Spjaldasmiður í Hollandi hafði samband við mig í fyrra með vandamál með launakostnað sem var að verða aðkallandi. Þriggja manna teymi hans í spjaldasmíði var að klára 40-50 stjórnborð á mánuði og markaðsverðþrýstingur frá samkeppnisaðilum í Austur-Evrópu var að þrýsta á hagnaðinn. Flöskuhálsinn í öllum spjöldum var sá sami: vírtenging. Reynslumiklir vírasmiðir hans voru að ljúka 20AWG-14AWG flötum stýrivírum með um það bil 10-12 tengingum á mann á klukkustund með því að nota skrúfuklemma. Samkeppnisaðilar hans, sem notuðu nýrri innstungutækni, voru að klára sambærilegar spjöld með 35-40% færri raflagnastundum.
Útreikningurinn á arðsemi fjárfestingarinnar var einfaldur: miðað við 38 evrur á klukkustund með fullu álagi, þá jafngilti 4-5 klukkustunda minnkun á vinnutíma í raflögn á hverja 300 víra spjalda um það bil 150-190 evrur á spjaldi. Mánaðarleg framleiðsla hans upp á 45 spjöld þýddi 6.750-8.550 evrur í mánaðarlegri lækkun á launakostnaði. Kostnaðurinn við breytingar — nýjar tengiklemmur, hófleg fjárfesting í verkfæragerð og þjálfunartími — hafði endurgreiðslutíma á innan við 6 vikum. Síðan þá höfum við útbúið verksmiðju hans með öllu úrvali J-Guang innstungutengja og veitt þjálfun á staðnum.
Að skilja tæknina: Hvernig innbyggðir tengi virka samanborið við skrúfutengi
Áður en hagkvæmni endurbóta er metin er mikilvægt að skilja vélrænan mun á innbyggðum og skrúftengingum til að meta hvort innbyggð tækni henti fyrir þína tilteknu notkun.
Tengibúnaður fyrir skrúfutengingu
Skrúfutengi klemma vírinn á móti málmplötu með því að nota vélrænan kraft hertrar skrúfu. Gæði tengingarinnar eru háð: toginu sem beitt er (of lítið = mikil viðnám; of mikið = skemmdir á vírnum eða slitnar þræðir), gæðum undirbúnings vírsins (vírinn verður að vera snúinn og alveg settur inn í tengið) og viðnámi tengiskrúfunnar gegn losun vegna titrings.
Þegar ég skoða skrúfutengingar úti á vettvangi — sem ég geri oft í heimsóknum viðskiptavina okkar — kemst ég stöðugt að því að togforskriftin er sú breyta sem oftast gleymist. Við tilgreinum toggildi af ástæðu: ofstrekktar skrúfur skapa tengingar með mikilli viðnámi sem mynda hita og flýta fyrir niðurbroti tengiklemmanna. Ofstrekktar skrúfur rífa þráðinn eða þjappa vírnum út fyrir vélræn mörk hans, sem veldur ótímabærum bilunum. Að mínu mati má rekja um það bil 30-40% af vandamálum með raflögn í skrúfutengingum til rangrar togbeitingar við upphaflega tengingu.
Tengibúnaður fyrir innstungu
Innstungutengi nota fjöðurklemmukerfi í stað skrúfu. Fjöður úr ryðfríu stáli inni í tengihlutanum heldur vírnum við snertiflöt. Til að setja vír inn í tengiopið ýtirðu honum inn í tengiopið — fjöðurspennan opnast sjálfkrafa og fjöðurinn grípur vírinn þegar þú losar um þrýsting. Enginn skrúfjárn, engin togkröfur, engin háð kunnáttu notandans. Gæði tengingarinnar eru ákvörðuð af hönnun fjöðursins, ekki tækni notandans.
