16,5 86,3 32,9
1,3 0,3 4,8 270
TOPL 303 549 622 267 572 ı- 5 3 6 k 1.030 777 561 352 221 100 20 15 33 5.957
Hazırlanan modelde aşağıdaki kriterlerin değişimiyle kapasitenin ne şekilde etkilendiğini hesaplamak mümkündür. Örnek olarak, ve hedeflenen verilerden yola çıkılarak ebat bazında ortalama haddeleme kapasiteleri hesaplanmıştır.
12 mt slab oranı (% ağırlık) 70,8 Sıcak şarj oranı (%) 20,0 Net çalışma oranı (% takvim saat) 68,0 Slabtan bobine geçiş verimi (%) 97,5
Saatlik haddeleme kapasitelerinden ve ürün yelpazesindeki tonaj dağılımından hareketle, 2. Sıcak haddehane için üretim kapasitesi 2000 yılı ilk 7 aylık ürün yelpazesine
göre 2.868.143 ton/yıl olarak hesaplanmıştır Bu üretiminürün yelpazesi olarak dağılımı EK-1 de verilmiştir
275
1. BOBİN HAZIRLAMA HATTI KAPASİTE MODELİ Bobin Hazırlama Hattı 1992 yılında üretime geçen sıcak haddelenmiş yarı mamullerin
• bobin sargılarında meydana gelen bollaşmaların düzeltildiği - yeniden sarma işlemi yapıldığı,
• çeşitli nedenlerle hasarlanmış mamullerden hasarlı bölgelerin ayıklandığı,
• sıcak haddelemede meydana gelen bazı yüzey bozukluklarının giderilmesi için veya yüzey düzgünlüğünün artırılması için temperleme yapıldığı, işlem gören yarı mamullerin büyük bölümünün nihai mamul olduğu bir hattır. Sıcak mamullerimizin büyük bir bölümünün son işlemlerinin gerçekleştiği, son kontrollerin yapılıp, olumsuzlukların giderildiği bir tesistir.
Bobin Hazırlama Hattı'nda kalınlıkları 1.5 mm. ile 6.0 mm arasında, genişliği 800mm ile 1500mm arasında değişen, öm'lik küçük veya 12m'lik büyük slabtan üretilmiş bobinler işleme girmektedir. Bobinler kusurlarına veya üretim planına göre yapılan işlemler
• Yeniden sarılma veya ikiye bölünme,
• Kusurlu bölgelerin ayıklanması için boyuna kesilip, sarılma,
• Bobin kenalarında hasarlar için bobin kenarları kesilip, sarılma,
• Yüzey düzgünlüğü için temperleme yapılıp, sarılma,
" Temperleme yapılıp, boyuna veya kenar kesme yapılmasıdır.
Yukarıda bahsedilen çeşitli kalınlık - genişliklerden ve yapılan işlerin farklı işlerden dolayı Bobin Hazırlama Hattı'nın üretim hızı değişmektedir. Tesisin işletmeye alınması sırasında farklı kalınlık - genişlikler ve işlere göre üretim hızlarının 280 m/dak ile 400 m/dak arasında değiştiği belirlenmiştir. Ancak mevcut çalışma şartları ve yarı mamul özelliklerine göre farklı işlem ve ebatlarda üretim hızlarının belirlenip, elde edilen sonuçlara göre kapasite hesabına gidilmiştir.
Bobin Hazırlama Hattı'nın kapasitesinin hesaplanması amacıyla yapılan çalışma 4 aşamada gerçekleşmiştir.
İlk aşamada mevcut durum incelenmiş, kapasiteyi etkileyen temel aktiviteler tespit edilmiştir,
Bu kapsamda yapılan çalışma neticesinde Bobin Hazırlama Hattı genel olarak 5 bölgeye ayrılmıştır.
• Bobin uç kesme ve kavrama
• Temperleme
• Kenar Kesme
• Bobin Bölme - Makas
• Kavrama -Bobin Sarma - Tartma
Yapılan çalışma sonucu bobinlerin hatta işleme girmesinde farklı kalınlık - genişlik ve mamul gruplarına göre üretim hızlarının değişmesinin yanı sıra bobinlerin özelliklerine göre kalite kontrol sürelerinin de değiştiği belirlenmiştir.
Ayrıca üretim hızlarını etkileyen bir diğer faktöründe bobin büyükleri olduğu belirlenmiştir.
Böylelikle kapasite hesaplarında dikkate alınan unsurlar;
• Bobin kalınlıkları ( 1.5mm - 6mm arası 8 grup kalınlık)
• Bobin genişlikleri ( 800mm - 1500mm arası 8 grup genişlik)
•* Mamul grupları ( 3 grup mamul grubu)
• Hattın ürün dağılımı,
" Hattın net çalışma süresi olarak belirlenmiştir.
