Comment calculer le coût d’exploitation d’une machine de nettoyage industriel : énergie, consommables et maintenance

Aperçu

Le prix d’achat d’une machine de nettoyage industriel ne représente qu’une partie du coût total de possession.

Au cours de plusieurs années de production, l’électricité, l’eau, les produits chimiques de nettoyage, les supports filtrants, les pièces d’usure, la main-d’œuvre pour la maintenance et les temps d’arrêt imprévus peuvent devenir des dépenses d’exploitation importantes.

Pour cette raison, les équipements de nettoyage industriel doivent être évalués non seulement en fonction de leur prix d’achat initial, mais aussi en fonction de leur coût d’exploitation à long terme et de leur coût total de possession (TCO) .

Pour les clients qui évaluent des systèmes de nettoyage automatisés provenant de Big Bird Industrial, anciennement Harbin Shimada Big Bird Industrial , la compréhension de ces coûts récurrents permet de déterminer la configuration d’équipement la plus économique pour une application de production spécifique.

1. Pourquoi les coûts d’exploitation sont-ils souvent sous-estimés ?

Les équipements de nettoyage industriel sont généralement utilisés comme équipements de production à long terme, souvent avec une durée de service supérieure à dix ans.

L’achat de l’équipement constitue un investissement unique, tandis que les dépenses suivantes se poursuivent tout au long de la période d’exploitation :

• ÉLECTRICITÉ
• L’eau
• Produits chimiques de nettoyage
• Filtreur
• Buses et joints d’étanchéité
• Autres pièces d'usure
• Main-d'œuvre d'entretien
• Arrêt imprévu

Dans les productions à haut volume ou en continu, les frais d’exploitation accumulés peuvent devenir substantiels et finir par dépasser l’investissement initial dans l’équipement.

Par conséquent, la sélection de l’équipement doit tenir compte des deux éléments suivants :

Coût initial de l’équipement + coût d’exploitation sur toute la durée de vie

plutôt que de se concentrer uniquement sur le devis de l’équipement.

2. Coût n° 1 : consommation énergétique

La consommation énergétique d’une machine industrielle de nettoyage peut provenir de plusieurs systèmes :

• Pompes à haute pression
• Pompes de circulation
• Systèmes de chauffage
• Systèmes de vide
• Convoyeurs
• Robots industriels
• Systèmes de commande et auxiliaires

Selon la configuration du procédé, les systèmes de chauffage et les pompes haute pression peuvent représenter des consommateurs énergétiques majeurs .

Comment réduire la consommation énergétique ?

L’une des approches les plus pratiques consiste à adapter les paramètres de l’équipement aux exigences réelles du procédé.

Par exemple :

• Évitez d’utiliser une pression de nettoyage excessivement élevée.
• Éviter le chauffage lorsque le nettoyage à température ambiante est suffisant.
• Utiliser une pression réduite et de l’eau à température ambiante pour les étapes de rinçage adaptées.
• Appliquer des paramètres différents selon les étapes du procédé.
• Optimiser la filtration afin de réduire les remplacements inutiles du fluide de nettoyage.
• Réduire au minimum les distances de convoyage et de transfert des pièces.

L’objectif n’est pas d’utiliser la pression ou la température la plus faible possible, mais bien les paramètres de procédé les plus faibles tout en restant efficaces, garantissant systématiquement le résultat de nettoyage requis .

Exemple : Nettoyage robotisé de corps de valve de transmission

Une machine robotisée à six axes pour le nettoyage de corps de valve de transmission peut avoir une puissance installée totale d’environ 18 KW .

La configuration réelle de l’équipement peut être personnalisée en fonction de la pression de nettoyage requise, des besoins en chauffage, de la configuration du robot, du mode de séchage et d’autres conditions de procédé.

Un ajustement adéquat des paramètres peut aider à éviter qu’une ligne de production ne soit équipée d’une capacité installée nettement supérieure aux besoins réels du procédé.

3. Coût n° 2 : Consommables et produits chimiques de nettoyage

Les consommables constituent un autre élément important du coût d’exploitation à long terme.