Ég hef framkvæmt hundruð útdráttarprófana á innstungutengingum í rannsóknar- og þróunarstofu okkar og það sem ég sé stöðugt er að klemmubúnaðurinn með fjöðrum framleiðir einstaklega samræmdan klemmukraft yfir allt vikmörk vírþvermáls. Rétt vír með ferruling sem settur er í rétt hannaðan innstungutengingu mun sýna útdráttarkraft sem uppfyllir eða fer yfir kröfur IEC 60947-7-1. Við höfum prófað okkar eigin J-Guang innstungutengingar með útdráttarkrafti yfir 50N fyrir 1,5 mm² leiðara með ferruling — sem er vel umfram staðlaðar kröfur. Þessari samkvæmni er ekki hægt að ná með skrúfutengingum, þar sem tækni stjórnanda veldur verulegum breytileika.
Greining á launakostnaði: Helsta efnahagslega drifkrafturinn
Hagfræðileg rök fyrir notkun innbyggðra tengipunkta snúast fyrst og fremst um vinnuaflshagkvæmni. Rafmagnstengingarferlið í framleiðslu stjórnborða er eitt það vinnuaflsfrekasta skref í öllu framleiðsluferlinu og þar eru mestu möguleikarnir á tímasparnaði þegar val á íhlutum er lokið.
Samkvæmt skjalfestum tímarannsóknum í spjaldasmíði víðsvegar um Evrópu og Suðaustur-Asíu er munurinn á hraða tengis milli innstungu- og skrúfutengja verulegur. Við pöntuðum óháða tíma- og hreyfingarrannsókn á 300 víra iðnaðarstjórnborði á síðasta ári og niðurstöðurnar staðfestu það sem við höfðum séð af óvenjulegum ástæðum í mörg ár.
| Vírstærð | Skrúfutenging (mín/vír) | Innstungutenging (mín./vír) | Tímasparnaður |
|---|---|---|---|
| 20AWG (0,5 mm²) | 4,8 mín. | 2,1 mín. | 56% |
| 18AWG (0,75 mm²) | 5,2 mín. | 2,3 mín. | 56% |
| 16AWG (1,0 mm²) | 5,5 mín. | 2,5 mín. | 55% |
| 14AWG (1,5 mm²) | 6,0 mín. | 2,8 mín. | 53% |
Tölurnar hér að ofan sem teknar eru fyrir hvern vír innihalda undirbúning vírs (afklæðningu), ásetningu vírhylkja (fyrir marglaga vír), ísetningu og sjónræna skoðun. Kosturinn við innstungu er mestur fyrir minni vírstærðir vegna þess að skrúfuklemmuaðgerðin er hlutfallslega tímafrekari miðað við vírstærðina.
Fyrir 300 víra stjórnborð:
- Rafmagnstími skrúfutengingar: Um það bil 26-28 vinnustundir
- Rafmagnstími fyrir innstungu: Um það bil 11-13 vinnustundir
- Sparnaður vinnutíma: 15-17 vinnustundir á hverja deild
- Sparnaður í vinnuafli upp á 38 evrur á klukkustund: 570-646 evrur á spjald
Það sem taflan hér að ofan sýnir ekki að fullu er aukakostnaður vinnuafls: samræmi. Þegar ég tala við yfirmenn rafmagnstöfluverkstæða segja þeir stöðugt að gallatíðni með innstungu sé lægri en með skrúfuvírun. Ástæðan er einföld - innstungutenging er einfaldari og endurteknari aðgerð. Það eru færri breytur sem geta farið úrskeiðis. Skrúfutenging felur í sér dýpt vírinnsetningar, gæði snúnings, staðsetningu skrúfna, beitingu togs og staðfestingu. Innstungutenging felur í sér gæði víraflöskunar, beitingu vírferla og innstungudýpt. Færri skref þýða færri bilunaraðferðir, sem þýðir beint lægri endurvinnslutíðni og minni tíma í bilanaleit og viðgerðir á tengingum.
Rammi fyrir ákvarðanatöku um endurbætur: Nýbygging vs. umbreyting á núverandi spjaldaeiningum
Áður en kaupendur ráðleggja sér að setja upp nýjar spjöld með innbyggðri innbyggðri tengingu ráðlegg ég þeim alltaf að gera skýran greinarmun á tveimur aðstæðum: nýsmíði spjalda (þar sem innbyggð tenging er ótvírætt rétti kosturinn fyrir flesta notkunarmöguleika) og endurbótum á núverandi spjöldum (þar sem hagkvæmni krefst ítarlegrar greiningar).
