Минатата година, еден градител на панели во Холандија ми се обрати со проблем со трошоците за работна сила кој стануваше итен. Неговиот тим од три лица за градење панели завршуваше 40-50 контролни панели месечно, а притисокот врз пазарните цени од конкурентите од Источна Европа ги намалуваше маржите. Тесното грло во секој панел беше исто: завршување на жиците. Неговите искусни жичари беа терминатори на жици за контрола со навој од 20AWG-14AWG со приближно 10-12 врски по човек на час користејќи терминални блокови со завртки. Неговите конкуренти, користејќи понова технологија на терминали со вметнување, завршуваа еквивалентни панели со 35-40% помалку часови на ожичување.
Пресметката на поврат на инвестицијата беше едноставна: со неговата стапка на труд од 38 евра на час со целосно оптоварување, намалувањето на времето за поврзување за 4-5 часа по панел од 300 жици претставуваше приближно 150-190 евра заштеда на труд по панел. Неговиот месечен обем од 45 панели подразбираше месечно намалување на трошоците за труд од 6.750-8.550 евра. Трошоците за конверзија - нови терминални блокови, скромна инвестиција во алати и време за обука - имаа период на поврат на инвестицијата од помалку од 6 недели. Оттогаш ја опремивме неговата фабрика со комплетната линија на терминали со вметнување J-Guang и обезбедивме обука на лице место.
Разбирање на технологијата: Како функционираат терминалите со притискање наспроти терминалите со завртка
Пред да се оцени економијата на ретрофитот, разбирањето на механичката разлика помеѓу вметнатите и завртните терминални врски е од суштинско значење за да се процени дали технологијата со вметнување е соодветна за вашата специфична апликација.
Механизам за поврзување на терминалот со завртки
Завртките-терминали ја стегаат жицата на метална контактна плоча користејќи ја механичката сила на затегнат шраф. Квалитетот на поврзувањето зависи од: применетиот вртежен момент (премалку = висок отпор; премногу = оштетување на жицата или одземени навои), квалитетот на подготовката на жицата (жицата со нишки мора да се извитка и целосно да се вметне во терминалот) и отпорноста на терминалниот шраф на олабавување предизвикано од вибрации.
Кога ги проверувам врските на завртките на терминалите на терен - што го правам често за време на посетите на нашите клиенти - постојано откривам дека спецификацијата на вртежниот момент е најзанемарената променлива. Вредностите на вртежниот момент ги специфицираме со причина: завртките со недоволно затегнат вртежен момент создаваат врски со висок отпор кои генерираат топлина и го забрзуваат деградирањето на терминалите. Завртките со премногу затегнат вртежен момент го оголуваат навојот или ја компресираат жицата надвор од нејзините механички граници, предизвикувајќи предвремено откажување. Според моето искуство, приближно 30-40% од проблемите со ожичувањето на терен кај инсталациите на завртките на терминалите се должат на неправилна примена на вртежниот момент за време на почетното завршување.
Механизам за поврзување на терминалот со притискање
Терминалите што се вметнуваат со притисок користат механизам со пружинска стега наместо завртка. Пружина од не'рѓосувачки челик во телото на терминалот ја држи жицата на контактната површина. За да вметнете жица, ја туркате во отворот на терминалот - затегнатоста на пружината се отвора автоматски, а пружината ја држи жицата кога ќе го ослободите притисокот. Без шрафцигер, без спецификација на вртежен момент, без зависност од вештината на операторот. Квалитетот на поврзувањето се одредува според дизајнот на пружината, а не според техниката на операторот.
Спроведов стотици тестови за сила на извлекување на завршетоци со притискање во нашата лабораторија за истражување и развој, и она што постојано го забележувам е дека механизмот со пружинска стега произведува извонредно конзистентна сила на стегање низ целиот опсег на толеранција на дијаметрите на жицата. Правилно обрачна жица вметната во правилно дизајниран терминал со притискање ќе покаже сила на извлекување што ги исполнува или надминува барањата на IEC 60947-7-1. Ги тестиравме нашите сопствени J-Guang терминали со притискање на сила на извлекување над 50N за обрачни проводници од 1,5 mm² - што е далеку над стандардното барање. Оваа конзистентност е нешто што не можеме да го постигнеме со завртки, каде што техниката на операторот воведува значителна варијабилност.
Анализа на трошоците за труд: Примарен економски двигател
Економскиот аргумент за усвојување на терминал со вметнување е првенствено приказна за ефикасноста на работната сила. Процесот на поврзување во производството на контролни панели е еден од најтрудоинтензивните чекори во целиот процес на производство и токму таму постои најголемата можност за намалување на времето откако ќе се заврши изборот на компоненти.
