איך מחשבים את עלות הפעלה של מכונת ניקוי תעשייתית: אנרגיה, חומרים נצרכים ותחזוקה

סקירה כללית

המחיר הקנייתי של מכונת ניקוי תעשייתית הוא רק חלק אחד מהעלות הכוללת של הבעלות.

במשך שנות הייצור, חשמל, מים, כימיקלים לניקוי, מדי סינון, חלקים מתחממים, יד עבד לתחזוקה והשהיות לא מתוכננות עלולים להפוך להוצאות הפעלה משמעותיות.

לכן, ציוד ניקוי תעשייתי צריך להוערך לא רק על פי מחיר הקנייה הראשוני שלו, אלא גם על פי העלויות האופרטיביות לטווח הארוך ועלות הבעלות הכוללת (TCO) .

ללקוחות שמעריכים מערכות ניקוי אוטומטיות מ- Big Bird Industrial, לשעבר Harbin Shimada Big Bird Industrial , הבנת העלויות החוזרות הללו עוזרת לקבוע את תצורת הציוד היעילה ביותר עבור יישום ייצור ספציפי.

1. למה עלויות הפעלה נמוכות מדי בד"כ?

ציוד ניקוי תעשייתי משמש בדרך כלל כציוד ייצור לטווח ארוך, לעתים קרובות עם תקופת חיים של יותר מעשר שנים.

קניית הציוד היא השקעה חד-פעמית, בעוד שההוצאות הבאות נמשכות לאורך כל תקופת הפעלה:

• חשמלlectricity
• מים
• כימיקלים לניקוי
• מדיה סינון
• פִּסְטוֹלִים ומחסומים
• חלקים אחרים הנמצאים בתהליך בילוי
• תפעול ושיקום
• הפסקות תפעול לא מתוכננות

בישומים של ייצור נפוץ או רציף, הוצאות הפעלה מצטברות יכולות להשתלב באופן משמעותי ובסופו של דבר לחרוג מהשקעה הראשונית בציוד.

לכן, בבחירת הציוד יש לקחת בחשבון גם את שני המרכיבים הבאים:

עלות הרכישה הראשונית של הציוד + עלות הפעלה לאורך תקופת חייו

ולא להתמקד רק בהצעת המחיר לציוד.

2. עלות מס' 1: צריכת האנרגיה

צריכת האנרגיה במכונת ניקוי תעשייתית יכולה לנבוע ממספר מערכות:

• משאבות בלחץ גבוה
• משאבות הזרמה
• מערכות מערכות חימום
• מערכות ואקום
• מסועים
• רובוטים תעשייתיים
• מערכות בקרה ומערכות עזר

בהתאם לתצורת התהליך, מערכות החימום ומשאבות הלחץ הגבוה עשויות לייצג את צורכי האנרגיה העיקריים. .

איך ניתן לצמצם את צריכת האנרגיה?

הגישה המעשית ביותר היא להתאים את פרמטרי הציוד לדרישות התהליך הממשיות.

לדוגמה:

• למנוע שימוש בלחץ ניקוי גבוה מדי.
• למנוע חימום כאשר ניקוי בטמפרטורת הסביבה מספיק.
• להשתמש בלחץ נמוך ובמים בטמפרטורת הסביבה לשלבים מתאימים של שטיפה.
• להחיל פרמטרים שונים לשלבים שונים בתהליך.
• לאופטם את הפילטרציה כדי להפחית את החלפת נוזלי הניקוי ללא צורך.
• להקטין למינימום את המרחקים של העברת החומר והמעבירים ללא צורך.

המטרה אינה להשתמש בלחץ או בטמפרטורה הנמוכים ביותר האפשריים, אלא להשתמש ב- פרמטרי תהליך הנמוכים ביותר שיעמדו באופן עקבי בתוצאה הנדרשת של הניקוי .

דוגמה: ניקוי גוף שסתום תיבת הילוכים על ידי רובוט

מכונת ניקוי גוף שסתום תיבת הילוכים עם שישה צירים עלולה לכלול סך הספק החשמלי המותקן של כ- 18 kW .

תצורת הציוד הממשית ניתנת להתאמה לפי דרישות הלחץ הנדרש לניקוי, דרישות החימום, תצורת הרובוט, שיטת היבוש ותנאי התהליך האחרים.

התאמת פרמטרים מתאימה עוזרת למנוע קיום קו ייצור עם קיבולת מותקנת שגוברת באופן משמעותי על דרישות התהליך הממשיות.

3. עלות מס' 2: חומרים נצרכים וכימיקלים לניקוי

חומרים נצרפים מהווים חלק חשוב נוסף בעלויות הפעלה ארוכות טווח.

