Cum se calculează costul de funcționare al unei mașini de curățare industrială: energie, consumabile și întreținere

Prezentare generală

Prețul de achiziție al unei mașini industriale de curățare reprezintă doar o parte din costul total de proprietate.

În decursul anilor de producție, electricitatea, apa, produsele chimice de curățare, mediile de filtrare, piesele supuse uzurii, forța de muncă pentru întreținere și timpul nefolositor neplanificat pot deveni cheltuieli semnificative de exploatare.

Din acest motiv, echipamentele industriale de curățare trebuie evaluate nu doar în funcție de prețul inițial de achiziție, ci și în funcție de costul operațional pe termen lung și de costul total de proprietate (TCO) .

Pentru clienții care evaluează sistemele automate de curățare de la Big Bird Industrial, anterior Harbin Shimada Big Bird Industrial , înțelegerea acestor costuri recurente poate ajuta la determinarea configurației echipamentului celei mai economice pentru o aplicație specifică de producție.

1. De ce sunt adesea subestimate costurile operaționale?

Echipamentele industriale de curățare sunt utilizate, de obicei, ca echipamente de producție pe termen lung, adesea cu o durată de viață de peste zece ani.

Achiziția echipamentului reprezintă o investiție unică, în timp ce următoarele cheltuieli continuă pe întreaga perioadă de funcționare:

• ELECTRICITATE
• Apă
• Produse chimice de curățare
• Filtrează media
• Duze și garnituri
• Alte piese uzate
• Intervenții la întreținere
• Oprire Neplanificata

În producția de volum mare sau continuă, cheltuielile operaționale acumulate pot deveni semnificative și pot depăși, în cele din urmă, investiția inițială în echipament.

Prin urmare, selecția echipamentului trebuie să țină cont atât de:

Costul echipamentului inițial + Costul operațional pe durata de viață

în loc să se concentreze doar pe oferta de preț pentru echipament.

2. Costul nr. 1: Consumul de energie

Consumul de energie al unei mașini industriale de curățare poate proveni din mai multe sisteme:

• Pompele noastre de înaltă presiune
• Pompe de circulație
• Sisteme de încălzire
• Sisteme de vacuum
• Transportatoare
• Roboți Industriali
• Sisteme de comandă și auxiliare

În funcție de configurația procesului, sistemele de încălzire și pompele de înaltă presiune pot reprezenta consumatori importanți de energie .

Cum poate fi redus consumul de energie?

Una dintre cele mai practice abordări este adaptarea parametrilor echipamentului la cerințele reale ale procesului.

De exemplu:

• Evitați utilizarea unei presiuni de curățare excesiv de ridicate.
• Evitați încălzirea atunci când curățarea la temperatura mediului ambiant este suficientă.
• Utilizați apă la presiune redusă și la temperatura mediului ambiant pentru etapele de clătire potrivite.
• Aplicați parametri diferiți în funcție de etapa procesului.
• Optimizați filtrarea pentru a reduce înlocuirea inutilă a lichidului de curățare.
• Minimizați distanțele inutile de transport și de transfer ale pieselor.

Scopul nu este de a utiliza cea mai mică presiune sau temperatură posibilă, ci de a folosi cei mai mici parametri eficienți ai procesului care asigură în mod constant rezultatul cerut de curățare .

Exemplu: Curățarea robotică a corpului supapei de transmisie

O mașină robotică cu șase axe pentru curățarea corpului supapei de transmisie poate avea o putere totală instalată de aproximativ 18 Kw .

Configurația efectivă a echipamentului poate fi personalizată în funcție de presiunea de curățare necesară, de cerințele de încălzire, de configurația robotului, de metoda de uscare și de alte condiții ale procesului.

Potrivirea corectă a parametrilor poate ajuta la prevenirea unei linii de producție care să aibă o capacitate instalată semnificativ mai mare decât cerința reală a procesului.

3. Costul nr. 2: Consumabile și produse chimice pentru curățare

Consumabilele reprezintă o altă componentă importantă a costurilor operaționale pe termen lung.

