ผู้ผลิตขนาดกลางลดเวลาหยุดเครื่องลง 80% ได้อย่างไรด้วย ATS ของ SINGI

ภูมิหลังลูกค้า

ผู้ผลิตชิ้นส่วนยานยนต์ขนาดกลางที่มีพนักงาน 450 คน ตั้งอยู่ในเขตอุตสาหกรรมทางตะวันออกของจีน โรงงานเดินเครื่องสามสายการผลิตตลอด 24 ชั่วโมง 7 วัน เพื่อส่งมอบชิ้นส่วนให้กับ OEM รายใหญ่ รายได้ต่อปีอยู่ที่ 85 ล้าน USD โรงงานเผชิญแรงกดดันจากลูกค้าที่เพิ่มขึ้นในการส่งมอบตรงเวลา ซึ่งไม่เหลือช่องว่างสำหรับเวลาหยุดทำงานโดยไม่ได้วางแผนเลย

ความท้าทายและจุดที่เป็นปัญหา

กระบวนการผลิตต้องพึ่งพาไฟฟ้าต่อเนื่องสำหรับเครื่อง CNC หุ่นยนต์เชื่อม และระบบสายพานลำเลียง ไฟฟ้าดับ — แม้เพียงช่วงเวลาสั้นๆ — ทำให้สายการผลิตหยุด เสียวัสดุ และต้องทำงานซ้ำ โดยเฉลี่ยโรงงานประสบเหตุไฟฟ้าดับโดยไม่ได้กำหนด 12 ครั้งต่อปี แต่ละครั้งนาน 15–45 นาที ต้นทุนค่าแรงที่ว่างงานและการผลิตที่สูญเสียอยู่ที่ประมาณ 4,500 USD ต่อชั่วโมง, สวิตช์สลับโหลดแบบแมนนวลที่เก่าล้าทำให้ช่างเทคนิคต้องเดินทางไปที่ห้องไฟฟ้าด้วยตนเองและสับสวิตช์ ซึ่งใช้เวลา 8–12 นาทีหลังไฟฟ้าดับเริ่มขึ้น ในระหว่างนั้นคอนโทรลเลอร์ PLC ที่บอบบางบางครั้งสูญเสียโปรแกรม ทำให้ต้องใช้เวลาในการรีเซ็ตเพิ่มเติม ต้นทุนรวมต่อปีจากเหตุขัดข้องทางไฟฟ้าสูงเกิน 250,000 USD

ทำไมต้อง ATS ของ SINGI?

ผู้จัดการโรงงานประเมินสวิตช์ถ่ายโอนอัตโนมัติ (ATS) หลายรุ่นจากแบรนด์ชั้นนำระดับโลกและซัพพลายเออร์ในภูมิภาค ปัจจัยสำคัญในการตัดสินใจได้แก่:

• ความเร็วในการถ่ายโอน: ATS ของ SINGI มีเวลาถ่ายโอนแบบ break-before-make ต่ำกว่า 150 ms ซึ่งทำให้ PLC และไดรฟ์มอเตอร์ทำงานต่อเนื่องระหว่างการสวิตช์
• ความน่าเชื่อถือ: ATS ถูกสร้างด้วยระบบล็อกเชิงกลที่แข็งแรงและลอจิกควบคุมแบบสำรอง สนับสนุนโดยการเป็นไปตามมาตรฐาน IEC 60947-1
• ความง่ายในการติดตั้งรวมระบบ: ATS ของ SINGI รองรับ Modbus RTU ทำให้สามารถเชื่อมต่อโดยตรงกับระบบ SCADA ที่มีอยู่ของโรงงานเพื่อการตรวจสอบและบันทึกข้อมูลจากระยะไกล
• การสนับสนุนในพื้นที่: SINGI ให้บริการทดสอบเดินระบบที่หน้างานและการรับประกัน 5 ปี ด้วยต้นทุนติดตั้งรวมต่ำกว่าคู่แข่งระดับ Tier-1 ถึง 30%

หลังจากเปรียบเทียบสามทางเลือก ทีมได้เลือก ATS รุ่น 1600A ของ SINGI ซึ่งมีพิกัดสำหรับโหลดเต็มของสถานที่

กระบวนการนำไปใช้และการประยุกต์ใช้

โครงการใช้เวลา 6 สัปดาห์ตั้งแต่สั่งซื้อจนถึงส่งมอบ:

• สัปดาห์ที่ 1: สำรวจหน้างานและทบทวนการออกแบบทางไฟฟ้าเพื่อให้ ATS เข้ากับสวิตช์เกียร์ที่มีอยู่
• สัปดาห์ที่ 2: ผลิตขายึดติดตั้งและหางปลาเคเบิลแบบกำหนดเองที่โรงงานของ SINGI
• สัปดาห์ที่ 3: ส่งมอบและติดตั้งเชิงกลในช่วงเวลาบำรุงรักษาตามแผน 8 ชั่วโมง
• สัปดาห์ที่ 4: เชื่อมต่อทางไฟฟ้า เดินสายควบคุม และเชื่อมต่อกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าฉุกเฉิน
• สัปดาห์ที่ 5: ทดสอบการทำงาน รวมถึงจำลองรอบไฟฟ้าดับ 20 รอบเพื่อตรวจสอบจังหวะเวลาและการถ่ายโอนโหลด
• สัปดาห์ที่ 6: การติดตั้งรวมระบบ SCADA และการฝึกอบรมผู้ควบคุม