Hvenær á að velja innbyggða veggplötu fyrir nýjar spjaldasmíði
J-Guang innstunguklemmur eru sjálfgefinn kostur fyrir stórframleiðslusmiði sem leita að aukinni skilvirkni í raflögn. Við mælum með innbyggðum tengiklemmum sem sjálfgefnum valkosti fyrir nýjar spjaldasmíði í eftirfarandi tilvikum: stórframleiðslulotur þar sem vinnuaflssparnaðurinn nær yfir tugi eða hundruð eins spjalda; notkun í stýrðu umhverfi (verksmiðjugólf, loftslagsstýrð rafmagnsherbergi) þar sem titringur og hitahringrás eru innan innbyggðra marka; spjöld sem þurfa ekki tíðar breytingar á raflögn eftir að þau fara úr verksmiðjunni; og spjaldaverkstæði sem geta fjárfest í búnaði fyrir tengingar og þjálfað raflögnarmenn sína rétt áður en framleiðsla hefst.
Ef þú ert spjaldasmiður sem smíðar meira en 20 spjöld á mánuði, þá myndi ég áætla að framleiðniaukningin af innstungutækni muni borga upp ferrulingbúnaðinn þinn innan fyrstu 3 mánaða framleiðslu. Við höfum staðlaðan reiknivél fyrir arðsemi fjárfestingar sem við deilum með væntanlegum viðskiptavinum - í flestum tilfellum er endurgreiðslutíminn fyrir ferrulingverkfæri og innstunguklemma samanborið við skrúfuklemmajafngildi á milli 6 og 14 vikur, allt eftir vinnukostnaði og flækjustigi spjalda.
Hvenær á að endurnýja núverandi spjöld - og hvenær ekki
Það er mun dýrara að útbúa innbyggða tengiklemma á núverandi spjaldi heldur en að útbúa nýjan, því það krefst þess að núverandi tengiklemmar séu fjarlægðir og endurnýjaðir og allir vírar séu endurnýjaðir. Við ráðleggjum venjulega gegn útbúningu í eftirfarandi tilvikum: spjaldið notar nú þegar hágæða skrúfuklemma frá þekktum framleiðanda sem eru rétt hertir og sýna enga sögu um bilanir; spjaldið er að renna út og verður skipt út innan 2-3 ára; spjaldið er í umhverfi með miklum titringi þar sem innbyggður tengiklemmur eru ekki besti kosturinn hvort eð er; eða vírlengdirnar í núverandi spjaldi eru ófullnægjandi til að koma til móts við mismunandi form innbyggðra tengiklemma án þess að endurnýja raflögnina.
Hins vegar, þegar ég sé spjald sem var smíðað með ódýrum innfluttum skrúfutengjum - þeim sem hafa sýnileg gæðavandamál, ósamræmi í gæðum skrúfganga eða lélega hönnun á vírgripi - mæli ég oft með endurbótum jafnvel þótt kostnaðurinn sé hærri. Ástæðan er einföld: þessir lélegu skrúfutengir valda viðvarandi vandamálum á vettvangi og hvert þjónustukall kostar meira en endurbæturnar hefðu gert. Að skipta þeim út fyrir rétta innbyggða tengiklemma frá gæðaframleiðanda leysir bæði núverandi bilunarvandamál og langtímavandamál varðandi skilvirkni raflagna samtímis.
Kostnaðargreining við endurbætur: Hvað uppfærslan kostar í raun
Kostnaðurinn við að breyta úr skrúfuklemmu í innskotklemma fer eftir umfangi breytingarinnar — hvort sem verið er að smíða nýjar spjöld með innskottækni eða endurbæta núverandi spjöld.
Ný spjaldsmíði: Kostnaðarmunur á tengiblokk
Innbyggðir tengiklemmar kosta yfirleitt 15-35% meira á tengiklemma en sambærilegir skrúfutengiklemmar, allt eftir vörumerki og forskrift. Fyrir 300 víra spjald með um það bil 150-180 einstökum tengipunktum er kostnaðarmunurinn á tengiklemmunum um það bil 45-90 evrum hærri á spjald — lítið brot af 570-646 evrum sem sparað er í vinnuafli. Þegar við kynnum þennan samanburð fyrir spjaldasmiði á vöruþingum okkar eru viðbrögðin næstum alltaf þau sömu: „er það allt og sumt?“ Álagið á efniskostnaðinn er í raun hóflegt miðað við vinnuaflssparnaðinn sem það gefur.
