Četrtletni cikel zamenjave
Obrat za trdo kromiranje zamenja potopne tuljave iz titana vsake 3-4 mesece. Elektrolit kromove kisline pri 55 stopinjah v kombinaciji s fluoridno kontaminacijo iz koraka jedkanja razgradi titanov pasivni film. Pitting se začne na območjih varjenja. V 90 dneh se pojavi luknjasto puščanje. Proizvodnja se ustavi. Kopel je izsušena. Tuljava je zamenjana. Cikel se ponovi - štirikrat na leto, vsako leto.
Vsaka zamenjava stane 4500 USD za nadomestno titanovo tuljavo, 1800 USD za vzdrževalno delo in 6 ur izpada proizvodnje. Stroški izpadov, pri 800 USD na uro izgubljenega prihodka od obdelave, dodajo 4800 USD. Skupaj na dogodek: 11.100 $. Letni stroški za štiri dogodke: 44.400 $.
PTFE izmenjevalnik toplote za isti rezervoar stane 9500 $ nameščen in ima pričakovano življenjsko dobo, ki presega 8 let v tej aplikaciji. Izračun ROI kvantificira, kako hitro se izognjeni četrtletni stroški zamenjave povrnejo naložbo v PTFE.
Metoda izračuna ROI
Donosnost naložbe se izračuna kot: (letni prihranek - letni strošek PTFE) / začetna naložba PTFE × 100 %.
Letni prihranki vključujejo: izogibanje nakupom titanove tuljave, izogibanje nadomestnemu delu, izogibanje izpadom proizvodnje in zmanjšano vzdrževanje kadi zaradi odprave kontaminacije z železom zaradi korodirajočega titana. Korozija titana sprošča titanove ione v kromirano kopel. Ti ioni ne vplivajo tako močno na kromiranje, kot bi železo na nikelj, vendar prispevajo k nastanku blata, ki zahteva pogostejše filtriranje v kopeli.
Letni stroški PTFE so začetna naložba PTFE, deljena s pričakovano življenjsko dobo v letih. Za 8-letno življenje je letni strošek 9500 USD / 8=1187,50 USD. To je letni strošek lastništva PTFE izmenjevalnika v primerjavi s 44.400 $ letnimi stroški cikla zamenjave titana.
Tabela 1: Izračun ROI za PTFE zamenjavo četrtletnih-odpovedanih titanovih tuljav
| Element stroškov/prihranka | Četrtletna zamenjava titana | Enojni PTFE (8-letna življenjska doba) |
|---|---|---|
| Letni stroški | ||
| Nakup nadomestne tuljave | $18,000 (4 × $4,500) | $0 |
| Nadomestno delo | $7,200 (4 × $1,800) | $0 |
| Izpadi proizvodnje | $19,200 (4 × $4,800) | $0 |
| Upravljanje kopalnega blata (postopno) | $2,500 | $0 |
| PTFE letni stroški kapitala | $0 | $1,188 |
| Skupni letni stroški | $46,900 | $1,188 |
| Letni prihranek zaradi pretvorbe PTFE | – | $45,712 |
| PTFE začetna naložba | – | $9,500 |
| Preprosta vračilna doba | – | 2,5 meseca |
| 5-letna donosnost naložbe | – | 2,306% |
| 10-letni neto prihranki | – | $457,120 |
Vrednost izboljšanja kakovosti kopeli
Zgornji izračun donosnosti naložbe zajema le neposredne stroške zamenjave in izpadov. Dodatna prednost PTFE je odstranitev titanovih ionov iz kromirane kopeli. Čeprav ga je težje količinsko opredeliti, to zagotavlja resnično gospodarsko vrednost z zmanjšanim nastajanjem blata.
Kopeli s kromovo kislino nabirajo blato iz raztopljenih kovin in prahu v zraku. Titanovi ioni iz korozije tuljave prispevajo k temu blatu. Več blata pomeni pogostejše filtriranje kopeli, pogostejše čiščenje rezervoarja in več odlaganja blata. Inkrementalni strošek upravljanja z blatom je ocenjen na 2500 USD na leto za rezervoar s četrtletno menjavo titanove tuljave.
S PTFE titan ne vstopi v kopel. Stopnja kopičenja blata se zmanjša. Letni prihranek v višini 2500 $ je nizek za visoko-proizvodno linijo trdega kroma.
Občutljivost na stroške izpadov
ROI je najbolj občutljiv na vrednost, dodeljeno izpadu proizvodnje. V zgornjem primeru je izpad ocenjen na 800 USD na uro. Za lastno linijo za prevleko, ki služi montažnemu obratu, so lahko dejanski stroški izpadov veliko višji-tekoči trak se ustavi, ko deli niso prevlečeni. Pri 2.000 $ na uro se letni prihranek med izpadi poveča na 48.000 $, preprosto obdobje vračila pa se skrajša na manj kot en mesec.
Tudi brez kakršne koli vrednosti izpadov-če ima linija presežne zmogljivosti in se zamenjave izvajajo med obdobji mirovanja-je letni prihranek samo zaradi izognjenih nakupov tuljav in dela 25.200 USD. Povračilo PTFE je pod 5 meseci samo zaradi prihranka materiala in dela.
Povzetek
Četrtletna zamenjava-odpovedanih titanovih tuljav z enim PTFE toplotnim izmenjevalnikom zagotavlja preprosto vračilno dobo 2,5 meseca in 5-letno ROI, ki presega 2300 % v tipičnih pogojih trdega kromiranja. Naložba v PTFE se povrne z izogibanjem nadomestnim nakupom, delu, izpadom in zmanjšanim upravljanjem blata iz kopeli.
Donosnost naložbe je robustna glede na razlike v stroških izpadov in obsegu proizvodnje. Celo ob konzervativnih predpostavkah, ki izključujejo izpade, je vračilo manj kot 5 mesecev. 8+-letna življenjska doba PTFE v tej aplikaciji ustvari več kot 450.000 $ neto prihranka v desetletju.
Inženirska analiza donosnosti naložbe za posebne scenarije zamenjave titana-na-PTFE je na voljo po predložitvi trenutne pogostosti zamenjave tuljav, stroškov zamenjave, trajanja in vrednosti izpadov ter podatkov o vzdrževanju kadi.