הם יכולים לכלול:

• כימיקלים לניקוי
• מדיה סינון
• מזרקים
• סגרים
• חתיכות
• רכיבים אחרים הניזוקים בהדרגה

בינהם, תקופת חיים של נוזל הניקוי וביצועי המסנן קשורים זה בזה באופן הדוק.

מדוע משפיע המסנן על עלות נוזל הניקוי?

מערכת המסנן עוזרת לשמור על ניקיון פתרון הניקוי על ידי הסרת מתמדת של זיהומים שנוצרים במהלך הייצור.

מערכת סינון מעוצבת כראוי יכולה להפחית את קצב הצטברות הזיהום בנוזל הניקוי, ובכך לאפשר להאריך את תקופת השימוש שלו ולפחת את תדירות ההחלפה.

יישומים שונים עלולים לדרוש טכנולוגיות סינון שונות.

לדוגמה, מערכת ניקוי תעשייתית מוגדלת עלולה להשתמש ב:

• סינון עם שטיפה אוטומטית לאחור ופליטת שאריות אוטומטית
• סינון בשקיות
• סינון באמצעות סרט נייר

לכל פתרון יש מאזן שונה בין עלות ההשקעה הראשונית, עלות החומרים הניתנים לצריכה, דרישות התיקון והרמה של האוטומציה.

שטיפה אוטומטית לאחור ופליטת שאריות

סינון עם שטיפה אוטומטית לאחור יכול להפחית את הניקוי הידני ואת הטיפול בשאריות.

עלות הציוד הראשונית שלו עשויה להיות גבוהה יותר, אך הוא עלול להיות יתרוני ביישומים עם עומסים גבוהים של זיהום ותהליך ייצור רציף.

סינון באמצעות סרט נייר

סינון באמצעות סרט נייר הוא בעל מבנה פשוט יחסית וצריך להחליף באופן רציף את נייר הסינון.

זה יכול להיות מעשי לשימושים שבהם צריכה מתמשכת של מדיה מסננת מתקבלת על הדעת ועומס הזיהום מתאים לשיטת הסינון הזו.

סינון בשקיות

סינון שק מספק תצורת סינון פשוטה יחסית ותחזוקה ישירה.

הבחירה המתאימה צריכה להיות מבוססת על:

• נפח זיהום
• מאפייני חלקיקים
• שעות ייצור
• רמת הסינון הנדרשת
• שכר עבודה
• עלות מדיה מסננת
• אוטומציה נדרשת

המסנן הזול ביותר לקנייה אינו בהכרח פתרון הסינון בעל העלות הנמוכה ביותר לאורך מחזור החיים המלא של הציוד.

4. אל תתעלמו משחיקת נוזל

נוזלים הם פריט צרכני נוסף חשוב במערכות ניקוי בלחץ גבוה.

במהלך פעילות ארוכת טווח, נזק לחריר הזרקן עלול לשנות בהדרגה את צורת הפתיחה.

זה עלול להשפיע על:

• צורת הזרם
• קצב זרימה
• מאפייני ההשפעה
• היקף הניקוי
• ביצועי הניקוי

במערכות בעלות לחץ גבוה, יש להתייחס לזרקנים כאל רכיבי בלאי רכיבים זמניים ולא כאל רכיבים קבועים.

בדיקה תקופתית והחלפה מתוכננת עוזרות לשמור על ביצועי הניקוי באיכות קבועה ולמנוע שזרקנים פגומים ישפיעו על התהליך.

5. עלות מס' 3: תחזוקה ועצירה

עלויות התחזוקה כוללות:

• עבודת תחזוקה שוטפת
• בדיקות מניעתיות
• תחזוקה מתוכננת
• החלפת חלקי חילוף
• החלפת חלקים שמתלישים

עם זאת, אחד ההוצאות החשובות ביותר בסביבת ייצור הוא לעתים קרובות הפסקות תפעול לא מתוכננות .

אם מכונת ניקוי הופכת לצוואר בקבוק בקו ייצור בעל נפח גבוה, עצירת המכונה עלולה לפגוע בייצור המתרחש אחריה ולגרום להפסדים גדולים בהרבה מעלות התיקון עצמם.

איך אפשר להפחית את הסיכון לעצירה?

ניתן לנקוט במספר אמצעי תכנון וניהול:

מבנה ציוד קל לתפעול

חלקים שמתלישים, מסננים, אוחזים, משאבות ורכיבי שירות אחרים חייבים להיות נגישים לבדיקה והחלפה.

