Tromjesečni ciklus zamjene
Postrojenje za tvrdo kromiranje zamjenjuje uronjene zavojnice od titana svaka 3-4 mjeseca. Elektrolit kromne kiseline na 55 stupnjeva, u kombinaciji s onečišćenjem fluoridom iz koraka jetkanja, razgrađuje pasivni film od titana. Pitting počinje u zonama zavara. Unutar 90 dana pojavljuju se curenja u obliku rupice. Proizvodnja se zaustavlja. Kupka je isušena. Zavojnica je zamijenjena. Ciklus se ponavlja - četiri puta godišnje, svake godine.
Svaka zamjena košta 4500 USD za zamjensku titansku zavojnicu, 1800 USD za rad na održavanju i 6 sati prekida proizvodnje. Trošak zastoja, na 800 USD po satu izgubljenog prihoda od presvlačenja, dodaje 4800 USD. Ukupno po događaju: $11,100. Godišnji trošak za četiri događaja: 44.400 USD.
PTFE izmjenjivač topline za isti spremnik košta 9 500 USD instaliran i ima očekivani radni vijek duži od 8 godina u ovoj primjeni. Izračun povrata ulaganja kvantificira koliko brzo izbjegnuti tromjesečni troškovi zamjene vraćaju PTFE investiciju.
Metoda izračuna ROI
ROI se izračunava kao: (godišnja ušteda - godišnja PTFE cijena) / početna PTFE investicija × 100%.
Godišnje uštede uključuju: izbjegnute kupnje titanijumske zavojnice, izbjegnuti zamjenski rad, izbjegnuti zastoji u proizvodnji i smanjeno održavanje kupelji zbog uklanjanja kontaminacije željezom od titana koji korodira. Korozija titana oslobađa ione titana u kupku kroma. Ovi ioni ne utječu tako ozbiljno na kromiranje kao što bi to učinilo željezo u niklu, ali pridonose stvaranju taloga koji zahtijeva češće filtriranje kupke.
Godišnja cijena PTFE-a početna je investicija u PTFE podijeljena s očekivanim vijekom trajanja u godinama. Za život od 8 godina, godišnji trošak je 9500 USD / 8=1187,50 USD. Ovo je godišnji trošak posjedovanja PTFE izmjenjivača, u usporedbi s 44.400 USD godišnjim troškom ciklusa zamjene od titana.
Tablica 1: Izračun povrata ulaganja za PTFE zamjenu tromjesečnih-pokvarenih titanskih svitaka
| Element troškova/uštede | Tromjesečna zamjena titana | Jednostruki PTFE (8-godišnji životni vijek) |
|---|---|---|
| Godišnji troškovi | ||
| Kupnja zamjenske zavojnice | $18,000 (4 × $4,500) | $0 |
| Zamjenski rad | $7,200 (4 × $1,800) | $0 |
| Zastoj u proizvodnji | $19,200 (4 × $4,800) | $0 |
| Upravljanje muljem iz kupatila (inkrementalno) | $2,500 | $0 |
| PTFE godišnji trošak kapitala | $0 | $1,188 |
| Ukupni godišnji trošak | $46,900 | $1,188 |
| Godišnja ušteda od PTFE konverzije | – | $45,712 |
| PTFE početna investicija | – | $9,500 |
| Jednostavan rok povrata | – | 2,5 mjeseca |
| 5-godišnji ROI | – | 2,306% |
| 10-godišnja neto štednja | – | $457,120 |
Vrijednost poboljšanja kvalitete kupke
Gornji izračun ROI-ja obuhvaća samo izravne troškove zamjene i zastoja. Dodatna prednost PTFE-a je eliminacija iona titana iz kromirane kupke. Iako ga je teže kvantificirati, ovo pruža stvarnu ekonomsku vrijednost kroz smanjeno stvaranje mulja.
Kupke s kromnom kiselinom nakupljaju talog od otopljenih metala i prašine u zraku. Ioni titana od korozije zavojnice doprinose ovom mulju. Više mulja znači češće filtriranje kupke, češće čišćenje spremnika i više odlaganja mulja. Inkrementalni trošak upravljanja muljem procjenjuje se na 2500 USD godišnje za spremnik s tromjesečnom zamjenom titanijske zavojnice.
S PTFE-om titan ne ulazi u kadu. Stopa nakupljanja mulja se smanjuje. Godišnja ušteda od 2500 USD je umjerena za visoko-proizvodnu liniju tvrdog kroma.
Osjetljivost na troškove zastoja
ROI je najosjetljiviji na vrijednost dodijeljenu zastoju u proizvodnji. U gornjem primjeru vrijeme prekida rada procijenjeno je na 800 USD po satu. Za zatvorenu liniju za presvlačenje koja opslužuje tvornicu za sklapanje, stvarni trošak zastoja može biti puno veći-pogonska linija se zaustavlja kada dijelovi nisu obloženi. S 2000 USD po satu, godišnja ušteda u zastoju povećava se na 48 000 USD, a jednostavno razdoblje povrata skraćuje se na manje od mjesec dana.
Čak i bez vrijednosti zastoja-ako linija ima višak kapaciteta i zamjene se izvode tijekom razdoblja mirovanja-godišnja ušteda samo od izbjegnute kupnje zavojnica i rada iznosi 25.200 USD. Povrat PTFE-a je ispod 5 mjeseci samo na uštedi materijala i rada.
Sažetak
Tromjesečna zamjena-pokvarenih titanskih zavojnica s jednim PTFE izmjenjivačem topline daje jednostavno razdoblje povrata od 2,5 mjeseca i 5-godišnji ROI koji prelazi 2300% u tipičnim uvjetima tvrdog kromiranja. Ulaganje u PTFE se vraća kroz izbjegavanje zamjenskih kupnji, rada, zastoja i smanjenog upravljanja muljom u kupki.
ROI je otporan na varijacije u troškovima zastoja i obujmu proizvodnje. Čak i pod konzervativnim pretpostavkama isključujući zastoje, povrat je ispod 5 mjeseci. Radni vijek PTFE-a od 8+ godina u ovoj primjeni stvara više od 450.000 USD neto uštede tijekom desetljeća.
Inženjerska analiza povrata ulaganja za specifične scenarije zamjene od-na-PTFE-a dostupna je nakon podnošenja trenutne učestalosti zamjene zavojnice, troškova zamjene, trajanja i vrijednosti zastoja te podataka o održavanju kade.