Врз основа на документирани временски студии во операциите за градење панели низ Европа и Југоисточна Азија, разликата во брзината на завршување помеѓу терминалите со притискање и терминалите со завртка е значителна. Минатата година нарачавме независна студија за времето и движењето на индустриски контролен панел од 300 жици, а резултатите го потврдија она што го гледавме анегдотски со години.
| Големина на жица | Завртен терминал (мин./жица) | Терминал со притискање (мин./жица) | Заштеда на време |
|---|---|---|---|
| 20AWG (0,5 mm²) | 4,8 мин | 2,1 мин | 56% |
| 18AWG (0,75 mm²) | 5,2 мин | 2,3 мин | 56% |
| 16AWG (1,0 mm²) | 5,5 мин | 2,5 мин | 55% |
| 14AWG (1,5 mm²) | 6,0 мин | 2,8 мин | 53% |
Горенаведените бројки за временска студија по жица вклучуваат подготовка на жица (оголување), нанесување на обрач (за жичена жица), вметнување и визуелна инспекција. Предноста на терминалот со притискање е најголема за помали димензии на жици бидејќи операцијата на стегање со завртки е пропорционално подолготрајна во однос на големината на жицата.
За контролен панел со 300 жици:
- Време на поврзување на завртката: Приближно 26-28 работни часови
- Време на поврзување на терминалот со притискање: Приближно 11-13 работни часови
- Заштеда на работно време: 15-17 работни часови по панел
- Заштеда на трошоци за работна сила од 38 евра на час: 570-646 евра по панел
Она што табелата погоре не го опфаќа целосно е придобивката од секундарната работна сила: конзистентност. Кога разговарам со супервизори на работилници за панели, тие постојано известуваат дека вметнувањето на жиците има помала стапка на дефекти од вметнувањето на завртките. Причината е едноставна - вметнувањето на жиците е поедноставна, повторлива операција. Има помалку варијабли што можат да тргнат наопаку. Вметнувањето на жиците вклучува длабочина на вметнување на жицата, квалитет на извиткување, позиционирање на завртките, примена на вртежен момент и верификација. Вметнувањето вклучува квалитет на отстранување на жиците, примена на обрачи и длабочина на вметнување. Помалку чекори значи помалку режими на дефекти, што директно се преведува во пониски стапки на преработка и помалку време поминато во решавање проблеми и поправка на врските.
Рамка за донесување одлуки за ретрофит: Нова градба наспроти постоечка конверзија на панели
Пред да се обврзат на реновирање на постоечките панели со вметнување, секогаш им советувам на купувачите да направат јасна разлика помеѓу две сценарија: изградба на нови панели (каде што вметнувањето е недвосмислено вистинскиот избор за повеќето апликации) и реновирање на постоечки панели (каде што економската страна бара внимателна анализа).
Кога да изберете вградување со притискање за нови конструкции на панели
J-Guang терминални блокови со притискање се стандарден избор за градителите на панели со голем обем на производство кои бараат подобрувања во ефикасноста на ожичувањето. Препорачуваме терминални блокови со притискање како стандарден избор за нови конструкции на панели во следниве сценарија: производство со голем обем каде што заштедите на труд се соединуваат преку десетици или стотици идентични панели; апликации во контролирани средини (фабрички подови, климатизирани електрични простории) каде што вибрациите и термичките циклуси се во рамките на ограничувањата на спецификациите за притискање; панели кои нема да бараат чести модификации на ожичувањето на терен по напуштањето на фабриката; и работилници за панели кои можат да инвестираат во опрема за обврзување и правилно да ги обучат своите жичарници пред да започне производството.
Доколку сте градител на панели кој гради повеќе од 20 панели месечно, би проценил дека зголемувањето на продуктивноста од технологијата со вметнување ќе ја исплати вашата опрема за ферулирање во првите 3 месеци од производството. Имаме стандарден калкулатор за поврат на инвестицијата што го споделуваме со потенцијалните клиенти - во повеќето случаи, периодот на враќање на алатките за ферулирање и терминалните блокови со вметнување во однос на еквивалентите на завртки е помеѓу 6 и 14 недели, во зависност од стапките на работна сила и сложеноста на панелите.