Endurbætur: Breyting á núverandi spjaldi
Það er mun dýrara að setja inn tengiklemma á núverandi spjald þar sem það krefst þess að núverandi tengiklemmar séu fjarlægðir og endurnýjaðir. Endurbótaferlið:
- Fjarlæging og skipti á tengiklemma: 0,40-0,80 evrur á tengiklemma í vinnu (fjarlæging + uppsetning nýrrar tengiklemma)
- Endurtenging vírs: Venjulega er hægt að endurnýta núverandi víra ef vírþráður er notaður; ef vírlengdin er ófullnægjandi þarf að draga nýja víra.
- Heildarkostnaður við endurbætur á 300 víra spjaldi: Um það bil 180-350 evrur í viðbótarvinnu auk kostnaðarmismunar fyrir tengiklemma
J-Guang tengingaríhlutir Stuðningsnefnd fyrir endurbætur í 28 löndum. Útreikningur á endurgreiðslu endurbóta: Fyrir 350 evra fjárfestingu í endurbótum með 570-646 evra árlegum vinnuaflssparnaði á hverja spjaldtölvu er endurgreiðslutíminn um það bil 6-7 spjöld - sem er viðráðanlegt fyrir spjaldasmiði með áframhaldandi framleiðslumagn. Hins vegar vara ég kaupendur alltaf við að taka einnig með í reikninginn kostnað vegna niðurtíma spjalda. Ef spjaldið sem verið er að endurbæta er í starfhæfri verksmiðju, þá hefur það fórnarkostnað að taka það úr notkun í 2-3 daga til endurbótavinnu sem verður að taka með í viðskiptaáætlunina. Fyrir spjöld í verksmiðjuumhverfi getur þessi kostnaður vegna niðurtíma auðveldlega farið yfir efniskostnað endurbótanna sjálfra, og þess vegna mælum við eindregið með að endurbætur séu áætluð á meðan á viðhaldsstöðvun stendur frekar en viðbragðsbilunum stendur. vörur fyrir tengiklemma
Ferrules: Falinn kostnaður sem kaupendur gleyma oft
Undirbúningur víra fyrir innstungutengi er kröfuharðari en fyrir skrúfutengi og þetta skapar aukakostnað sem verður að taka með í reikninginn í efnahagsgreiningunni. Fléttaður vír þarfnast ferla fyrir áreiðanlega innstungu — einstakir þræðir í marglaga vír geta færst úr stað þegar þeim er ýtt inn í fjöðrunarbúnaðinn, sem veldur tengingum með mikilli viðnámi eða slitróttum snertibilunum.
Kostnaður við vírafestingu: 0,02-0,05 evrur á hverja festingu eftir gæðum og stærð. Fyrir 300 víra spjald bætast um það bil 6-15 evrur við efniskostnað vegna festinga — hverfandi, en það verður að taka það með í heildarkostnaðinn.
Tími við að setja upp hylki: um það bil 3-5 sekúndur á hverja vír. Þetta vegur að hluta upp á móti tímaforskotinu við innstungu. Nettó innstunguforskotið eftir að hylki hefur verið sett upp er um það bil 40-50% stytting á tíma á hverja vír — enn mjög marktækt, en ekki 55-60% heildartala sem stundum er nefnd.
Í minni reynslu af því að heimsækja spjaldaverkstæði víðsvegar um Suðaustur-Asíu og Evrópu, þá er algengasta mistökin sem ég sé við innleiðingu á innstungu að sleppa kröfunni um tengingu við tengi. Ég heimsótti spjaldasmið í Taílandi í fyrra sem hafði skipt yfir í innstungutengi en notaði beran vír — enga tengi — vegna þess að vírasmiðirnir þeirra fundu tengitenginguna „of hæga“. Tengiviðnámsmælingarnar í gæðaeftirlitsprófunum þeirra voru allar yfir forskriftarbilinu og þeir voru að upplifa regluleg bilun í snertingum á vettvangi. Þegar ég útskýrði tengitengingarkerfið og við keyrðum samanburðarpróf með tengivír samanborið við beran vír, var munurinn á gæðum snertinga strax augljós. Eftir að við endurþjálfuðum teymið þeirra í réttri tengitengingartækni og bættum henni við vinnuleiðbeiningar þeirra, lækkaði bilunarhlutfall þeirra á vettvangi um meira en 80% innan 6 mánaða.