Acestea pot include:

• Produse chimice de curățare
• Filtrează media
• Cu o capacitate de peste 100 kW
• Sigili
• Închisorii
• Alte componente supuse uzurii

Printre acestea, durata de viață a lichidului de curățare și performanța filtrării sunt strâns legate între ele.

De ce influențează filtrarea costul lichidului de curățare?

Sistemul de filtrare contribuie la menținerea curățeniei soluției de curățare prin eliminarea continuă a contaminanților generați în timpul producției.

Un sistem de filtrare proiectat corespunzător poate reduce viteza de acumulare a contaminanților în lichidul de curățare, extinzând potențial durata sa de utilizare și reducând frecvența înlocuirii.

Aplicații diferite pot necesita tehnologii de filtrare diferite.

De exemplu, un sistem industrial de curățare supradimensionat poate utiliza:

• Filtrare cu spălare inversă automată și evacuare automată a reziduurilor
• Filtrare cu sac
• Filtrare cu bandă de hârtie

Fiecare soluție are un echilibru diferit între investiția inițială, costul consumabililor, necesarul de întreținere și nivelul de automatizare.

Spălare inversă automată și evacuare a reziduurilor

Filtrarea cu spălare inversă automată poate reduce curățarea manuală și manipularea reziduurilor.

Costul inițial al echipamentului poate fi mai ridicat, dar poate fi avantajoasă pentru aplicații cu încărcături mari de contaminanți și producție continuă.

Filtrare cu bandă de hârtie

Filtrarea cu bandă de hârtie are o structură relativ simplă și consumă în mod continuu hârtie de filtru.

Poate fi practică pentru aplicații în care consumul continuu de mediu filtrant este acceptabil și încărcătura de contaminanți este potrivită pentru această metodă de filtrare.

Filtrare cu sac

Filtrarea cu saci oferă o configurație de filtrare relativ simplă și o întreținere ușoară.

Alegerea potrivită trebuie să se bazeze pe:

• Volumul de contaminanți
• Caracteristici ale particulelor
• Orele de producție
• Nivelul de filtrare necesar
• Costul forței de muncă
• Costul mediilor de filtrare
• Automatizarea necesară

Filtrul cel mai ieftin de achiziționat nu este neapărat soluția de filtrare cu costuri cele mai mici pe întreaga durată de viață a echipamentului.

4. Nu ignora uzura duzelor

Duzele reprezintă un alt consumabil important în sistemele de curățare la presiune înaltă.

În timpul funcționării pe termen lung, uzura orificiului duzelor poate modifica treptat geometria deschiderii.

Aceasta poate afecta:

• Formă de jet
• Rata de flux
• Caracteristici ale impactului
• Acoperirea curățeniei
• Performanță la curățare

Pentru sistemele de înaltă presiune, duzele trebuie tratate, prin urmare, ca părți uzate componente consumabile, nu ca componente permanente.

Inspectiile regulate și înlocuirea programată pot ajuta la menținerea unei performanțe constante de curățare și pot preveni afectarea procesului de către duze degradate.

5. Costul nr. 3: Întreținere și timp de nefuncționare

Costurile de întreținere includ:

• Muncă pentru întreținerea de rutină
• Inspecții preventive
• Serviciu Planificat
• Înlocuirea pieselor de schimb
• Înlocuirea pieselor supuse uzurii

Totuși, una dintre cele mai importante cheltuieli într-un mediu de producție este adesea oprire Neplanificata .

Dacă o mașină de curățare devine un punct îngust într-o linie de producție de înalt volum, timpul de nefuncționare al echipamentului poate întrerupe producția aval și poate genera pierderi semnificativ mai mari decât costul reparației în sine.

Cum poate fi redus riscul de nefuncționare?

Pot ajuta mai multe măsuri de proiectare și de management:

Structură a echipamentului ușor de întreținut

Piese supuse uzurii, filtre, dispozitive de fixare, pompe și alte componente de service trebuie să fie accesibile pentru inspecție și înlocuire.

Filtrare automată și eliminare a reziduurilor

Pentru aplicații cu nivel ridicat de contaminare, filtrarea automată și evacuarea reziduurilor pot reduce intervenția manuală și timpul de nefuncționare legat de curățare.