İkinci aşamada ise yukarıda anlatılan farklı unsurlar ve hat bölgelerine göre zaman etüdü yapılmıştır. Üretim Planlama Bölümü ile olabildiğince farklı mamullerin üretim zamanlarının tutulacağı şekilde yaklaşık 250 bobinin kaydı tutulmuştur. Tutulan kayıtlarda yine yukarıda aktarılan 5 bölgeden bobinlerin geçiş süreleri ve kalite kontrolde harcanan zamanlar saniye bazında tespit edilmiştir.
Zaman etüdü sonucu elde edilen sonuçlar Ek - 2'de gösterilmiştir.
Yapılan çalışmanın üçüncü aşamasında ise Bobin Hazırlama Hattı'nın geçmiş döneme yönelik üretim değerleri ve üretim zamanları incelenmiştir. Bu çalışma sonucu geleceğe dönük olarak Bobin Hazırlama Hattı'nda kalınlık, genişlik, mamul gruplarına göre taleplerin - üretimlerin nasıl olacağı belirlenmiştir.
Yine aynı kapsamda geçmiş dönemdeki verilerden Bobin Hazırlama Hattı'nın yıllık net üretim zamanı tahmin edilmiştir.
Çalışmanın dördüncü aşamasında ise zaman etüdünden çıkan sonuçlar ebat ve mamul gruplarına göre düzenlenmiştir. Üretimden geçen bobinlerin çeşitlerine göre üretim hızları belirlenmiştir. Böylelikle Bobin Hazırlama Hattı mevcut koşullardaki kapasite hesaplaması için gerekli olan
-kalınlık -genişlik ve mamul gruplarına göre üretim hızları (EK - 3),
-geleceğe dönük olarak üretim yelpazesi ( EK-5), - hattın net üretim zamanı
belirlenmiştir. Mevcut şartlarda kalite kontrol işlemlerinde harcanan zamanların, mamul girdi kalitesinin artması, önceki hatlarda düzeltmeler yapılması sonucu azalması ile Bobin Hazırlama Hattı'nın kapasitesine etkisi de belirlenmiştir.
Bu tespitler sonucu
Belirlenen üretim dağılımı, üretim hızları, 6.570 saat (%75 net çalışma saati / takvim saati) yıllık net çalışma zamanı ve kalite kontrol işlemleri için hattın durdurulduğu kabulleri ile Bobin Hazırlama Hattı'nın kapasitesinin 602.248 ton/yıl olduğu belirlenmiştir.
Diğer taraftan aynı üretim dağılımları, üretim hızları,
5.957 saat (%68 net çalışma saati / takvim saati) yıllık net
çalışma zamanı ve kalite kontrol işlemleri için hattın
durdurulmadığı durumda ise Bobin Hazırlama Hattı'nın
kapasitesinin 8"35.995 ton/yıl olduğu hesaplanmıştır.
Bu çalışma sonucu Bobin Hazırlama Hattı'nın kapasitesini üretim sonuçlarının ne olacağı tespit edilebilmektedir, etkileyen en önemli belirlenerek kapasitenin artırılması için Modeller çeşitli faktörlerin çeşitli değerlerine göre gerekli tedbirler belirlenmiştir. sonuçları hesaplayacak şekilde Excel Programı'nda hazırlanmıştır. Bu modeller ile elde edilen sonuçlar üretim SONUÇ : planlama, maliyet hesaplamaları, hatların üretim performanslarının hesaplanması çalışmalarında Yukarıda aktarılan kapasite hesaplama modelleri ile üretim kullanılmaktadır,
hatlarının çeşitli farktörlere göre üretim kapasitelerinin,
277
EK-1
2. SICAK HADDEHANE ÜRETİM
2. SICAK HADDEHANE
FİİLİ ÜRÜN YELPAZESİ - 2000, 12 mt SLABDAN (ton) Kalınlık
(mm) 1.5 1,7 2,0 2,2 2,5 2,7 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 6,0 7,0 8,0 11,0 TOPLAN*
G E N İ Ş L İ K (mm) 800
14.356 134.616 7.365 21.774 2.309 7.387 1.319 9.704 2.741 1.677 56 0 0 0 0
203.303 900