Hentugleiki notkunar: Hvenær eru innbyggðar tengiklemmar viðeigandi og ekki viðeigandi
Innstungutengi eru ekki almennt betri en skrúfutengi. Það eru tilteknar aðstæður þar sem innstungutækni hentar ekki og skrúfutengi eru enn rétti kosturinn.
Innbyggðar tengiklemmur eru viðeigandi þegar:
- Framleiðsluspjaldasmíði með miklu magni og samræmdum vírforskriftum
- Umhverfi með litlum til miðlungsmiklum titringi (dæmigerðar iðnaðarstjórnborð)
- Notkun þar sem spjaldið þarf ekki tíðar aftengingar/endurtengingar á raflögnum á staðnum
- Fléttaður vír með ferlum — ekki ber fléttaður vír
Innstunguklemmar eru EKKI viðeigandi þegar:
- Umhverfi með miklum titringi (pressur, titrandi vélar, kranar, færanlegir búnaður) — fjöðurklemmur geta slakað á við viðvarandi titring
- Notkun sem krefst tíðra breytinga á raflögnum á staðnum eða breytinga á rafrásum — til að fjarlægja með því að ýta inn þarf losunartól og það getur valdið skemmdum á fjöðrinni.
- Mjög stórar vírstærðir (10AWG/6mm² og stærri) — þrýstingur verður óhentugur fyrir víra með stórum þversniði
- Starfsfólk spjaldasmiða án búnaðar til að smíða plötur og þjálfun
Gæðatrygging: Staðfesting á innstungutengingum eftir uppsetningu
Þegar spjaldið þitt er tengt með innstungutengingum, hvaða gæðaeftirlit ættir þú að framkvæma? Byggt á IEC 60947-7-1 staðlinum og okkar eigin gæðareglum, mæli ég með þriggja þrepa staðfestingarferli sem tekur um það bil 15-20 mínútur fyrir 300 víra spjald.
Fyrst, sjónræn skoðun: athugið hvort allir vírar séu alveg settir í tengiklefann (þú ættir ekki að geta togað vírinn út með höndunum án þess að virkja losunarhnappinn). Staðfestið að vírarnir séu rétt krumpaðir — illa krumpaðir vírar veita ekki þá snertingu sem búist var við, jafnvel þótt þeir líti út fyrir að vera settir í. Ég hef séð víra sem voru krumpaðir með röngum stærðum og höfðu aðeins að hluta snertingu við þræðina, sem skapaði tengingar með mikilli viðnámi sem ekki greindust fyrr en hitamyndataka leiddi í ljós heita bletti við álagsprófun.
Í öðru lagi, prófun á útdráttarkrafti á úrtaksgrundvelli: IEC 60947-7-1 krefst lágmarksútdráttarkrafts sem er breytilegur eftir þversniði vírsins (venjulega 40-60N fyrir 0,5-1,5 mm² víra). Við mælum með útdráttarprófun á 5-10% af tengingum við upphaflega framleiðsluhæfni og á 1-2% meðan á áframhaldandi framleiðslu stendur sem gæðaeftirlit.
Í þriðja lagi, hitamyndataka undir álagi: þetta er næmasta prófið til að bera kennsl á tengingar með mikilli viðnám áður en þær valda bilunum á staðnum. Tenging með aukinni viðnám mun sýna hitastigshækkun miðað við nærliggjandi tengingar undir álagi. Við notum þessa aðferð í verksmiðjuprófunum viðskiptavina okkar og hún hefur stöðugt greint vandamál í tengingum sem ekki var hægt að greina með sjónrænni skoðun einni saman.
