تكلفة فشل المحولات في التصنيع

أفادت الدراسات الاستقصائية الأخيرة أن تكلفة ساعة واحدة من التوقف عن العمل في التصنيع تتراوح بين 500000 دولار و 5 ملايين دولار. كان المشاركون في الاستطلاع عبارة عن شركات مصنعة كبيرة جدًا وذات أحجام كبيرة-في الصناعات الآلية مثل السيارات والصلب والكيماويات والأدوية. تم الإبلاغ عن تقديرات تكاليف التوقف عن العمل في الساعة من قبل المشاركين في الاستطلاعات دون تعريفات أو تفاصيل داعمة أو تحليل.

 

بقبول هذه الأرقام في ظاهرها بالنسبة لسكان المسح والأساليب المستخدمة، فإنها لا تمثل قطاع التصنيع ككل وستكون بمثابة معيار مضلل لغالبية شركات التصنيع التي تمتلك محولات الطاقة.

 

 

في هذا المنشور، نصف طريقة بسيطة لتقدير تكلفة فشل المحولات في التصنيع بناءً على وقت التوقف المرتبط وقيمة الإنتاج المفقود. تم تقديم مثالين افتراضيين مع حسابات واقعية لتوضيح حجم وأهمية تكلفة التوقف عن العمل. يمكن لأي شركة تصنيع أن تستخدم هذه الطريقة لتقدير التكلفة المقابلة لفشل المحول في عملياتها الخاصة.

 

إن عامل التحكم في التكلفة الحاسم هو الوقت المناسب لاستعادة الطاقة بعد الفشل، ويوصى باستخدام عدة إستراتيجيات لتقليل وقت التوقف عن العمل.

 

ما الذي يسبب فشل المحولات؟

 

يمكن أن يحدث فشل المحولات لأسباب مختلفة. اعتمادًا على العمر التشغيلي للوحدة، يمكن أن تؤثر أسباب مختلفة على موثوقية المحول أو حتى إنهاء عمر الخدمة.

 

تشمل المراحل المحددة للفشل ما يلي:

• وفيات الرضع:تغطي هذه المرحلة السنوات الخمس الأولى من العمر التشغيلي للمحول. عادةً ما يحدث الفشل خلال هذه المرحلة بسبب تلف التسليم أو عيوب التصنيع مثل سوء التصنيع أو التجميع المهمل أو اللف الخاطئ أثناء العمليات الآلية.
• فشل عشوائي:تغطي هذه المرحلة العمر التشغيلي للوحدة من خمس سنوات إلى 25 سنة. تتراوح الأسباب النموذجية للفشل من العمل في البيئات الخطرة إلى التعرض لظروف غير طبيعية متسقة مثل الأحمال الزائدة أو ارتفاع الطاقة أو الدوائر القصيرة. عادةً ما تشهد هذه المرحلة أقل عدد من حالات الفشل.
• فشل التآكل-:يحدث فشل التآكل-بعد تشغيل المحول لأكثر من 25 عامًا. سيؤدي التعرض لفترة طويلة-للاهتزازات والحرارة والضغوط الميكانيكية إلى إضعاف المواد والهيكل. عادة ما يعاني العزل من وطأة التآكل.

 

كم سيكلف إذا فشل المحول الخاص بك؟

في شركات التصنيع، تمثل قيمة الإنتاج المفقود خلال فترة التوقف، إلى حد بعيد، العنصر الأكبر في تكلفة فشل المحولات. أثناء انقطاع التيار الكهربائي غير المجدول لبضع ساعات أو أيام، تستمر معظم التكاليف ولكن لا يتم تغطيتها من خلال القيمة المنتجة.

 

في حين أن هناك تكاليف جانبية مرتبطة باستبدال المحولات الفاشلة، إلا أنها غالبًا ما تكون تافهة مقارنة بقيمة الإنتاج المفقود.

 

لتقييم المخاطر، من التقريبي العادل قياس تكلفة التوقف عن العمل للشركة المصنعة كقيمة الإنتاج المفقود، وهو أمر يسهل قياسه نسبيًا لأنه ببساطة الإيرادات المفقودة المحسوبة. يكشف هذا الأسلوب أيضًا عن التكلفة العالية لكل ساعة توقف.

 

وينبغي أن يكون تقليل وقت التوقف عن العمل في حالة الفشل أولوية قصوى لشركات التصنيع.

 

مثال

تعمل الشركة المصنعة للعملية المستمرة على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع لمدة 52 أسبوعًا على مدار العام، مع 10 أيام من التوقف المقرر للصيانة وتغيير الخطوط. إجمالي وقت الإنتاج المتاح في العام هو 24 × 355=8520 ساعة في السنة. افترض أنه بعد فشل المحول، يستغرق الأمر ثلاثة أيام للعثور على بديل مناسب وطلبه، واستلامه، وتركيبه، وتشغيله.