ปัญหาหนึ่งที่พบคือสัญญาณเตือนไฟรั่วลงดินที่ดังขึ้นระหว่างการทดสอบครั้งแรก เนื่องจากกระแสไฟรั่วจากสายป้อนเก่า วิศวกรของ SINGI ร่วมมือกับช่างไฟฟ้าของโรงงานเพื่อปรับค่าความไวของการป้องกันไฟรั่วลงดินในตัวของ ATS ให้สอดคล้องกับข้อกำหนด GB/T 14048.1 ขณะเดียวกันก็ยังคงเป็นไปตามเกณฑ์ความปลอดภัย

ผลลัพธ์ที่วัดผลได้

หลังจากใช้งาน 12 เดือน โรงงานรายงานการปรับปรุงดังต่อไปนี้:

• เวลาหยุดเครื่องโดยไม่ได้วางแผนลดลง 80%: มีเพียง 2 เหตุการณ์ไฟฟ้าดับที่ทำให้สายการผลิตหยุด (เทียบกับ 12) ส่วนอีก 10 เหตุการณ์ที่เหลือ ATS จัดการได้อย่างราบรื่น ด้วยเวลาถ่ายโอนต่ำกว่า 200 ms
• ประหยัดต้นทุนต่อปี 180,000 ดอลลาร์: 180,000 ดอลลาร์จากการลดแรงงานที่ว่างงานและของเสีย บวกกับอีก 15,000 ดอลลาร์ที่ประหยัดได้จากการขจัดการเดินไปสับสวิตช์ด้วยตนเองและแรงงานในการรีเซ็ต
• เหตุการณ์รีเซ็ต PLC ลดลงจาก 8 ครั้งต่อปีเหลือศูนย์: การถ่ายโอนช่วยให้แรงดันตกอยู่ในช่วงที่ PLC ทนได้
• คืนทุนได้ภายใน 14 เดือน

ผู้จัดการสถานที่ตั้งข้อสังเกตว่าการเชื่อมต่อกับ SCADA ทำให้พวกเขาสามารถวิเคราะห์เหตุการณ์คุณภาพไฟฟ้าและวางแผนการบำรุงรักษาเชิงป้องกันสำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าสำรองได้

เสียงจากลูกค้า

“ก่อนมี ATS ของ SINGI ทุกครั้งที่ไฟกระพริบหมายถึงต้องวิ่งลงไปชั้นใต้ดินเพื่อสับสวิตช์ ตอนนี้ไฟแทบไม่กระพริบเลย เป้าหมายการผลิตของเราคาดการณ์ได้ง่ายขึ้น และทีมก็ไม่ต้องกลัวสภาพอากาศที่มีพายุอีกต่อไป” — ผู้จัดการฝ่ายไฟฟ้าของโรงงาน

บทเรียนและคำแนะนำ

• ลงทุนสำรวจหน้างานอย่างเหมาะสม: ตรวจสอบขนาดสายไฟที่มีอยู่ กระแสข้อขัดข้องที่ใช้ได้ และสภาพดินก่อนสั่งซื้อ เพื่อหลีกเลี่ยงความล่าช้าในการติดตั้ง
• จัดงบประมาณสำหรับการติดตั้งรวมระบบ SCADA: แม้ยังไม่จำเป็นในทันที การระบุความสามารถในการสื่อสาร (เช่น Modbus) จะช่วยให้สามารถบำรุงรักษาโดยอิงข้อมูลในอนาคตได้
• ฝึกอบรมพนักงานซ่อมบำรุง: แม้ ATS จะทำงานอัตโนมัติ ผู้ปฏิบัติงานควรเข้าใจขั้นตอนการควบคุมด้วยตนเองและเกณฑ์การตรวจสอบประจำ (เช่น ตัวบ่งชี้การสึกหรอของคอนแทคต์)
• หากโครงการนี้ทำซ้ำ โรงงานจะเพิ่ม ATS ตัวที่สองสำหรับวงจรไฟส่องสว่างแบบแยกโดด (islanded) เพื่อปรับปรุงความปลอดภัยระหว่างไฟฟ้าดับเป็นเวลานาน

เอกสารอ้างอิงมาตรฐานอุตสาหกรรม

• IEC 60947-1:2020 สวิตช์เกียร์และอุปกรณ์ควบคุมแรงดันต่ำ – กฎทั่วไป มาตรฐานนี้กำหนดข้อกำหนดด้านสมรรถนะสำหรับอุปกรณ์สวิตช์ รวมถึง ATS
• GB/T 14048.1-2019 สวิตช์เกียร์และอุปกรณ์ควบคุมแรงดันต่ำ – กฎทั่วไป มาตรฐานแห่งชาติของจีนที่เทียบเท่า IEC 60947-1 ซึ่ง ATS ของ SINGI เป็นไปตามมาตรฐานนี้
• IEC 60269-1:2020 ฟิวส์แรงดันต่ำ – ข้อกำหนดทั่วไป เกี่ยวข้องกับการประสานงานฟิวส์กับ ATS ในการติดตั้ง