Menținere Preventivă

În loc să așteptăm apariția unei defecțiuni, se pot stabili programe de întreținere pentru:

• Cu o capacitate de peste 100 kW
• Sigili
• Filtrează media
• Care sunt fiabile și funcționează eficient, ajutând șoferii să mențină vehiculul într-o stare bună.
• Fixări
• Alte componente critice

Piese de schimb esențiale

Menținerea unor piese de schimb adecvate în stoc poate reduce timpul necesar pentru revenirea la funcționare după defecțiuni neașteptate.

6. Proiectarea echipamentelor influențează, de asemenea, costurile de întreținere

Costul pe termen lung al întreținerii nu este determinat doar de calitatea componentelor individuale.

Arhitectura echipamentelor are, de asemenea, importanță.

De exemplu:

• Operatorul poate inspecta ușor camera internă de curățare?
• Fixturile pot fi demontate rapid?
• Filtrul poate fi accesat fără o întrerupere prelungită a funcționării?
• Duzele pot fi înlocuite eficient?
• Eliminarea reziduurilor este convenabilă?
• Zonele de întreținere sunt accesibile?

Aceste detalii influențează direct orele de muncă necesare pe durata de viață a echipamentului.

O mașină cu un preț inițial ușor mai ridicat poate avea un profil diferit al costurilor pe termen lung dacă cerințele sale de întreținere sunt semnificativ mai mici.

7. Modalități practice de reducere a costurilor de exploatare

1. Potriviți parametrii procesului

Setați presiunea, temperatura, debitul și durata curățării în funcție de piesa de prelucrat și de cerințele privind contaminarea.

Evitați funcționarea permanentă la parametrii procesului excesivi.

2. Utilizați filtrare în mai multe etape

Utilizați etape diferite de filtrare pentru încărcături diferite de contaminanți.

De exemplu, filtrarea grosolană poate reține particulele mai mari, în timp ce filtrarea fină protejează etapa finală de curățare sau clătire.

Aceasta poate contribui la prelungirea duratei de funcționare a lichidului de curățare și a mediilor filtrante.

3. Automatizarea eliminării reziduurilor

Pentru aplicațiile care generează cantități mari de contaminanți, evacuarea automată a reziduurilor poate reduce necesarul de curățare manuală și întreruperile în producție.

4. Utilizarea echipamentelor flexibile pentru producția multi-model

Când mai multe modele de piese sunt produse pe aceeași linie, un sistem de curățare flexibil poate crește gradul de utilizare a echipamentelor.

Un grad mai ridicat de utilizare poate contribui la distribuirea costurilor fixe ale echipamentelor asupra unui număr mai mare de piese.

5. Implementarea întreținerii preventive

Stabilirea programelor de inspecție și înlocuire pentru:

• Cu o capacitate de peste 100 kW
• Sigili
• Filtrează media
• Care sunt fiabile și funcționează eficient, ajutând șoferii să mențină vehiculul într-o stare bună.
• Fixări
• Alte componente supuse uzurii

Întreținerea preventivă poate reduce probabilitatea apariției unor defecțiuni neașteptate.

6. Evaluarea recuperării apei și a căldurii

Unde este tehnic și ecologic potrivit, instalațiile de producție pot evalua:

• Recircularea lichidului de curățare
• Reutilizarea apei
• Recuperarea căldurii
• Utilizarea căldurii reziduale

Fezabilitatea trebuie determinată în funcție de procesul de curățare, compoziția chimică a lichidului, caracteristicile contaminanților, cerințele locale și condițiile de producție.

8. Un cadru simplu de analiză TCO pentru curățarea industrială

La compararea diferitelor configurații ale mașinilor de curățare, costul de exploatare poate fi luat în considerare prin trei categorii majore:

Energie

Electricitate + Încălzire + Vid + Transport + Robotică

Consumabile

Produse chimice pentru curățare + Medii filtrante + Duze + Segmente de etanșare + Piese supuse uzurii

Întreținere și Timpi de Oprire

Întreținere rutinieră + Piese de schimb + Forță de muncă + Opriri neplanificate

O evaluare mai completă poate fi astfel exprimată conceptual ca:

Costul total de proprietate = Investiția în echipamente + Energia + Consumabilele + Întreținerea + Timpul de nefuncționare

Calculul exact trebuie să se bazeze pe orele de producție ale clientului, volumul anual, gradul de contaminare al pieselor prelucrate, parametrii procesului, costurile cu forța de muncă și durata de viață prevăzută a echipamentului.

