Kako izračunati obratovalne stroške industrijske čistilne naprave: energija, potrošni materiali in vzdrževanje

Pregled

Nakupna cena industrijske čistilne naprave je le en del skupnega stroška lastništva.

V letih proizvodnje lahko električna energija, voda, čistilne kemikalije, filtrirni mediji, obrabljeni deli, delovna sila za vzdrževanje in nepredvidene prekinitve postanejo pomembni obratni stroški.

Zato industrijsko čistilno opremo ni treba ocenjevati le na podlagi začetne nabavne cene, temveč tudi na podlagi dolgoročnih obratovalnih stroškov in skupnih stroškov lastništva (TCO) .

Za stranke, ki ocenjujejo avtomatizirane sisteme čiščenja od Big Bird Industrial, prejšnje Harbin Shimada Big Bird Industrial , razumevanje teh ponavljajočih se stroškov pomaga določiti najekonomičnejšo konfiguracijo opreme za določeno proizvodno uporabo.

1. Zakaj so obratovalni stroški pogosto podcenjeni?

Industrijsko čistilno opremo običajno uporabljamo kot dolgoročno proizvodno opremo, pogosto z življenjsko dobo več kot deset let.

Nabava opreme je enkratna naložba, medtem ko se naslednji stroški nadaljujejo v celotnem obdobju obratovanja:

• ## ELEKTRIKA
• Voda
• Čistilna sredstva
• Filtriranje medijev
• Šobice in tesnila
• Drugi obrabljeni deli
• Vzdrževalna delovna sila
• Neplanirano izpadna ura

Pri visokozmerni ali neprekinjeni proizvodnji se nakopičeni obratovalni stroški lahko postanejo znatni in sčasoma celo presegajo prvotno naložbo v opremo.

Zato izbor opreme mora upoštevati obe naslednji dejavniki:

Začetna cena opreme + stroški obratovanja v celotni življenjski dobi

namesto da se osredotočimo le na ponudbo za opremo.

2. Strošek št. 1: Poraba energije

Pri industrijskih čistilnih napravah poraba energije izvira iz več sistemov:

• Črpalke visokega tlaka
• Cirkulacijske pumpe
• Topilnih sistemov
• Vakuumskih sistemov
• Prevozniki
• Industrijski roboti
• Krmilni in pomožni sistemi

Odvisno od konfiguracije procesa grelni sistemi in visokotlačne črpalke lahko predstavljajo glavne porabnike energije .

Kako zmanjšati porabo energije?

Ena najbolj praktičnih metod je prilagoditev parametrov opreme dejanskim zahtevam procesa.

Na primer:

• Izogibajte se nepotrebno visokega tlaka pri čiščenju.
• Izogibajte se ogrevanju, kadar je za čiščenje dovolj temperatura okolja.
• Za ustrezne faze izpiranja uporabite nižji tlak in vodo s temperaturo okolja.
• Na različne faze procesa uporabite različne parametre.
• Optimizirajte filtracijo, da zmanjšate nepotrebno zamenjavo čistilne tekočine.
• Zmanjšajte nepotrebne razdalje prenosa in prenašanja delov.

Cilj ni uporabiti najnižjega mogočega tlaka ali temperature, temveč najnižjih učinkovitih procesnih parametrov, ki dosledno zagotavljajo zahtevan rezultat čiščenja .

Primer: Čiščenje ohišij ventilov za prestavne sklope z robotom

Šestosna robotizirana naprava za čiščenje ohišij ventilov za prestavne sklope ima lahko skupno nameščeno moč približno 18 kW .

Dejanska oprema se lahko prilagodi glede na zahtevan tlak čiščenja, zahteve glede ogrevanja, konfiguracijo robota, način sušenja in druge procesne pogoje.

Ustrezno usklajevanje parametrov lahko prepreči, da proizvodna linija nosi nameščeno zmogljivost, ki znatno presega dejanske procesne zahteve.

3. Strošek št. 2: Potrošni material in čistilna sredstva

Potrošni material predstavlja še en pomemben del dolgoročnih obratovalnih stroškov.

Vključujejo lahko:

• Čistilna sredstva
• Filtriranje medijev
• Izpušne cevi
• Meti
• Špalke
• Druge obrabljive komponente

Med njimi, življenjska doba čistilne tekočine in filtracijska učinkovitost sta tesno povezani.

