El ritual bimestral
Cada dos sábados, el equipo de mantenimiento de una instalación de enchapado cautivo drena seis tanques de niquelado, retira los calentadores de inmersión de acero inoxidable y los desincrusta con ácido inhibido. La limpieza dura 5 horas por tanque. Los tanques están fuera de producción durante el turno de mantenimiento. Los calentadores se reinstalaron, los tanques se rellenaron y recalentaron en el primer turno del lunes por la mañana.
Este ritual se lleva realizando desde hace años. Se acepta como el costo de hacer negocios. Los costos directos-productos químicos de limpieza y mano de obra de mantenimiento-son modestos y aparecen en el presupuesto de mantenimiento. El costo oculto es la producción que no ocurre durante esas 5 horas. Cada 2 meses, cada tanque pierde 5 horas de tiempo productivo. Más de un año, es decir, 30 horas por tanque. Para seis tanques, 180 horas de capacidad de producción perdida.
Un intercambiador de calor de PTFE no requiere descalcificación. La baja energía superficial evita una fuerte adhesión de incrustaciones. Los pequeños depósitos que se formen se pueden enjuagar con agua durante el funcionamiento normal del tanque. Se elimina la parada de limpieza bimestral de 5 horas. Se recuperan las 180 horas de capacidad perdida.
El cálculo del valor del tiempo de actividad
El valor del tiempo de actividad de la producción es la contribución a los ingresos o al margen que se habría generado durante las horas de inactividad si el equipo hubiera estado disponible. Para una línea de enchapado cautiva, el valor es el costo de subcontratar el trabajo de enchapado equivalente durante el tiempo de inactividad-generalmente mayor que el costo interno. Para un taller, el valor es la pérdida de ingresos de las piezas que podrían haberse revestido.
El cálculo multiplica las horas de inactividad evitadas por el valor horario de producción. El valor por hora es específico de cada instalación y debe basarse en el margen de contribución (ingresos menos costos variables) en lugar del precio de venta total, porque los costos fijos continúan durante el tiempo de inactividad.
Para una línea de niquelado que procesa componentes automotrices con un margen de contribución de $450 por hora, el valor del tiempo de actividad anual recuperado al eliminar 180 horas de tiempo de inactividad por limpieza es de $81 000. Este valor único-anual excede el costo de convertir los seis tanques a intercambiadores de calor de PTFE.
Tabla 1: Cálculo del valor del tiempo de actividad de producción (línea de niquelado de 6 tanques)
| Parámetro | Valor |
|---|---|
| Frecuencia de limpieza por tanque | Cada 2 meses (6 veces/año) |
| Tiempo de inactividad por evento de limpieza | 5 horas (drenar, descalcificar, enjuagar, rellenar, recalentar) |
| Tiempo de inactividad anual por tanque | 30 horas |
| Número de tanques | 6 |
| Tiempo de inactividad total anual por limpieza | 180 horas |
| Margen de contribución de línea por hora | $450 |
| Valor de tiempo de actividad anual recuperado | $81,000 |
| Costo del intercambiador de calor de PTFE (6 tanques) | $57,000 (instalado) |
| Recuperación sencilla sólo con el tiempo de actividad | 8,4 meses |
| Valor de tiempo de actividad acumulado de 5 años | $405,000 |
El tiempo de inactividad adicional evitado
La parada de limpieza no es el único tiempo de inactividad que se evita. Los calentadores metálicos ocasionalmente fallan entre limpiezas programadas, lo que provoca tiempos de inactividad no programados que son más perjudiciales y costosos que el mantenimiento planificado. Estas fallas aleatorias ocurren cuando la incrustación se acumula de manera desigual, creando puntos calientes que aceleran la corrosión local.
Durante la limpieza programada en sí, existe el riesgo de que se dañe-un calentador que se caiga al retirarlo, una rosca cruzada- durante la reinstalación o una junta mal colocada. Estos incidentes extienden el tiempo de inactividad planificado de 5 horas hasta el siguiente turno de producción.
Los calentadores de PTFE eliminan el tiempo de inactividad programado y no programado. El riesgo de daños inducidos por la limpieza-se elimina porque no se realiza la limpieza. El riesgo de fallo entre-la limpieza se elimina porque no se produce la corrosión que lo provoca.
La recuperación de energía de recalentamiento del tanque
Cuando se drena un tanque para limpiarlo, se pierde la solución de proceso calentada. Para un tanque de niquelado de 6000 litros a 55 grados, el contenido energético de la solución drenada es de aproximadamente 960 MJ o 267 kWh. A una tarifa de electricidad industrial de $0,10/kWh equivalente, el valor energético de la solución desechada es de aproximadamente $27 por tanque por evento de limpieza.
Para seis tanques que se limpian seis veces al año, el costo anual de energía desperdiciada es de $972. Esto es pequeño en relación con el valor del tiempo de actividad, pero es un costo adicional que se elimina con la conversión de PTFE.
Resumen
La eliminación de las paradas bimestrales por limpieza del calentador mediante la conversión del intercambiador de calor de PTFE recupera el tiempo de actividad de producción por un valor de $81 000 al año para una línea típica de niquelado de 6 tanques. El valor del tiempo de actividad por sí solo proporciona una recuperación simple de la inversión en PTFE en 8,4 meses.
La eliminación adicional de fallas de limpieza no programadas-, el riesgo de daños inducidos por la limpieza-y el desperdicio de energía de calentamiento del tanque agrega valor adicional más allá del cálculo directo del tiempo de actividad. El valor acumulado de tiempo de actividad de 5 años de $405 000 demuestra que el costo real del mantenimiento del calentador metálico es un orden de magnitud mayor que los productos químicos de limpieza visibles y las líneas de mano de obra.
El soporte de ingeniería para el cálculo del valor del tiempo de actividad de la producción en condiciones específicas de la instalación está disponible previa presentación de la frecuencia y duración de la limpieza actual, el margen de contribución de la línea y la cantidad de tanques bajo consideración para la conversión.
