โรงงานอาหารแช่แข็งลดเวลาหยุดชะงักลง 64% ด้วยสวิตช์ตัดตอน HL30-100

ผู้แปรรูปอาหารแช่แข็งขนาดกลางรายหนึ่งได้เปลี่ยนการล็อกเอาต์แบบรีโมตที่ใช้เบรกเกอร์ มาเป็นการแยกวงจรในพื้นที่ที่ล็อกด้วยแม่กุญแจได้บนสายการผลิตทุกสาย ผลลัพธ์คือช่วงเวลาบำรุงรักษาที่สั้นลง ข้อผิดพลาดในการแยกวงจรที่น้อยลง และระยะเวลาคืนทุนต่ำกว่าสามเดือน สวิตช์ที่เป็นหัวใจของโครงการนี้คือ สวิตช์ตัดตอน SINGI HL30-100.

ภูมิหลังลูกค้า

โรงงานแห่งนี้เป็นผู้ผลิตอาหารแช่แข็งในแถบมิดเวสต์ตอนบนของสหรัฐอเมริกา เดินสายการผลิตสามสายที่ผลิตผลิตภัณฑ์แป้งอบครึ่งสุกและอาหารสำเร็จรูปแช่แข็งสำหรับเครือซูเปอร์มาร์เก็ตในภูมิภาค รายได้ต่อปีอยู่ที่ประมาณ 48 ล้านดอลลาร์ และไซต์แห่งนี้จ้างพนักงาน 220 คนในสองกะ ระบบลูกค้ารายย่อยได้ผลักดันให้ลดเวลาส่งมอบและกระชับช่วงเวลาสั่งซื้อให้แคบลง ซึ่งเหลือช่องว่างเพียงเล็กน้อยสำหรับการหยุดสายการผลิตโดยไม่ได้วางแผนไว้ ในขณะเดียวกัน โครงสร้างพื้นฐานทางไฟฟ้าของไซต์มีมาตั้งแต่ปลายทศวรรษ 1990 ศูนย์ควบคุมมอเตอร์ตั้งอยู่ในห้องไฟฟ้าโดยเฉพาะ ส่วนเครื่องจักรที่ศูนย์เหล่านั้นจ่ายไฟให้อยู่ห่างออกไป 60 ถึง 90 ฟุตบนพื้นที่ผลิต

อะไรเป็นสาเหตุของความล่าช้าในการบำรุงรักษาและความเสี่ยงด้านความปลอดภัย?

งานบำรุงรักษาทุกงานบนเครื่องผสม เครื่องบรรจุ หรือสายพานลำเลียง ต้องให้ช่างไฟฟ้าเดินไปที่ศูนย์ควบคุมมอเตอร์ ค้นหาเบรกเกอร์สายป้อนที่ถูกต้อง เปิดมัน แล้วกลับมาที่เครื่องเพื่อยืนยันว่าไม่มีแรงดันด้วยเครื่องทดสอบแบบมือถือ ลำดับขั้นตอนนี้มีจุดอ่อนสามจุด

• ไม่มีการแสดงสถานะหน้าสัมผัสที่มองเห็นได้ คันโยกเบรกเกอร์ที่อยู่ในตำแหน่ง OFF ไม่ได้พิสูจน์ว่าหน้าสัมผัสเปิดออกแล้ว
• ตัวเลือกการล็อกเอาต์มีจำกัด เบรกเกอร์สายป้อนหลายตัวไม่มีการออกแบบสำหรับแม่กุญแจจากโรงงาน ทีมจึงต้องพึ่งพาแขวนล็อกแบบหลังการขายที่ติดตั้งหลวม
• ระยะทางและความคลุมเครือ เมื่อมีเบรกเกอร์สายป้อนที่คล้ายกัน 38 ตัวในห้องเดียว การระบุผิดจึงเป็นเพียงเรื่องของเวลา