Zakaj filtracija vpliva na stroške čistilne tekočine?

Filtracijski sistem ohranja čistost čistilne raztopine tako, da neprekinjeno odstranjuje onesnaženje, ki nastaja med proizvodnjo.

Pravilno zasnovan sistem filtracije lahko zmanjša hitrost, s katero se onesnaženje nabira v čistilni tekočini, kar lahko podaljša njeno uporabno življenjsko dobo in zmanjša pogostost zamenjave.

Različne aplikacije morda zahtevajo različne tehnologije filtracije.

Na primer prevelik industrijski čistilni sistem lahko uporablja:

• Samodejno povratno pranje z avtomatskim izločanjem ostankov
• Vrečkasto filtriranje
• Filtriranje z papirnato trakovo

Vsaka rešitev ima drugačen uravnotežen razmerje med začetnimi stroški opreme, stroški porabnih materialov, zahtevami za vzdrževanje in stopnjo avtomatizacije.

Samodejno povratno pranje in izločanje ostankov

Samodejno povratno pranje lahko zmanjša ročno čiščenje in ročno ravnanje z ostanki.

Začetni stroški opreme so lahko višji, vendar je ta rešitev prednostna za aplikacije z visoko obremenitvijo z onesnaževalci in neprekinjeno proizvodnjo.

Filtriranje z papirnato trakovo

Filtracija z papirnato trakovo pasovno filtracijo ima relativno preprosto konstrukcijo in neprekinjeno porablja filterni papir.

To lahko pri aplikacijah, kjer je sprejemljiva stalna poraba filtra, in pri onesnažitvi, ki je primerna za to metodo filtracije, predstavlja praktično rešitev.

Vrečkasto filtriranje

Filtracija z vrečkami omogoča relativno preprosto konfiguracijo filtracije in enostavno vzdrževanje.

Ustrezen izbor naj bi temeljil na naslednjem:

• Količina onesnaževala
• Lastnosti delcev
• Število ur proizvodnje
• Zahtevana stopnja filtracije
• Stroški dela
• Cena filtra
• Zahtevana avtomatizacija

Najcenejši filter za nakup ni nujno najcenejša rešitev za filtracijo skozi celotno življenjsko dobo opreme.

4. Ne pozabite na obrabo šob

Šobice so še ena pomembna potrošna sestavina v sistemih za čiščenje pod visokim tlakom.

Med dolgotrajnim obratovanjem se zaradi obrabe odprtine šobice postopoma spreminja geometrija odprtine.

To lahko vpliva na:

• Oblika curka
• Hitrost toka
• Udarni lastnosti
• Obseg čiščenja
• Učinkovitost čiščenja

Zato je pri sistemih za visok tlak šobice treba obravnavati kot zaščitni deli zamenljive sestavine

Redni pregledi in načrtovana zamenjava omogočajo ohranitev dosledne učinkovitosti čiščenja ter preprečujejo, da bi izrabljene šobice vplivale na proces.

5. Strošek št. 3: Vzdrževanje in premor v obratovanju

Stroški vzdrževanja vključujejo:

• Delo za redno vzdrževanje
• Preventivne preverjanja
• Načrtovano ohranjevanje
• Zamenjava rezervnih delov
• Zamenjava obrabljenih delov

Vendar so ena najpomembnejših stroškov v proizvodnem okolju pogosto neplanirano izpadna ura .

Če se čistilna naprava spremeni v usko grlo na proizvodni liniji z visoko zmogljivostjo, lahko izpad opreme prekine nadaljnjo proizvodnjo in povzroči izgube, ki so znatno večje od samih stroškov popravila.

Kako zmanjšati tveganje izpada?

Nekaj ukrepov na področju konstrukcije in upravljanja lahko pomaga:

Enostavna za vzdrževanje konstrukcija opreme

Obrabljeni deli, filtri, pritrdilni elementi, črpalka in drugi servisni deli naj bodo dostopni za pregled in zamenjavo.

Samodejno filtriranje in odstranjevanje ostankov

Za aplikacije z visoko stopnjo onesnaženosti lahko samodejno filtriranje in izpuščanje ostankov zmanjša ročno posredovanje ter izpade, povezane s čiščenjem.