Кога да се реновираат постоечките панели — и кога не
Реновирањето на постоечки панел со терминали со вметнување е значително поскапо од специфицирањето на вметнување од нов, бидејќи бара физичко отстранување и замена на постоечките терминални блокови и повторно поврзување на секоја жица. Обично советуваме да не се врши реновирање во следниве ситуации: панелот веќе користи висококвалитетни брендирани терминали со завртки кои се правилно затегнати и не покажуваат историја на дефекти на полето; панелот е близу крајот на својот век на траење и ќе биде заменет во рок од 2-3 години; панелот е во средина со високи вибрации каде што вметнувањето не е оптимален избор во секој случај; или должините на жиците во постоечкиот панел се недоволни за да се прилагодат на различниот формат на терминалните блокови со вметнување без повторно поврзување.
Од друга страна, кога ќе видам панел изграден со евтини увезени завртки - од оние што имаат видливи проблеми со квалитетот, неконзистентен квалитет на навоите или лош дизајн на затегнување на жиците - честопати препорачувам ремонт иако цената е повисока. Причината е едноставна: тие завртки со низок квалитет генерираат постојани проблеми на терен, а секој сервисен повик чини повеќе отколку што би чинел ремонтот. Нивната замена со соодветен терминал за вметнување од квалитетен производител истовремено го решава и проблемот со тековниот дефект и проблемот со долгорочната ефикасност на ожичувањето.
Анализа на трошоците за реновирање: Колку всушност чини надградбата
Цената на конвертирање од терминални блокови со завртка во терминални блокови со вметнување зависи од обемот на конверзијата — без разлика дали градите нови панели со технологија на вметнување или ги реновирате постојните панели.
Нова конструкција на панел: Разлика во трошоците за терминални блокови
Терминалните блокови со притискање обично чинат 15-35% повеќе по терминал од еквивалентните терминални блокови со завртка, во зависност од брендот и спецификацијата. За панел од 300 жици со приближно 150-180 индивидуални терминални точки, разликата во цената на терминалниот блок е приближно 45-90 евра повисока по панел - мал дел од заштедата на трошоци за труд од 570-646 евра. Кога ја презентираме оваа споредба на градителите на панели за време на нашите семинари за производи, реакцијата е речиси секогаш иста: „тоа е тоа?“ Премијата за трошоци за материјал е навистина скромна во споредба со заштедата на труд што ја отклучува.
Ретрофит: Конверзија на постоечки панели
Реновирањето на постоечки панел со терминали што се вметнуваат е значително поскапо бидејќи бара физичко отстранување и замена на постоечките терминални блокови. Процесот на реновирање:
- Отстранување и замена на терминалниот блок: 0,40-0,80 евра по терминален блок во работна сила (отстранување + инсталација на нов терминал)
- Повторно завршување на жицата: Постоечките жици обично можат да се користат повторно ако се применат обрачи; ако должината на жицата е недоволна, мора да се повлечат нови жици.
- Вкупни трошоци за реновирање на панел од 300 жици: Приближно 180-350 евра дополнителна работна сила плус разлика во цената на терминалниот блок
Компоненти за меѓусебно поврзување на J-Guang поддржува проекти за ретрофитирање на панели во 28 земји. Пресметка на отплата на ретрофит: За инвестиција од 350 евра во реконструкција со 570-646 евра годишна заштеда на труд по панел, периодот на враќање е приближно 6-7 панели - што е управливо за градителите на панели со тековен обем на производство. Сепак, секогаш ги предупредувам купувачите да ги земат предвид и трошоците за застој на панелите. Ако панелот што се реконструира е во оперативен објект, неговото отпуштање од работа за 2-3 дена реконструкција има трошок за алтернатива што мора да се вклучи во деловниот случај. За панели во фабричка средина, овој трошок за застој лесно може да ги надмине материјалните трошоци за самото реконструкција, поради што препорачуваме закажување на реконструкции за време на планирани исклучувања за одржување, наместо во ситуации на реактивен прекин. производи од терминален блок
Ферули: Скриената цена што купувачите често ја забораваат
Спецификацијата за подготовка на жици за терминали со вметнување е построга отколку за завртки, а тоа создава дополнителен трошок што мора да се земе предвид во економската анализа. На жицата со низи се потребни обрачи за сигурно завршување со притискање — поединечните нишки во жицата може да се рашират кога ќе се турнат во пружинскиот механизам, создавајќи врски со висок отпор или повремени прекини на контактот.
Цена на ферул: 0,02-0,05 евра по ферул, во зависност од квалитетот и големината. За панел од 300 жици, ферулите додаваат приближно 6-15 евра во трошоците за материјал - занемарливо, но тие мора да се земат предвид во вкупната цена.