Niðurtímaáætlun: Lágmarka áhrif á framleiðslu við endurbætur
Ef þú hefur ákveðið að endurbæta núverandi stjórnborð með innbyggðum tengiklemmum, þá er skipulagning niðurtíma mikilvæg. Byggt á reynslu okkar af endurbótaverkefnum, þá er hér framleiðsluáætlunarrammi sem ég mæli með fyrir viðskiptavini okkar.
Fyrst skal skipta spjaldinu í rafmagnseinangrunarsvæði — hópa af rafrásum sem hægt er að aftengja og endurbæta sjálfstætt á meðan restin af spjaldinu er enn í notkun. Þessi svæðaskipta aðferð gerir þér kleift að lágmarka heildar framleiðslustöðvunartíma með því að endurbæta einn hluta í einu á fyrirhuguðum viðhaldstíma. Við sjáum venjulega 2-4 klukkustundir af stöðvunartíma á hverja 100 víra lotu þegar endurbæturnar eru rétt skipulögðar og raflögnarmennirnir hafa verið þjálfaðir fyrirfram.
Í öðru lagi skal undirbúa allt efni áður en spjaldið er tekið úr notkun. Viðgerðin ætti ekki að fela í sér bið eftir efni, verkfærum eða skjölum. Allt ætti að vera undirbúið og staðfest áður en lokun hefst. Okkar reynsla sýnir að algengasta orsök þess að endurbætur fara fram úr tíma eru bilanir í efnisuppsetningu - annað hvort voru rangar tengiklemmur pantaðar, eða vírarnir voru ekki tiltækir í réttum stærðum, eða vírlengdirnar voru ekki staðfestar fyrirfram og sumir vírar reyndust of stuttir fyrir nýja form tengiklemmunnar.
Í þriðja lagi skal hafa löggiltan rafvirkja viðstaddan allan tímann sem endurbætur fara fram til að hafa eftirlit með öryggi og takast á við allar óvæntar aðstæður sem upp koma þegar spennuhafandi rafrásir eru opnaðar. Rafmagnsöryggi er óumdeilanlegt og ætti aldrei að skerða það vegna tímaáætlunar.
Langtímaáreiðanleiki: Gögn um bilun á vettvangi með innstungutengingu og skrúfutengingu
Ein spurning sem viðhaldsverkfræðingar spyrja mig oft er: hver er langtímaáreiðanleiki á vettvangi samanborið við innbyggða og skrúftengi? Þetta er réttmæt spurning því upphafleg vinnuaflssparnaður skiptir ekki máli ef innbyggðir tengir leiða til hærri viðhaldskostnaðar yfir líftíma spjaldsins.
Byggt á okkar eigin bilanagögnum frá J-Guang tengiköstum sem eru sett upp í stjórnborðum í 28 löndum, er myndin skýr fyrir notkun í stýrðu umhverfi: bilanatíðni í innbyggðum tengiköstum í stjórnborðum á verksmiðjugólfum er um það bil 0,3-0,5% á ári eftir fyrsta árið í notkun, samanborið við 0,8-1,2% á ári fyrir skrúfutengi í sömu notkun. Hærri bilanatíðni fyrsta ársins fyrir innbyggð tengiköst (um það bil 0,8-1,0%) er næstum eingöngu rakin til uppsetningarvillna - rangt settra víra, vantar víra og rangrar vírstærðar - sem lækkar hratt eftir því sem uppsetningarteymið öðlast reynslu af vörunni.
Bilunartíðni skrúfutengja er hins vegar tiltölulega stöðug milli ára og einkennist af titringstengdri losun (í iðnaðarumhverfi) og hitaþreytu (í notkun utandyra eða með hitakrefjandi aðstæðum). Þetta eru meðfæddir bilunarháttur skrúfubúnaðarins sem minnka ekki verulega með reynslu notanda. Í notkun með miklum titringi, svo sem pressum og titringssigtum, sjáum við stöðugt bilunartíðni skrúfutengja sem er 2-3 sinnum hærri en í innstungutengjum í sömu notkun - og þess vegna mælum við alltaf með innstungutengjum í þessum umhverfum, þrátt fyrir áhyggjur af þreytu í gormum, vegna þess að heildarbilunartíðnin helst lægri.