PREVENTIVNO VZDRŽEVANJE

Namesto čakanja na okvaro se lahko določijo vzdrževalni načrti za:

• Izpušne cevi
• Meti
• Filtriranje medijev
• Pompice
• Pripomočki
• Druge kritične komponente

Kritični rezervni deli

Ohranjanje ustrezne zaloge rezervnih delov lahko zmanjša čas, potreben za obnovitev po nepričakovanih okvarah.

6. Oblikovanje opreme vpliva tudi na stroške vzdrževanja

Stroški dolgoročnega vzdrževanja niso določeni le s kakovostjo posameznih komponent.

Pomembna je tudi arhitektura opreme.

Na primer:

• Ali lahko obratovalka enostavno pregleda notranjo komoro za čiščenje?
• Ali se pritrdilni elementi lahko hitro odstranijo?
• Ali je mogoče dostopati do filtrov brez podaljšanega prekinitve obratovanja?
• Ali se šobice lahko učinkovito zamenjajo?
• Ali je odstranjevanje ostankov priročno?
• Ali so območja za vzdrževanje dostopna?

Ti podrobnosti neposredno vplivajo na potrebne delovne ure v življenjski dobi opreme.

Stroj z nekoliko višjo začetno ceno lahko ima drugačen dolgoročni stroškovni profil, če so njegove zahteve za vzdrževanje znatno nižje.

7. Praktični načini zmanjševanja obratovalnih stroškov

1. Prilagoditev procesnih parametrov

Nastavite tlak, temperaturo, pretok in čas čiščenja glede na dejanske zahteve delovnega predmeta in onesnaženja.

Izogibajte se stalnemu delovanju pri prekomernih procesnih parametrih.

2. Uporaba večstopenjske filtracije

Uporabite različne stopnje filtracije za različne obremenitve z onesnaževanjem.

Na primer, groba filtracija lahko ujame večje delce, medtem ko fina filtracija ščiti končno čistilno ali izpiralno stopnjo.

To lahko podaljša življenjsko dobo čistilne tekočine in filtrirnih materialov.

3. Avtomatizirajte odstranjevanje ostankov

Za aplikacije, ki ustvarjajo velike količine onesnaževanja, lahko avtomatski izliv ostankov zmanjša potrebo po ročnem čiščenju in prekinitvah proizvodnje.

4. Uporabite fleksibilno opremo za proizvodnjo več modelov

Ko se na isti proizvodni liniji proizvajajo več različnih modelov delovnih kosov, lahko fleksibilen sistemi za čiščenje povečajo izkoriščenost opreme.

Višja izkoriščenost lahko pomaga porazdeliti stalne stroške opreme na več delovnih kosov.

5. Uvedite preventivno vzdrževanje

Določite urnike za pregled in zamenjavo naslednjih elementov:

• Izpušne cevi
• Meti
• Filtriranje medijev
• Pompice
• Pripomočki
• Druge obrabljive komponente

Preventivno vzdrževanje lahko zmanjša verjetnost nepričakovanih okvar.

6. Ocena izkoriščanja vode in toplote

Kjer je tehnično in okoljsko ustrezno, proizvodne naprave lahko ocenijo:

• Ponovno cirkulacijo čistilne tekočine
• Ponovna uporaba vode
• Povračilo toplote
• Izkoriščanje odpadne toplote

Ustrezno je treba določiti glede na postopek čiščenja, sestavo tekočine, značilnosti onesnaženja, lokalne zahteve in proizvodne pogoje.

8. Preprost okvir za skupne stroške industrijskega čiščenja (TCO)

Pri primerjavi različnih konfiguracij čistilnih naprav se obratovalni stroški lahko obravnavajo v treh glavnih kategorijah:

Energija

Elektrika + Ogrevanje + Vakuum + Transport + Robotika

Potrošni materiali

Čistilna sredstva + Filtrirni mediji + Šobice + Tesnila + Deli za obrabo

Vzdrževanje in prekinitve delovanja

Redno vzdrževanje + rezervni deli + dela + nepredvidene prekinitve delovanja

Zato se lahko bolj popolna ocena konceptualno izrazi kot:

Skupne stroške lastništva = naložba v opremo + energija + porabni materiali + vzdrževanje + prekinitve delovanja

Natančen izračun naj temelji na urah proizvodnje stranke, letnem obsegu, onesnaženosti obdelovancev, procesnih parametrih, stroških dela in pričakovani življenjski dobi opreme.