จุดอ่อนเหล่านี้สร้างต้นทุนโดยตรง ในปี 2022 ช่างเทคนิคคนหนึ่งเริ่มทำงานบนสายพานลำเลียงหลังจากตัดไฟผิดสาย ถึงไม่มีผู้ได้รับบาดเจ็บ แต่เหตุการณ์เกือบเกิดอุบัติเหตุนี้ทำให้เกิดการสอบสวนภายในและการตรวจสอบความปลอดภัยทางไฟฟ้าโดยบุคคลที่สาม เวลาล็อกเอาต์เฉลี่ยอยู่ที่ 22 นาทีต่อการเข้าไปทำงานหนึ่งครั้ง และเวลาหยุดทำงานโดยไม่ได้วางแผนเฉลี่ย 14.5 ชั่วโมงต่อเดือน ด้วยต้นทุนประมาณ 1,450 ดอลลาร์ต่อชั่วโมงของเวลาสายการผลิตที่สูญเสียไป การหยุดทำงานดังกล่าวจึงมีค่าใช้จ่ายประมาณ 21,000 ดอลลาร์ต่อเดือน

โรงงานได้ลองวิธีแก้ไขสองวิธีแล้ว ทีมบำรุงรักษาได้ติดหูคล้องกุญแจแขวนกับเบรกเกอร์ของศูนย์ควบคุมมอเตอร์ และแจกเครื่องทดสอบแรงดันให้ช่างไฟฟ้าทุกคน แต่ไม่มีวิธีใดแก้ปัญหาหลักได้ นั่นคือ การตัดไฟยังเกิดขึ้นห่างจากจุดทำงาน และการตรวจสอบยืนยันยังคงเป็นขั้นตอนที่ทำด้วยมือและต้องทำตามลำดับ การเขียนขั้นตอนใหม่เพียงอย่างเดียวเปลี่ยนแค่เอกสารโดยไม่เปลี่ยนฮาร์ดแวร์

ตัวเลือกใดบ้างที่ได้รับการประเมินก่อนเลือก HL30-100?

ทีมวิศวกรรมได้คัดเลือกแนวทางสามแนวทาง ได้แก่ เครื่องตัดวงจรแบบกล่องหุ้ม (MCCB) ที่ติดตั้งคันโยกสั่งการภายนอก สวิตช์ตัดวงจรแบบหมุนจากผู้ผลิตยุโรปสองราย และสวิตช์แยกวงจร SINGI HL30-100 มีเกณฑ์ห้าข้อที่ใช้ตัดสินใจ

• กระแสพิกัดที่จับคู่กับโหลดมอเตอร์ 75 A และ 90 A บนสายการผลิต
• ช่องว่างหน้าสัมผัสที่มองเห็นได้เมื่อเปิด
• มือจับที่ล็อกกุญแจได้ รองรับกุญแจได้ถึงสามตัวในตำแหน่ง OFF
• ตัวเลือกตู้หุ้มที่ทนทานต่อการล้างทำความสะอาดด้วยแรงดัน
• ราคาต่อหน่วยและระยะเวลาจัดส่ง

HL30-100 ตรงตามข้อกำหนดทางไฟฟ้าด้วยพิกัด 100 A และประเภทการใช้งาน AC-23A สำหรับการสลับโหลดมอเตอร์ คันโยกสามารถรับกุญแจแขวนได้หลายตัวในตำแหน่งเปิด และมองเห็นตำแหน่งหน้าสัมผัสได้ผ่านตัวเรือน ต้นทุนฮาร์ดแวร์เมื่อส่งมอบต่ำกว่าสวิตช์หมุนแบบยุโรปประมาณร้อยละ 38 โดยมีเวลาส่งมอบสี่สัปดาห์แทนที่จะเป็นสิบเอ็ดสัปดาห์ รุ่นแบบมีเปลือกหุ้มพร้อมการป้องกัน IP65 เหมาะกับพื้นที่ฉีดล้างใกล้อุปกรณ์บรรจุ

สวิตช์ตัดตอน HL30-100 ถูกนำไปใช้อย่างไร?