סינון אוטומטי ופינוי שאריות

במקרים של זיהום גבוה, סינון אוטומטי ופליטת שאריות יכולות להפחית התערבות ידנית ועצירות הקשורות לניקוי.

תחזוקה מונעת

במקום לחכות לכישלון, ניתן לקבוע לוחות זמנים לתיקון:

• מזרקים
• סגרים
• מדיה סינון
• משאבות
• מתקנים
• רכיבים קריטיים אחרים

חלקי חילוף קריטיים

החזקת חלקי חילוף מתאימים במלאי יכולה לקצר את זמן השיקום מתקלות לא צפויות.

6. תכנון הציוד משפיע גם על עלות התיקון

עלות התיקון לטווח הארוך אינה נקבעת רק באיכות הרכיבים הבודדים.

ארכיטקטורת הציוד גם היא חשובה.

לדוגמה:

• האם ניתן לבדוק בקלות את המגש של הניקוי הפנימי על ידי המפעיל?
• האם ניתן להסיר את החיזוקים במהירות?
• האם ניתן לגשת לממסנים ללא עצירת המערכת למשך זמן ממושך?
• האם ניתן להחליף את הזרקאות באופן יעיל?
• האם הסרת השאריות נוחה?
• האם אזורים לשימור נגישים?

פרטים אלו משפיעים ישירות על שעות העבודה הדרושות לאורך תקופת השירות של הציוד.

מכונה שמחירה הראשוני מעט גבוה יותר עשויה להציג פרופיל עלות ארוך טווח שונה, אם דרישות השימור שלה נמוכות בהרבה.

7. דרכים מעשיות לצמצום עלויות הפעלה

1. התאמת פרמטרי התהליך

הגדרת הלחץ, הטמפרטורה, קצב הזרימה וזמן הניקוי בהתאם לדרישות הפריט המעובד ולזיהום.

הימנע מהפעלה מתמדת בפרמטרי תהליך מוגזמים.

2. שימוש במסננים רב-שלביים

השתמש בשלבים שונים של סינון עבור עומסים שונים של זיהום.

לדוגמה, סינון גס יכול ללכוד חלקיקים גדולים יותר, בעוד שסינון עדין יותר מגן את שלב הניקוי או השטיפה הסופי.

זה יכול לסייע באורך תקופת השירות של נוזל הניקוי וחומרי המסננים.

3. אוטומציה של הסרת שאריות

במקרים שבהם נוצרים כמויות גדולות של זיהום, פירוק אוטומטי של שאריות יכול להפחית את הדרישות לניקוי ידני והפרעות לייצור.

4. שימוש בציוד גמיש לייצור של מספר דגמים

כאשר מפיקים מספר דגמים של חפצים על אותה קו ייצור, מערכת ניקוי גמישה יכולה להגביר את יעילות השימוש בציוד.

יעילות גבוהה יותר יכולה לסייע בהפצה של עלויות הציוד הקבועות על פני מספר רב יותר של חלקים.

5. יישום תחזוקה מונעת

לבחור לוחות בדיקה והחלפה עבור:

• מזרקים
• סגרים
• מדיה סינון
• משאבות
• מתקנים
• רכיבים אחרים הניזוקים בהדרגה

תחזוקה מונעת יכולה להפחית את הסבירות של תקלות לא צפויות.

6. הערכת שיקום מים וחום

במתקנים לייצור, כאשר זה מתאים טכנית וסביבתית, ניתן להעריך:

• מחזור נוזלי ניקוי
• חידוש מי שפכים
• שחזור חום
• הנצלת חום פסולת

האפקטיביות חייבת להיקבע בהתאם לתהליך הניקוי, לכימיה של הנוזל, לאופי הזיהום, לדרישות המקומיות ולתנאי הייצור.

8. מסגרת פשוטה לחישוב עלות מחזור חיים (TCO) של ניקוי תעשייתי

בעת השוואת תצורות שונות של מכונות ניקוי, עלות הפעלה יכולה להילקח בחשבון בשלוש קטגוריות עיקריות:

אנרגיה

חשמל + חימום + ואקום + העברה + רובוטיקה

חומרים מתכלים

כימיקלים לניקוי + מדי פילטר + פקקים + אטמים + חלקים המתחדשים עקב שחיקה

תחזוקה ועצירות

תחזוקה רגילה + חלקים חלופיים + יד עבד + עצירת ייצור לא מתוכננת

לפיכך, ניתן להביע הערכה יותר שלמה ברמה המושגית באופן הבא:

עלות הבעלות הכוללת = השקעה בציוד + אנרגיה + חומרים נצרפים + תחזוקה + עצירת ייצור

החישוב המדויק חייב להתבסס על שעות הייצור של הלקוח, הנפח השנתי, רמת זיהום חלקי העבודה, פרמטרי התהליך, עלויות יד עבד ותקופת חיים צפויה של הציוד.