629 15.438 7.158 11.084 7.576 21.625 20.775 8.409 4.223 2.069 3.425 766 59 439 1.950 105.625
1000 43.529 39.469 87.893 24.944 58.734 41.832 56.369 36.734 21.192 10.775 10.844 875 72 209 4.876 438.346
1100 146 1.430 13.170 23.355 37.109 28.965 75.125 26.230 20.868 11.465 6.697 6.482 2.642 1.656 2.528 257.870
1200 0 43 6.295 30.287 46.389 50.921 110.921 74.609 47.996 30.520 15.838 5.801 627 294 0
420.541 1300
0 43 3.595 7.896 60.346 72.440 99.642 135.169 49.704 67.111 6.247 1.016 1.908 1.945 2.652 509.713
1400 0 0 0 0 7.896 7.217 7.430 5.862 4.450 8.823 8.610 2.446 740 2.333 96 55.904
1500 0 0 0 0 0 2.663 3.346 9.578 8.675 8.307 2.816 694 705 52 2.715 39.550
TOPLA M 58.660 191.039 125.476 119.340 220.359 233.050 374.927 306.295 159.847 140.747 54.533 18.081 6.754 6.928 14.817 2.030.853
2. SICAK HADDEHANE
FİİLİ ÜRÜN YELPAZESİ - 2000,6 mt SLABDAN (ton) Kalınlık
(mm) 1,5 1,7 2,0 2,2 2,5 2,7 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 6,0 7,0 8,0 11,0 TOPLAN/
G E N İ Ş L İ K (mm) 800
4.223 2.063 316 165 167 157 124 168 1.123 207 303 0 0 0 0 9.017
900 0 1.232 2.326 825 490 285 864 2.635 1.097 89 246 305 0 30 30 10.455
1000 45.781
9.119 85.208 5.322 18.897 10.327 28.597 16.079 10.464 1.160 1.210 1.260 93 0 0 233.518
1100 57 78 11.286 690 2.370 2.485 11.540 35.808 19.841 8.022 4.737 5.407 1.094 0 0 103.415
1200 0 0 34.372 7.842 49.485 31.565 98.539 34.944 35.429 16.077 5.115 4.833 1.986 677 683 321.548
1300 0 0 43 20 1.934 690 10.403 4.474 7.457 8.867 3.481 1.075 85 20 0 38.551
1400 0 0 0 0 685 5.094 2.041 3.318 5.859 13.569 3.510 1.989 0 187 0 36.253
1500 0 0 0 0 0 124 1.153 377 34.552 1.179 33.756 13.133 52 78 130 84.533
TOPLA M 50.061 12.493 133.552 14.865 74.028 50.729 153.261 97.805 115.823 49.171 52.359 28.003 3.309 992 842 837.290
2 aCAKHADEEHANE FİİULRÜNYELPAZESİ-2(XX),TCFLAM(ton) Kalınlık
(imi)
1,5 1,7 2,0 2,2 2,5 2,7 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 6,0 7,0 8,0
11,0 TOPLAN*
G E N I Ş L İ K (imi) 800
18.579 136.679 7.681 21.939 2476 7.544 1.443 9.872 3.864 1.884 359 0 0 0 0
212321
900 629
16.671 9.484 11.910 a066 21.910 21.639 11.044 5.320 2158 3.671 1.071
59 468
1.980 116.080
1000 89.309 48.588 173.102 30.266 77.631 52159 84.966 52812 31.656 11.936 12054 2135
165 209
4.876 671.864
1100 204 1.508 24.456 24.045 39.480 31.451 86.665 62039 40.708 19.487 11.434 11.889 3.736 1.656 2528 361.285
1200 0 43 40.668 38.129 95.875 82,486 209.460 109.553 83.425 46.597 20.953 10.635 2613 971 683
742089 1300
C 43 3.638 7.916 62.279 73.130 110.045 139.644 57.161 75.978 9.728 2091 1.993 1.965 2652 548.264
1400 0 0 0 0 8.581 12311 9.471 9.180 10.309 22393 12121 4.436
740 2520 96
92157 1500
0 0 0 0 0 2787 4.498 9.956 43.227 9.485 36.573 13.827
757 13C
2844 124.083
TOPLAM 108.72G 203.531 259.028 134.205 294.387 283.778 528.188 404.099 275.670 189.917 106.892 46.084 10.063 7.92C 15.659 2868.143
EK-2
Bobin Hozrlama Hattı Zaman (alışması
1 2 3 4 5 6 7 3 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35
Mamul grubu
RP RP RP RP HRP RP RP RP RP HRP HRP HRP HRP HRP HRP HRP HRP RP HRP HRP RKK RP RP HRP HRP HRP HRP TRKK