โครงการใช้เวลาเจ็ดสัปดาห์ตั้งแต่การสำรวจจนถึงการอนุมัติขั้นสุดท้าย โดยกำหนดงานตามชั่วโมงการผลิต

1. การสำรวจระบบไฟฟ้า สองสัปดาห์ในการทำแผนที่โหลดมอเตอร์ทุกตัว สายป้อน และจุดแยกวงจรที่มีอยู่ เทียบกับแผนภาพเส้นเดียวของไซต์
2. การติดตั้งนำร่อง ติดตั้ง HL30-100 จำนวนหกตัวบนสายการผลิต 2 ซึ่งเลือกเพราะมีอัตราการบำรุงรักษาสูงที่สุด
3. การเขียนขั้นตอนใหม่ อัปเดตเอกสารการล็อกเอาต์/ติดป้าย เพื่อระบุจุดแยกวงจรในพื้นที่แห่งใหม่เป็นขั้นตอนหลัก โดยมีเบรกเกอร์ที่ศูนย์ควบคุมมอเตอร์เป็นตัวสำรอง
4. การติดตั้งทั่วทั้งโรงงาน ติดตั้งเพิ่มอีก 31 ตัวในสายการผลิต 1 และ 3 รวมทั้งแท่นย่อยเอนกประสงค์อีกสี่แท่น โดยติดตั้งบนราง DIN ภายในตู้ที่มีอยู่เดิมในจุดที่พื้นที่อำนวย
5. การตรวจสอบยืนยัน สแกนเทอร์โมกราฟีอินฟราเรดที่จุดเชื่อมต่อใหม่แต่ละจุดหลังใช้งาน 30 วัน พร้อมบันทึกการตรวจสอบแรงบิด

ความยากลำบากโดยทั่วไปปรากฏขึ้นบนสายการผลิตที่ 1 ซึ่งตู้ที่มีอยู่มีความลึกเหลือเพียง 25 mm และมีสายไฟเผื่อที่ขั้วต่อสั้น ทีมงานจึงประดิษฐ์ขายึดแบบตื้นขึ้นเองและใช้ตัวต่อขยายขั้วต่อทางด้านโหลด ซึ่งเพิ่มเวลาประมาณ 40 นาทีต่อตู้ แต่ช่วยหลีกเลี่ยงการสร้างแผงใหม่ทั้งหมดซึ่งจะมีค่าใช้จ่ายประมาณ 9,000 ดอลลาร์สำหรับชิ้นส่วนและค่าแรง

ผลลัพธ์ที่วัดเป็นตัวเลขใดตามหลังการติดตั้ง?

ข้อมูลการใช้งานสิบเอ็ดเดือนหลังการติดตั้งทั้งหมดก่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงดังนี้:

• เวลาเฉลี่ยในการล็อกและติดป้าย: ลดลงจาก 22 นาทีเหลือ 7 นาทีต่อการซ่อมบำรุงหนึ่งครั้ง ลดลง 68 เปอร์เซ็นต์
• เวลาหยุดชะงักที่ไม่ได้วางแผน: ลดลงจาก 14.5 ชั่วโมงต่อเดือนเหลือ 5.2 ชั่วโมง ลดลง 64 เปอร์เซ็นต์
• ข้อผิดพลาดในการตัดตอน: ไม่มีการบันทึกเลยจากเหตุการณ์ล็อกเอาต์ 1,240 ครั้ง เทียบกับอุบัติเหตุเฉียดหรือข้อผิดพลาดที่บันทึกไว้สี่ครั้งใน 18 เดือนก่อนหน้า
• OEE ของสายการผลิต: เพิ่มขึ้นจาก 71 เปอร์เซ็นต์เป็น 78 เปอร์เซ็นต์
• การลดต้นทุนเวลาหยุดชะงักต่อปี: $161,800

ต้นทุนโครงการรวมอยู่ที่ 31,800 ดอลลาร์สำหรับฮาร์ดแวร์ ขายึด และค่าแรงภายใน ซึ่งทำให้ระยะเวลาคืนทุนแบบง่ายอยู่ที่ประมาณ 2.4 เดือน ค่าแรงงานบำรุงรักษาเชิงป้องกันลดลง 126 ชั่วโมงต่อปี คิดเป็นมูลค่าเพิ่มอีก 8,900 ดอลลาร์ตามอัตราค่าจ้างช่างเทคนิคแบบรวมค่าใช้จ่าย ไซต์ยังผ่านการตรวจสอบความปลอดภัยทางไฟฟ้าติดตามผลโดยไม่พบข้อบกพร่องเกี่ยวกับขั้นตอนการตัดไฟ

ผู้จัดการฝ่ายบำรุงรักษากล่าวว่าอย่างไร?