Pogosta vprašanja

V: Kateri so glavni obratovalni stroški industrijske čistilne naprave?

Glavni stroški običajno vključujejo:

• Elektriko za črpalke, ogrevanje, vakuumsko opremo, robote in pomožno opremo
• Vodo in čistilna sredstva
• Filtriranje medijev
• Šobice in druge obrabljive dele
• Vzdrževalna delovna sila
• ZAPASNI DELI
• Izgubljena proizvodnja zaradi nepričakovanih prekinitev

Relativni delež se znatno razlikuje glede na konfiguracijo procesa in proizvodne pogoje.

V: Kako podaljšati življenjsko dobo čistilnih kemikalij?

Filtracija in upravljanje onesnaženja sta ključna dejavnika.

Ustrezen sistem filtracije lahko neprekinjeno odstranjuje delce iz čistilne raztopine in zmanjšuje kopičenje onesnaževalcev.

Uporabne ukrepe vključujejo:

• Večstopenjsko filtriranje
• Pravočasno izpuščanje ostankov
• Ločena filtracija za končno izpiranje
• Redno spremljanje koncentracije čistilnega sredstva
• Spremljanje pH, kadar je to primerno
• Dopolnjevanje čistilnega sredstva glede na dejansko stanje namesto nepotrebne zamenjave celotne posode

Dejanska strategija vzdrževanja in zamenjave naj sledi tehničnim zahtevam dobavitelja čistilnega sredstva.

V: Ali ima filtracijska metoda pomemben vpliv na obratovalne stroške?

Da.

Različni filtracijski sistemi imajo različne stroškovne strukture.

Samodejno povratno pranje in odstranjevanje ostankov: višja začetna naložba, nižja ročna intervencija, primerno za neprekinjeno proizvodnjo z visoko kontaminacijo.

Filtracija z papirnimi trakovi: relativno preprosta konfiguracija, vendar se papirni trakovi neprekinjeno porabljajo.

Vrečkasta filtracija: preprosta konstrukcija in vzdrževanje, pri čemer je treba filter vrečke občasno zamenjati ali očistiti.

Ustrezen sistem je treba izbrati na podlagi obremenitve z onesnaževalci, obratovalnih ur, stroškov dela, zahtevane učinkovitosti filtracije in dolgoročnih stroškov potrošnega materiala.

V: Ali je treba visokotlačne čistilne šobe redno zamenjati?

Da.

Dolgoročno delovanje pod visokim tlakom postopoma obrabi odprtino šobe in spremeni lastnosti curka.

To lahko vpliva na pretok, obliko curka, udarno silo in učinkovitost čiščenja.

Zato je treba šobe vključiti v redni pregled opreme in načrt preventivnega vzdrževanja.

Interval zamenjave je treba določiti glede na dejanski obratni tlak, stanje tekočine, proizvodne ure, material šobe in opazljivo obrabo.

Zaključek

Nakupna cena industrijskega čistilnega stroja je le začetek njegove ekonomske ocene.

Za dolgoročno proizvodnjo je treba upoštevati tri glavne kategorije obratovalnih stroškov:

Energija + Potrošni material + Vzdrževanje in prostoj

Najbolj ekonomična oprema ni nujno tista z najnižjo nakupno ceno. Boljša ocena upošteva, ali oprema lahko ohrani zahtevano čistilno učinkovitost, hkrati pa nadzoruje porabo energije, čistilnega sredstva, filtrov, zamenjave obrabljenih delov, vzdrževalnih del in izgub proizvodnje.

Big Bird Industrial, prejšnje Harbin Shimada Big Bird Industrial , lahko oceni konfiguracijo opreme glede na delovni kos stranke, proizvodno količino, značilnosti onesnaženja, zahteve glede čiščenja in obratovalne pogoje ter strankam pomaga pri razmisleku o procesni učinkovitosti in dolgoročni ekonomiki obratovanja.