שאלות נפוצות

ש: מהן עלויות הפעלה העיקריות של מכונת ניקוי תעשייתית?

העלויות העיקריות הן בדרך כלל:

• חשמל למשאבות, לחימום, למערכות ואקום, לרובוטים ולציוד עזר
• מים וכימיקלים לניקוי
• מדיה סינון
• פִּקְקִים וחלקים אחרים שמתלשים
• תפעול ושיקום
• חלקי חילוף
• איבוד ייצור הנגרם מעצירת ייצור לא מתוכננת

היחס היחסי משתנה במידה רבה בהתאם לתצורת התהליך ולתנאי הייצור.

ש: כיצד ניתן להאריך את תוחלת החיים של כימיקלים לניקוי?

סינון וניהול זיהום הם גורמים מרכזיים.

מערכת סינון מתאימה יכולה להסיר חלקיקים מהפתרון לניקוי באופן רציף ולהפחית את הצטברות הזיהום.

צעדים מועילים כוללים:

• תסניט מרובע שלבים
• פינוי שאריות בזמן
• סינון נפרד לשלב השטיפה הסופי
• מדידות שגרתיות של ריכוז חומר הניקוי
• מדידת ערך ה-pH כאשר זה רלוונטי
• הוספת פתרון ניקוי בהתאם למצב הממשי, במקום להחליף את כל הטנק ללא צורך

האסטרטגיה המדויקת לתחזוקה והחלפה חייבת לעקוב אחר הדרישות הטכניות של ספק חומר הניקוי.

ש: האם לשיטת הסינון יש השפעה משמעותית על עלות הפעלה?

כן.

למערכות סינון שונות יש מבנים שונים של עלויות.

שטיפה אוטומטית לאחור ופליטת שאריות: השקעה ראשונית גבוהה יותר, התערבות ידנית נמוכה יותר, מתאימה לייצור רציף עם זיהום גבוה.

סינון באמצעות סרט נייר: תצורה פשוטה יחסית, אך צורכת באופן רציף נייר מסנן.

סינון באמצעות שקיות: מבנה ותחזוקה פשוטים, כאשר השקיות הממסננות דורשות החלפה או ניקוי מחזורי.

המערכת המתאימה תיבחר בהתאם לעומס הזיהום, שעות הפעלה, עלות כוח אדם, ביצועי הסינון הדרושים והעלויות האורכיות של חומרים נצרכים.

שאלה: האם קצות הזריקה של מכונות הניקוי תחת לחץ גבוה דורשים החלפה מחודשת?

כן.

הפעלה ממושכת תחת לחץ גבוה עלולה לפגוע בהדרגה בפתח הקצה ולשנות את מאפייני הזריקה.

דבר זה עלול להשפיע על קצב הזרימה, צורת הזריקה, כוח ההשפעה וכושר הניקוי.

לכן יש לכלול את הקצות בתוכנית הבדיקה הסדירה ותחזוקת העדventa של המכונה.

את תקופת ההחלפה יש לקבוע בהתאם ללחץ הפעולה הממשי, למצב הנוזל, לשעות הייצור, לחומר ממנו עשוי הקצה ולכישור הפגיעה שנצפה.

סיכום

המחיר של מכונת ניקוי תעשייתית הוא רק ההתחלה להערכה הכלכלית שלה.

במקרים של ייצור ממושך יש לקחת בחשבון שלוש קטגוריות עיקריות של עלויות הפעלה:

אנרגיה + חומרים נצרכים + תחזוקה והשהות

הציוד היעיל ביותר מבחינה כלכלית איננו בהכרח המכונה שמחירה הנמוך ביותר. הערכה טובה יותר בוחנת האם ניתן לשמור על ביצועי הניקוי הדרושים תוך שליטה בצריכת האנרגיה, בשימוש בנוזל הניקוי, בשימוש במסננים, בהחלפת חלקים מתחממים, בעלות התפעול והשהות הדרושה לתיקון.

Big Bird Industrial, לשעבר Harbin Shimada Big Bird Industrial יכולה להעריך את תצורת הציוד בהתאם לחלק המעובד של הלקוח, נפח הייצור, מאפייני הזיהום, דרישות הניקוי והתנאים שבהם מתבצע התפעול, ועוזרת ללקוחות לקחת בחשבון הן את ביצועי התהליך והן את היעילות הכלכלית ארוכת הטווח של התפעול.