Întrebări frecvente

Î: Care sunt principalele costuri de exploatare ale unei mașini industriale de curățare?

Principalele costuri includ, de obicei:

• Electricitatea pentru pompe, sisteme de încălzire, sisteme de vid, roboți și echipamente auxiliare
• Apă și agenți chimici de curățare
• Filtrează media
• Duze și alte piese supuse uzurii
• Intervenții la întreținere
• Piese de schimb
• Pierderi de producție cauzate de timpul de nefuncționare neplanificat

Proporția relativă variază semnificativ în funcție de configurația procesului și de condițiile de producție.

Î: Cum se poate prelungi durata de viață a agenților chimici de curățare?

Filtrarea și gestionarea contaminărilor sunt factori cheie.

Un sistem de filtrare adecvat poate elimina în mod continuu particulele din soluția de curățare și poate reduce acumularea contaminanților.

Măsuri utile includ:

• Filtrare în mai multe etape
• Evacuarea la timp a reziduurilor
• Filtrare separată pentru spălarea finală
• Monitorizarea regulată a concentrației agentului de curățare
• Monitorizarea pH-ului, acolo unde este cazul
• Reîmprospătarea soluției de curățare în funcție de starea reală, nu înlocuirea întregii cuve în mod nejustificat

Strategia reală de întreținere și înlocuire trebuie să respecte cerințele tehnice ale furnizorului agentului de curățare.

Î: Metoda de filtrare are un impact major asupra costurilor de exploatare?

Da.

Sistemele diferite de filtrare au structuri de cost diferite.

Spălare inversă automată și evacuare a reziduurilor: investiție inițială mai mare, intervenție manuală redusă, potrivită pentru producția continuă cu grad ridicat de contaminare.

Filtrare cu bandă de hârtie: configurație relativ simplă, dar consumă în mod continuu hârtie de filtru.

Filtrare cu saci: structură și întreținere simple, iar sacii de filtru necesită înlocuire sau curățare periodică.

Sistemul potrivit trebuie ales în funcție de sarcina de contaminare, orele de funcționare, costul forței de muncă, performanța de filtrare necesară și costurile consumabilelor pe termen lung.

Î: Duzele de curățare la presiune înaltă necesită înlocuire periodică?

Da.

Funcționarea pe termen lung la presiune înaltă poate duce treptat la uzurarea orificiului duzei și la modificarea caracteristicilor jetului.

Aceasta poate afecta debitul, forma jetului, forța de impact și performanța de curățare.

Duzele trebuie, așadar, incluse în planul de inspecție periodică și întreținere preventivă al echipamentului.

Intervalul de înlocuire trebuie stabilit în funcție de presiunea reală de funcționare, starea fluidului, orele de producție, materialul duzelor și uzura observată.

Concluzie

Prețul de cumpărare al unei mașini industriale de curățare reprezintă doar începutul evaluării economice.

Pentru producția pe termen lung, trebuie luate în considerare trei categorii majore de costuri de funcționare:

Energie + Consumabile + Întreținere și timp nefolositor

Echipamentul cel mai economic nu este neapărat mașina cu cel mai scăzut preț de cumpărare. O evaluare mai bună ia în considerare dacă echipamentul poate menține performanța de curățare necesară, controlând în același timp consumul de energie, utilizarea fluidului de curățare, consumul de filtre, înlocuirea pieselor uzate, manopera pentru întreținere și timpul nefolositor în producție.

Big Bird Industrial, anterior Harbin Shimada Big Bird Industrial , poate evalua configurația echipamentelor în funcție de piesa de prelucrat a clientului, volumul de producție, caracteristicile contaminării, cerințele de curățare și condițiile de funcționare, ajutând clienții să ia în considerare atât performanța procesului, cât și economiile operaționale pe termen lung.