자동화된 플라즈마 절단의 운영 비용

일반적인 자동화 플라즈마 절단 작업에서는 초기 자본 투자 외에 전력, 가스, 소모품, 인건비 등의 4가지 주요 비용이 발생합니다.

전기료

일반적인 플라즈마 절단 작업에서는 전력, 가스, 소모품, 인건비 등의 4가지 주요 비용이 발생합니다.

전기료 = 소비 전력 x 아크온 시간 x $/kWh

절단 장비의 주요 전력 소비자는 DC 전원공급장치입니다. 시스템이 사용하는 에너지의 대부분은 매우 뜨거운 에너지 밀도가 높은 아크의 소재 작업에 직접 투입됩니다. 플라즈마 시스템의 소비 전력을 대략적으로 알아보려면 전류 출력과 평균 작동 전압을 곱합니다. 소비된 입력 전류(kW)를 계산하려면 약 85%의 전력 공급 효율 계수를 곱합니다. 예를 들어, 200A 플라즈마 시스템의 평균 작동 전압은 약 140V입니다. 이것은 전원공급장치가 28kVA의 전력을 공급함을 의미하므로, 소비된 입력은 28kVA x 0.85 = 23.8kW로 계산됩니다.

일 또는 연간 소비 전력을 계산하려면 일 아크온 시간 또는 평균 가동 시간을 곱합니다. 아크온 시간은 주어진 시간 동안에 절단 작업 시 실제로 소비된 시간의 양입니다. 이것은 피어싱과 아크온 시간 카운터를 통해 측정하거나 프로그래밍 거리와 속도와 일일 처리량으로부터 계산할 수 있습니다. 아크온 시간은 소재 유형과 두께, 절단물 크기, 소재 취급, 장비 속도, 토치 높이 제어 속도, 그 외 다양한 요인에 따라 달라집니다.

가스 비용

플라즈마 시스템은 산소, 공기, 질소, 아르곤-수소, 그 외 다른 가스를 사용합니다.

가스 비용 = 소비량 x 아크온 시간 x $/100ft³

소비율은 플라즈마 시스템의 크기와 다양한 작동 조건에 따라 달라집니다. 일반적으로, 작업 설명서에서는 주어진 노즐 크기와 작동 압력 또는 흐름 튜브 설정에 대해 ft³/시간 단위로 소비율을 제공합니다. 예를 들어, 200A 산소 플라즈마 시스템은 절단 시 70피트³/시간의 산소를 소비합니다. 운영 비용을 계산하려면 플라즈마 가스의 소비율에 아크온 시간과 가스 비용을 곱합니다.

같은 시스템이 300피트³/시간의 쉴드 공기를 사용할 수 있습니다. 작업장 공기는 일반적으로 깨끗이 유지하기 위한 관련 유지보수 비용을 제외하면 무료인 것으로 간주됩니다. 절단 용수 또는 물 차폐도 비용이 저렴하지만, 쉴드 가스(예: 질소, CO₂)와 혼합 가스는 그 비용이 많이 들며 위와 같이 계산해야 합니다.

소모품

소모품 비용은 주간, 월간 또는 연간 기준으로 추적할 수 있습니다. 이러한 비용은 부품 비용뿐만 아니라, 다양한 요인이 따르는 부품의 성능과 수명에 의해서 크게 달라집니다. 소모품과 플라즈마 토치 수명은 용도, 작동 매개변수, 절단 시간, 가공물 수, 작업자 숙련도 등에 따라 달라집니다. 소모품 비용을 파악하고 제어하는 가장 좋은 방법은 작업물 수와 아크 시간으로 측정된 부품 수명 일지를 유지 관리하는 것입니다.

소모품 비용 = 소비율 x 아크온 시간 x 부품 비용

생산 환경에서 시간이 지남에 따라, 특정 절단 작업의 해당 부품에 대한 작업물 수와 총 아크 시간을 정밀하게 추적할 수 있습니다. 플라즈마 토치를 적절하게 사용하고 유지보수하는 경우 노즐과 전극 비용에 비해 토치, 가스 스월 장치, 쉴드, 리테이닝 캡, 그 외 다른 부품의 연간 비용을 낮출 수 있습니다. 그러나 실제로는 많은 작업장의 전체적인 소모품 비용이 노즐과 전극 비용의 2배에 이릅니다.

인건비

인건비는 다음 공식을 사용하여 계산할 수 있습니다.

인건비 = 연간 총 시간 x 작업장 시간급 x 작업자 수

대부분의 작업장에서는 교대조당 장비 1대에 작업자 1명과 보조 작업자 1명이 배치됩니다. 장비의 절단 품질에 따라, 보조 작업에 다수의 근로자가 있을 수 있거나 없을 수도 있습니다.

인건비는 플라즈마 절단 작업의 주요 비용입니다. 플라즈마 절단 작업을 최적으로 운영하려면 제작자는 노동력을 효율적으로 사용해야 합니다. 이것은 모든 작업자가 3개의 플라즈마 테이블을 가동해야 함을 의미하는 것이 아닙니다. 더 좋은 방법은 장비 가동 상태를 유지하면서 양질의 파트를 생산할 수 있는 우수한 작업자를 교육하고 이러한 작업자에게 적절한 보수를 지급하는 것입니다.

권장 사항

다음은 절단 장비 비용과 생산성을 최적화하는 데 권장되는 일부 내용입니다.

• 장비 가동 시간 극대화– 절단 장비가 절단 작업 중이어야 합니다. 수리를 위한 가동 중단을 방지하려면 예방 유지보수가 필수입니다. 다중 절단 베드, 오버헤드 크레인, 철판 핸들러와 같은 소재 취급 솔루션이 수동 로드/언로드 작업을 최소화하고, 작업자가 절단 프로세스에 집중하게 해줄 수 있습니다. 장비 동작 매개변수도 중요합니다. 토치 높이 제어 또는 장비 이동 속도가 느리면 장비가 절단 금속보다 토치 배치에 더 많은 시간을 소비합니다.
  
  
• 2차 작업 최소화– 절단 품질을 최적화하여 2차 작업의 비용이 관리됩니다. 이렇게 하려면 장비를 잘 유지보수하고 작업자 교육을 잘 해야 합니다. 고도로 숙련된 작업자는 파쇠 소재를 줄이고 재작업을 줄이는 동시에 높은 품질의 절단 가공물을 더 많이 생산합니다. PAC 프로세스에서 좋은 절단 품질을 얻으려면 프로세스 매개변수를 주의하여 관리하고 세부 사항에 주의를 기울여야 합니다.
  
  
• 소모품 비용 관리– 절단 품질 관리와 같은 소모품 비용 관리가 파트 장비이고 파트 작업자입니다. 좋은 작업자는 부품 세트를 최대한 활용하며, 대형 사고를 예방합니다.