RKK TCKK TCKK TCKK TCKK TCKK RKK
Giriş Tonaj
(ton) 22.89
9.34 23.14 18,96 18.48 19JD5 23.12 23,14 2321 22,53 11,36 22,92 18.44 19.05 18.48 23,05 23.03 23,05 18,57 18,46 12.29 19 23,65 22.67 1B.53 18,94 18.37 23.58 10,86 23.34 23,24 23,14 23.04 23,24 22.76
Ç*,ş Tonaj
(ton)
2223 6,36 8,03 18.10 17.36 18.68 17,64 2253 22.86 21,97 1050 22,39 17,92 18.42 17,87 22,64 22.55 22,84 1820 1826 1025
20.63
17.30 16,15 22,85 7,78 20.10 22.24 22.30 22.10 21,60 22,40
HURDA
(ton)
0.66 2,48 15.11 0,86 1,12 0.37 5,48 0,61 0.35 0,56 0.46 0.53 0,52 0,63 0.61 0,41 0.48 021 037 02 2,04 19 3,02 22.67 1B.53 1,64 222 0,73 3,08 3238 1 0,84 0,94 1,64 0.36
Kalınlık
(mm)
3 2,08
2 2.5 4 3 2,5 2.5 2.5 3 3 4 3,0 2,5 2,5 3 2.5 2,5 3 3 2,8 4.09
4 4 3,5 3 3,5 3 2 2,2 3.36 3,36 3.36 3,36 3,5
Gençlik
(mm)
1225 1025 1025 975 1025 1025 975 1225 1225 1225 1225 1225 1000 1000
ıooo
1225 1225 1225 1000 1000 1305 1000 1250 1200 1000 1000
ıooo
1220 1200 1215 1275 1275 1275 1275 1200
Uzunluk
C") 769 409 498 944 538 772 920 935 948 760 377 581 759 936 908 783 936 948 771 773 356 0 524
0 0 733 S8E 793 412 955 660
655 641 678
Bobin bölme
iy ar/Y ok
Yok Yok Yok Yok Yok Yok Yok Yok Yok Yok Yok Yok Yok Yok Yok Yok Yok Yok Yok Yok Yok Yok Yok Yok Yok Yok Yok Yok Yok Yok Yok
Yok Var
Kenar kesme (Yar/Yok)
Yok Yok Yok Yok Yok Yok Yok Yok Yok Yok Yok Yok Yok Yok Yok Yok Yok Yok Yok Yok Yok Yok Yok Yok Yok Yok Yok Yok Yok Yok Yok .
Yok Yok
emperleme
(Var/Yok)
Var Var Var Vai Var Var Var Var Var Var Var Var Var Var Var Var Var Var Var Var Var Yok Var Yok Yok Var Var Yok Var Yok Yok
Yok Yok
Bobin Kusuru (Var/Yok)
Yok Orta Yok Yok Orta Yok Orta Orta Orta Yok Yok Yok Yok Yok Yok Yok Yok Yok Yok Yok Yok Yok Yok Yok Yok Yok Yok Yok Çok Yok Yok
Yok Yok
Malzeme Gecikmes (sn)
237 113 158
106 52
24
24 13 B7 18
39
90 120 180
68 47
2280
240 120
120 Kavrama Başlangıcı
(zaman)
10:24 10:36 10:50 11:06 11:16 11:26 11:42 13:09 13:22 13:35 13:47 13:57 14:06 14:18 14:36 14:58 15:24 15:37 09:14 09:40 10:00 10:22 10:30 10:42 10:52 11:03 11:16 1338 1345 13:57 1409 14:21 14:36 1448 1504
Girş-Kesme veya sarma
(sn)
117 156 50 58 45 53 48 85 52 57 70 36 37 33 40 38 35 34 35 45 33 35 46 108 53 52 55 42 38 41 51 48 14 28 62
B. Baş Hurda Kesme- Sarma (sn)
55
204
130 12
Bobin Sarma
(sn)
265 200 340 390 300 490 440 435 571 476 256 321 336 750 703 740 536 665 1134 966 585 339 416 354 432 412 477 265 222 268 345 387 596 497 337
B Sonu Hurda
<esme-Sarma (sn)
270 220 80 75 70 207 209 62 185 146 89 93 193 218 65 97 250 48 50 150 30 130 22 90 140 70 125
262 259 220 UO 240
Kalite Kontrol
(sn)
8 66 198 30
20 40 20
12
140 70 105
200 55 75
111 18
20
74 14
15 55
îobin Sonu Biti;
(zaman}
10:32 10:48 11:03 11:15 11:24 11:40 11:54 13:21 13:34 13:46 13:56 14:05 14 16 14:35 14:58 15:24 15:36 16:01 09:38 09:58 10:19 10:29 10:42 10:50 11:02 11:15 11:26 13:44 1353 14:07 14:21 14:34 14 48 1503 15 11
Gecikme Sür-esi (sn)
261
252 720
496
257
2280
240
Bobin Hat Geçiş Süresi
W
(sn)
332 356 390 448 345 543 488 520 623 533 326 357 373 733 743 778 571 699 14.03.1903
1011 618 374 462 462 485 464 532 307 260 309 396 435 610 525 399