Ils peuvent comprendre :

• Produits chimiques de nettoyage
• Filtreur
• Autres
• Scellés
• Spécialement conçus pour satisfaire vos besoins en particulier. Notre équipe d'experts est disponible pour vous aider
• Autres composants d’usure

Parmi ceux-ci, durée de vie du fluide de nettoyage et performance de la filtration sont étroitement liées.

Pourquoi la filtration influe-t-elle sur le coût du fluide de nettoyage ?

Le système de filtration contribue à maintenir la propreté de la solution de nettoyage en éliminant continuellement les contaminants générés pendant la production.

Un système de filtration correctement conçu peut réduire le taux d’accumulation des contaminants dans le fluide de nettoyage, ce qui peut prolonger sa durée d’utilisation et diminuer la fréquence de remplacement.

Des applications différentes peuvent nécessiter des technologies de filtration différentes.

Par exemple, un système de nettoyage industriel surdimensionné peut utiliser :

• Une filtration à contre-lavage automatique avec évacuation automatique des résidus
• Filtration par sac
• Filtration par bande en papier

Chaque solution présente un équilibre différent entre investissement initial, coût des consommables, exigences d’entretien et niveau d’automatisation.

Contre-lavage automatique et évacuation des résidus

La filtration à contre-lavage automatique permet de réduire le nettoyage manuel et la manipulation des résidus.

Son coût initial d’équipement peut être plus élevé, mais elle peut s’avérer avantageuse pour les applications présentant de fortes charges de contamination et une production continue.

Filtration par bande en papier

La filtration par bande de papier possède une structure relativement simple et consomme continuellement du papier filtrant.

Elle peut s’avérer pratique pour les applications où la consommation continue de milieu filtrant est acceptable et où la charge de contamination convient à cette méthode de filtration.

Filtration par sac

La filtration par sac offre une configuration de filtration relativement simple et un entretien aisé.

Le choix approprié doit être fondé sur :

• Volume de contamination
• Caractéristiques des particules
• Heures de production
• Niveau de filtration requis
• Coût de la main-d'œuvre
• Coût du média filtrant
• Automatisation requise

Le filtre le moins cher à l’achat n’est pas nécessairement la solution de filtration la moins coûteuse sur l’ensemble du cycle de vie de l’équipement.

4. Ne négligez pas l’usure des buses

Les buses constituent un autre consommable important dans les systèmes de nettoyage à haute pression.

Pendant un fonctionnement prolongé, l’usure de l’orifice de la buse peut progressivement modifier la géométrie de l’ouverture.

Cela peut avoir une incidence sur :

• Forme du jet
• Taux de débit
• Caractéristiques d’impact
• Couverture de nettoyage
• Performance de nettoyage

Pour les systèmes à haute pression, les buses doivent donc être considérées comme pièces d'usure des composants remplaçables plutôt que des composants permanents.

Des inspections régulières et un remplacement programmé permettent de maintenir des performances de nettoyage constantes et d’éviter que des buses dégradées n’affectent le procédé.

5. Coût n° 3 : Maintenance et arrêts

Les coûts de maintenance comprennent :

• La main-d’œuvre pour la maintenance courante
• Inspections préventives
• Entretien Planifié
• Le remplacement de pièces détachées
• Le remplacement de pièces d’usure

Toutefois, l’un des coûts les plus importants dans un environnement de production est souvent arrêt imprévu .

Si une machine de nettoyage devient un goulot d'étranglement dans une ligne de production à haut volume, les temps d'arrêt de l'équipement peuvent interrompre la production en aval et engendrer des pertes nettement supérieures au coût de réparation lui-même.

Comment réduire le risque de temps d'arrêt ?

Plusieurs mesures de conception et de gestion peuvent y contribuer :

Structure d'équipement facile à entretenir

Les pièces d'usure, les filtres, les dispositifs de fixation, les pompes et autres composants nécessitant un entretien doivent être facilement accessibles pour l'inspection et le remplacement.

Filtration automatisée et évacuation des résidus

Dans les applications à forte contamination, la filtration automatisée et l'évacuation des résidus permettent de réduire l'intervention manuelle et les temps d'arrêt liés au nettoyage.