 

وقت توقف الإنتاج الناتج هو 3 × 24=72 ساعة. وهذا يمثل 72/8520=0.85% من طاقتهم الإنتاجية السنوية، المفقودة إلى الأبد. وتعتمد قيمته النقدية على قيمة إنتاج الشركة التي اعتمدت على المحولات الفاشلة.

 

على سبيل المثال:

قيمة الإنتاج السنوي (الإيرادات)	القيمة بالساعة	التوقف	تكلفة الفشل
100 مليون دولار	$11,737	0.85%	$845,000
500 مليون دولار	$58,685	0.85%	4.2 مليون دولار
1 مليار دولار	$117,370	0.85%	8.4 مليون دولار

 

حتى لو كان المحول المعطل يعمل على تشغيل خطوة واحدة فقط في خط الإنتاج، فإن فشله من شأنه أن يعطل تدفق العمل وسرعان ما يجبر الأقسام العلوية والسفلية على الإغلاق. يمكن أن تكون قيمة الإنتاج المفقود هي قيمة الخط بأكمله.

 

على الرغم من أن احتمالات تعطل محول طاقة عمره 20-عامًا ضئيلة، إلا أن العواقب المالية التي قد تتكبدها الشركة يمكن أن تكون كبيرة جدًا في حالة حدوث ذلك. إلى جانب فقدان الإنتاج، قد تكون هناك مشكلات مثل الخردة أو تلف المعدات الذي يحدث أثناء انقطاع التيار الكهربائي أو فقدان ثقة العملاء أو عقوبات تأخير التسليم. قد لا تتمكن الشركة المصنعة للعملية المستمرة من تعويض وقت الإنتاج الضائع والتكاليف ذات الصلة. لا توجد ساعات أكثر إنتاجية في العام.

 

كيفية تقليل وقت التوقف عن العمل بسبب فشل المحول

إن أفضل طريقة لتقليل وقت التوقف عن العمل والتكاليف التي تصاحبه هي اتباع نهج استباقي لتلبية احتياجاتك من الطاقة. الخطوة الحاسمة الأولى هي الشراكة مع شركة تتعرف على عمليتك وتساعد في تحديد الحلول الأكثر فائدة لمنشأتك. تتضمن بعض الطرق التي يمكننا من خلالها مساعدة شركتك على تقليل تكاليف فشل المحولات ما يلي:

 

استثمر في التكرار

إن الاستثمار في المعدات والبنية التحتية الزائدة عن الحاجة هو الطريقة الأكثر فعالية. يمكن التخلص من التوقف عن طريق تركيب محولات متوازية. عندما يفشل أحد المحولات، يتم تحويل الحمل إلى المحول المقابل - النهاية. يتم بعد ذلك فحص الخطأ وإصلاحه، أو يتم استبدال المحول غير المتصل بالإنترنت.

 

يمكن لمصنعي العمليات المستمرة-الحجم الكبير-القيمة العالية تبرير هذا المستوى من الاستثمار بسهولة، وقد قام الكثير منهم بذلك. ولكن ليس كل شيء.

 

هناك طريقة أبسط وأقل تكلفة وهي شراء محولات احتياطية وتخزينها في-الموقع. يمكن بعد ذلك تقليل وقت التوقف عن العمل إلى الوقت المطلوب للتثبيت، والذي يمكن أن يتراوح من بضع ساعات إلى يومين اعتمادًا على توفر أطقم التثبيت. يعمل هذا الأسلوب بشكل جيد إذا كانت المنشأة تستخدم فقط عددًا قليلاً من الأحجام المختلفة للمحولات ولديها مساحة تخزين كافية.

 

يتم استبدال المحولات الاحتياطية حسب الحاجة. نحن نعرف بعض الشركات التي تقوم بذلك، ولكنها ليست ممارسة واسعة النطاق.

 

الاستبدال المخطط له

من الممارسات المتنامية في إدارة المرافق الاستبدال المخطط للمعدات الكهربائية القديمة عندما تقترب من عمرها الإنتاجي. تتمثل مزايا الاستبدال المخطط له في أنه يستخدم العمر الاقتصادي "الآمن" للمعدات مع تجنب التكاليف المرتفعة للفشل الكارثي أثناء التشغيل. وهو الآن شائع في الإضاءة العلوية، حيث يكون العمر الإنتاجي معروفًا جيدًا، ويكون الاستبدال المجمع المجدول أكثر اقتصادا.

 

كما يتم استخدامه أيضًا للمعدات الإلكترونية العسكرية المهمة-. باستثناء بعض المرافق، لم يتم تطبيقه على نطاق واسع لمحولات التوزيع في الولايات المتحدة.