"ส่วนที่เร็วที่สุดของการซ่อมเมื่อก่อนคือตัวการซ่อมเอง" ผู้จัดการฝ่ายบำรุงรักษาของโรงงานกล่าว "ตอนนี้ช่างไฟฟ้าแยกวงจรที่เครื่อง ใส่แม่กุญแจ ตรวจสอบหนึ่งครั้ง แล้วเริ่มงานได้เลย ทีมงานของเราเลิกเชื่อมั่นในคันโยกเบรกเกอร์ และเริ่มเชื่อมั่นในช่องว่างที่มองเห็นได้"

โรงงานอื่นสามารถเรียนรู้อะไรจากโครงการนี้ได้บ้าง?

• กำหนดมาตรฐานด้วยอุปกรณ์ตัดตอนเพียงชนิดเดียว การใช้รุ่นเดียวในทั้งสามสายการผลิตช่วยลดสต็อกอะไหล่และทำให้การฝึกอบรมช่างเทคนิคง่ายขึ้น หากใช้สวิตช์หลายชนิดปนกันจะต้องมีขั้นตอนแยกกันสำหรับแต่ละพื้นที่
• ทดลองนำร่องก่อนติดตั้งจริง สายการผลิต 2 เดินเครื่องห้าสัปดาห์ก่อนที่จะสั่งซื้ออีก 31 ตัวที่เหลือ การนำร่องนั้นทำให้เห็นปัญหาความลึกของตู้ในขณะที่ยังแก้ไขได้ในราคาถูก
• เขียนขั้นตอนใหม่ให้สอดคล้องกับฮาร์ดแวร์ การติดตั้งสวิตช์โดยไม่อัปเดตเอกสารการล็อกเอาต์จะทำให้กระบวนการทำงานเดิมยังคงอยู่ โรงงานถือว่าทั้งสองอย่างเป็นงานส่งมอบเดียวกัน

เมื่อทบทวนแล้ว หัวหน้าฝ่ายวิศวกรรมตั้งข้อสังเกตว่า หากสั่งซื้อคันโยกสำรองและส่วนต่อเพลาล่วงหน้าจะช่วยหลีกเลี่ยงช่องว่างสองสัปดาห์ระหว่างการติดตั้ง และหากระบุค่าเผื่อความลึกของตู้ตั้งแต่การสำรวจครั้งแรกก็จะตัดขั้นตอนการผลิตออกได้ทั้งหมด

เอกสารอ้างอิง

1. UL 98:2016. สวิตช์แบบมีตู้หุ้มและแบบ Dead-Front [S]. 2016. Https://www.shopulstandards.com/ProductDetail.aspx?productId=UL98
2. IEC 60947-1. อุปกรณ์สวิตช์เกียร์และอุปกรณ์ควบคุมแรงดันต่ำ - ส่วนที่ 1: กฎทั่วไป [S]. 2020. Https://webstore.iec.ch/publication/6123
3. GB/T 14048.1-2019. อุปกรณ์สวิตช์เกียร์และอุปกรณ์ควบคุมแรงดันต่ำ - ส่วนที่ 1: กฎทั่วไป [S]. 2019. Https://openstd.samr.gov.cn/bzgk/gb/stdDetail?stdId=123456

ข้อมูลจำเพาะ ตัวเลือกตู้หุ้ม และระยะเวลารอสินค้าตามพิกัดกระแสของสวิตช์แยกวงจร HL30-100 มีอยู่ใน หน้าสินค้า SINGI.