ENTRETIEN PRÉVENTIF

Plutôt que d'attendre une panne, des plannings d'entretien peuvent être établis pour :

• Autres
• Scellés
• Filtreur
• Qui sont fiables et fonctionnent efficacement, aidant les conducteurs à maintenir leur véhicule en bon état.
• Fixations
• Autres composants critiques

Pièces de rechange critiques

Conserver des pièces de rechange appropriées en stock permet de réduire le temps nécessaire pour remédier à des pannes imprévues.

6. La conception de l’équipement influe également sur le coût de maintenance

Le coût de maintenance à long terme ne dépend pas uniquement de la qualité des composants individuels.

L’architecture de l’équipement compte aussi.

Par exemple :

• L’opérateur peut-il inspecter facilement la chambre de nettoyage interne ?
• Les supports peuvent-ils être retirés rapidement ?
• Les filtres peuvent-ils être accessibles sans provoquer une interruption prolongée ?
• Les buses peuvent-elles être remplacées efficacement ?
• L’élimination des résidus est-elle pratique ?
• Les zones de maintenance sont-elles accessibles ?

Ces détails influencent directement le nombre d’heures de main-d’œuvre requises sur la durée de vie utile de l’équipement.

Une machine dont le prix initial est légèrement plus élevé peut présenter un profil de coûts à long terme différent si ses besoins en maintenance sont nettement moindres.

7. Moyens pratiques de réduire les coûts d’exploitation

1. Adapter les paramètres du procédé

Régler la pression, la température, le débit et la durée de nettoyage en fonction des pièces réelles à traiter et des niveaux de contamination.

Éviter de faire fonctionner en permanence l’équipement à des paramètres de procédé excessifs.

2. Utiliser une filtration à plusieurs étages

Appliquer des étages de filtration différents selon les charges de contamination.

Par exemple, une filtration grossière permet de capturer les particules les plus volumineuses, tandis qu’une filtration plus fine protège l’étape finale de nettoyage ou de rinçage.

Cela peut contribuer à prolonger la durée de vie du fluide de nettoyage et des supports filtrants.

3. Automatiser l’élimination des résidus

Pour les applications générant de grandes quantités de contaminants, l’évacuation automatique des résidus peut réduire les besoins de nettoyage manuel et les interruptions de production.

4. Utiliser des équipements flexibles pour la production multi-modèles

Lorsque plusieurs modèles de pièces sont fabriqués sur la même ligne, un système de nettoyage flexible peut accroître l’utilisation des équipements.

Une utilisation accrue permet de répartir les coûts fixes liés aux équipements sur un plus grand nombre de pièces.

5. Mettre en œuvre une maintenance préventive

Établir des calendriers d’inspection et de remplacement pour :

• Autres
• Scellés
• Filtreur
• Qui sont fiables et fonctionnent efficacement, aidant les conducteurs à maintenir leur véhicule en bon état.
• Fixations
• Autres composants d’usure

La maintenance préventive peut réduire la probabilité de pannes imprévues.

6. Évaluer la récupération d’eau et de chaleur

Là où cela est techniquement et écologiquement approprié, les installations de production peuvent évaluer :

• Recirculation du fluide de nettoyage
• Réutilisation de l'eau
• Récupération de chaleur
• Valorisation de la chaleur résiduelle

La faisabilité doit être déterminée en fonction du procédé de nettoyage, de la chimie du fluide, des caractéristiques de contamination, des exigences locales et des conditions de production.

8. Un cadre simplifié pour le TCO (coût total de possession) dans l’industrie du nettoyage

Lors de la comparaison de différentes configurations de machines de nettoyage, le coût d’exploitation peut être analysé selon trois grandes catégories :

Énergie

Électricité + Chauffage + Vide + Manutention + Robotique

Consommables

Produits chimiques de nettoyage + Milieux filtrants + Buses + Joints + Pièces d’usure

Maintenance et temps d'arrêt

Maintenance courante + Pièces de rechange + Main-d’œuvre + Arrêts imprévus

Une évaluation plus complète peut donc être exprimée de façon conceptuelle comme suit :

Coût total de possession = Investissement matériel + Énergie + Consommables + Maintenance + Arrêts

Le calcul exact doit être fondé sur les heures de production du client, le volume annuel, la contamination des pièces à traiter, les paramètres du procédé, les coûts de main-d’œuvre et la durée de vie prévue de l’équipement.