 

نظرًا لأن المحولات عبارة عن أجهزة موثوقة للغاية (عمرها الإنتاجي يتراوح من 15 إلى 25 عامًا مع صيانة منخفضة)، فغالبًا ما يتم اعتبار تشغيلها أمرا مفروغا منه. حالات الفشل نادرة جدًا وتأتي كمفاجآت غير مرحب بها. على الرغم من الأبحاث الهندسية المستمرة للموثوقية، فإن كمية البيانات المتاحة للعامة حول معدلات فشل المحولات غير كافية لحساب معدلات المخاطر الدقيقة المعتمدة على العمر-والتي قد تكون ضرورية للتخطيط الأمثل للاستبدال.

 

مع تحسن بيانات الفشل وأبحاث الموثوقية، قد يصبح الاستبدال المخطط للمحولات ممارسة أكثر شيوعًا.

على مستوى الوحدة، يعتمد العمر الاقتصادي للمحول على جودة المواد والتصنيع الموضوعة في المحول وظروف استخدامه مع مرور الوقت. وكقاعدة عامة، فإن الحد الأقصى للعمر الاقتصادي لمحولات الطاقة في ظل الظروف المقدرة العادية هو حوالي 40 عامًا، وأي محول يزيد عمره عن 30 عامًا يبدأ في التقادم فعليًا ويجب النظر في استبداله.

 

برامج الصيانة الوقائية

 

يعد اتباع برنامج الصيانة الوقائية العملي مفيدًا أيضًا في منع الأعطال المبكرة في المحولات من النوع الجاف. يمكن لعمليات التفتيش المنتظمة تحديد علامات التحذير من التدهور قبل وقت طويل من حدوث الفشل.

 

نوصي باتباع الخطوات الأساسية التالية:

• تحديد فترات التفتيش:ضع جدول الصيانة الخاص بك على بيئة التشغيل لديك - كل ثلاثة إلى ستة أشهر للمواقع المتربة أو سنويًا للمساحات النظيفة الخاضعة للرقابة.
• إلغاء-طاقة المحول:قم دائمًا بقطع الطاقة قبل إجراء أي أعمال صيانة-لضمان سلامة العمال.
• تنظيف:قم بتنظيف المراوح والملفات أولاً بالفراغ، يليها الهواء المضغوط بحد أقصى 20 إلى 25 رطل لكل بوصة مربعة. يجب عليك أيضًا تجنب استخدام المواد الكيميائية التي قد تلحق الضرر بسطح وحدتك.
• التحقق من التهوية المناسبة:قم بإزالة الغبار والأوساخ والحطام الذي قد يعيق تدفق الهواء.
• التفتيش البصري:ابحث عن تغير لون المكونات التي قد تشير إلى وجود مشكلة كهربائية أو ارتفاع درجة الحرارة.
• التحقق من الاتصالات:قم بربط جميع الأجهزة التي يمكن الوصول إليها لمنع الانحناء وزيادة المقاومة وارتفاع درجة الحرارة.
• التوثيق:يوفر الاحتفاظ بسجلات مفصلة لصيانة المحولات رؤية قيمة لأداء الوحدة مع المساعدة في التنبؤ بالأعطال المحتملة.

 

طلب عرض أسعار

 

هل أنت غير متأكد من السعة/الجهد المطلوب للمحول من النوع -الجاف لمشروعك؟ أرسل متطلبات التحميل وبيئة التثبيت الخاصة بك، وسيقوم مهندسو GNEE بتوفيرخطة اختيار دقيقة مجانيةلتجنب هدر التكاليف الناجم عن الاختيار غير الصحيح!

 

ما هو المحول الجاف؟

محول من النوع الجافيتم تبريده بواسطة تهوية الهواء العادية بدلاً من السائلمثل الزيوت المعدنية أو Envirotemp FR3. تم تبريد المحولات المبكرة التي صنعتها شركتا وستنجهاوس وجنرال إلكتريك بالهواء لأنها كانت تعمل بطاقة وفولتية منخفضة.

 

ما هو الفرق بين المحولات الرطبة والجافة؟

بينماتعمل المحولات من النوع - الجاف على التخلص من مخاطر التسربات والانسكابات، كما أن المحولات السائلة أكثر أمانًا للبيئة في حالة حدوث تسرب أو انسكاب. إعادة تدوير أسهل: من السهل أيضًا إعادة تصنيع المحولات السائلة أو إعادة تدويرها، ولديها خيارات إعادة تدوير متعددة.

 

ما هو تجفيف المحولات؟

تجفيف المحولات هوعملية حاسمة تهدف إلى تعزيز موثوقية العزل عن طريق إزالة الرطوبة من خلال طرق التسخين وإزالة الرطوبة. إن فهم التقنيات المختلفة وتطبيقاتها يضمن الأداء الأمثل للمحولات