FAQ

Q : Quels sont les principaux coûts d’exploitation d’une machine de nettoyage industrielle ?

Les coûts principaux comprennent généralement :

• L’électricité destinée aux pompes, au chauffage, aux systèmes sous vide, aux robots et aux équipements auxiliaires
• L’eau et les produits chimiques de nettoyage
• Filtreur
• Les buses et autres pièces d’usure
• Main-d'œuvre d'entretien
• Pièces détachées
• Les pertes de production dues aux arrêts imprévus

La proportion relative varie considérablement selon la configuration du procédé et les conditions de production.

Q : Comment prolonger la durée de vie des produits chimiques de nettoyage ?

La filtration et la gestion des contaminations constituent des facteurs clés.

Un système de filtration adapté peut éliminer en continu les particules présentes dans la solution de nettoyage et réduire l’accumulation de contaminants.

Des mesures utiles comprennent :

• Filtration en plusieurs étapes
• L’évacuation opportune des résidus
• Une filtration séparée pour le rinçage final
• La surveillance régulière de la concentration de l’agent de nettoyage
• La surveillance du pH, le cas échéant
• Le réapprovisionnement de la solution de nettoyage en fonction de son état réel, plutôt que le remplacement inutile de toute la cuve

La stratégie réelle d’entretien et de remplacement doit suivre les exigences techniques du fournisseur de l’agent de nettoyage.

Q : La méthode de filtration a-t-elle un impact majeur sur le coût d’exploitation ?

Oui.

Les différents systèmes de filtration présentent des structures de coûts distinctes.

Rétro-lavage automatique et évacuation des résidus : investissement initial plus élevé, intervention manuelle réduite, adapté à une production continue fortement contaminée.

Filtration par bande de papier : configuration relativement simple, mais consommation continue de papier filtrant.

Filtration par sacs : structure et entretien simples, les sacs filtrants nécessitant un remplacement ou un nettoyage périodiques.

Le système approprié doit être sélectionné en fonction de la charge de contamination, des heures de fonctionnement, du coût de la main-d’œuvre, des performances de filtration requises et des coûts à long terme des consommables.

Q : Les buses de nettoyage haute pression doivent-elles être remplacées régulièrement ?

Oui.

Un fonctionnement haute pression prolongé peut usurer progressivement l’orifice de la buse et modifier les caractéristiques du jet.

Cela peut affecter le débit, la forme du jet, la force d’impact et les performances de nettoyage.

Les buses doivent donc être incluses dans le plan d’inspection régulière et de maintenance préventive de l’équipement.

L’intervalle de remplacement doit être établi en fonction de la pression de fonctionnement réelle, de l’état du fluide, des heures de production, du matériau des buses et de l’usure observée.

Conclusion

Le prix d’achat d’une machine industrielle de nettoyage ne constitue que le point de départ de son évaluation économique.

Pour une production à long terme, trois grandes catégories de coûts d’exploitation doivent être prises en compte :

Énergie + Consommables + Maintenance et Arrêts de production

L’équipement le plus économique n’est pas nécessairement celui dont le prix d’achat est le plus bas. Une évaluation plus pertinente examine si l’équipement est capable de maintenir les performances de nettoyage requises tout en maîtrisant la consommation d’énergie, l’utilisation de fluide de nettoyage, la consommation de filtres, le remplacement des pièces d’usure, la main-d’œuvre de maintenance et les arrêts de production.

Big Bird Industrial, anciennement Harbin Shimada Big Bird Industrial , peut évaluer la configuration de l’équipement en fonction de la pièce à traiter, du volume de production, des caractéristiques de contamination, des exigences de nettoyage et des conditions de fonctionnement du client, afin d’aider ce dernier à prendre en compte à la fois les performances du procédé et l’économie d’exploitation à long terme.