Време на нанесување на ферул: приближно 3-5 секунди по жица. Ова делумно ја компензира временската предност при вметнување на терминалот. Нето предноста при вметнување по нанесувањето на ферул е приближно 40-50% намалување на времето по жица - сè уште многу значајно, но не и бруто бројката од 55-60% што понекогаш се наведува.
Според моето искуство при посета на продавници за панели низ Југоисточна Азија и Европа, најчестата грешка што ја гледам при имплементацијата со вметнување е прескокнување на барањето за обрачи. Минатата година посетив производител на панели во Тајланд, кој се префрли на терминали со вметнување, но користеше гола жица - без обрачи - бидејќи нивните жичари сметаа дека обрачот е „премногу бавен“. Отчитувањата на отпорот на поврзување на нивните тестови за контрола на квалитетот беа во целиот опсег на спецификациите, а тие доживуваа повремени дефекти на контактот на терен. Кога го објаснив механизмот на обрачот и спроведовме компаративен тест со обрачна наспроти гола жица, разликата во квалитетот на контактот беше веднаш очигледна. Откако го обучивме нивниот тим за правилна техника на обрачување и ја додадовме во нивните работни упатства, нивната стапка на дефекти на терен се намали за над 80% во рок од 6 месеци.
Соодветност на апликацијата: Кога терминалите со притискање се соодветни, а кога не се соодветни
Вметнатите терминали не се универзално подобри од завртувачките терминали. Постојат специфични услови на примена каде што технологијата за вметнување не е соодветна, а завртувачките терминали остануваат правилен избор.
Терминалите со притискање се соодветни кога:
- Производствена зграда на панели со голем обем и конзистентни спецификации за жици
- Средини со ниски до умерени вибрации (типични индустриски контролни панели)
- Апликации каде што панелот нема да бара често исклучување/повторно поврзување на теренските кабли
- Жица со жици — не гола жичка
Терминалите со притискање НЕ се соодветни кога:
- Средини со високи вибрации (преси, вибрирачки машини, кранови, мобилна опрема) - пружинската стега може да се опушти под постојани вибрации
- Апликации што бараат чести промени на ожичувањето на терен или модификации на колото — отстранувањето со притискање бара алатка за отпуштање и ризикува оштетување на пружината.
- Многу големи димензии на жици (10AWG/6mm² и повеќе) - силата на туркање станува непрактична за жици со голем пресек
- Работна сила за градители на панели без опрема за ферулирање и обука
Обезбедување на квалитет: Потврдување на приклучоците по инсталацијата
Откако вашиот панел ќе биде поврзан со терминали што се вметнуваат, какви проверки на квалитетот треба да направите? Врз основа на стандардот IEC 60947-7-1 и нашите сопствени протоколи за квалитет, препорачувам процес на верификација во три фази што трае приближно 15-20 минути за панел од 300 жици.
Прво, визуелна инспекција: проверете дали секоја жица е целосно вметната во терминалот (не би требало да можете да ја извлечете жицата рачно без да го активирате отпуштањето). Проверете дали обрачите се правилно стегнати - лошо стегнатиот обрач нема да го обезбеди очекуваниот квалитет на контакт дури и ако изгледа вметнат. Видов обрачи кои беа стегнати со погрешна големина на калапот и имаа само делумен контакт со жиците, создавајќи врски со висок отпор кои не беа откриени сè додека термичкото снимање не откри жаришта за време на тестирањето на оптоварување.
Второ, тестирање на силата на извлекување на примерок: IEC 60947-7-1 бара минимални сили на извлекување кои варираат во зависност од пресекот на жицата (обично 40-60N за жици од 0,5-1,5 mm²). Препорачуваме тестирање на извлекување на 5-10% од завршетоците за време на почетната квалификација на производството и на 1-2% за време на тековното производство како проверка на квалитетот.
Трето, термичко снимање под оптоварување: ова е најчувствителниот тест за идентификување на конекции со висок отпор пред тие да предизвикаат дефекти на полето. Конекцијата со зголемен отпор ќе покаже зголемување на температурата во однос на околните конекции под услови на оптоварување. Ние го користиме овој метод за време на тестовите за прифаќање на нашите фабрички клиенти и тој постојано открива проблеми со конекцијата кои не беа откриени само со визуелна инспекција.
Планирање на застој: Минимизирање на влијанието врз производството за време на ретрофитирање
Доколку сте одлучиле да реновирате постоечки оперативен панел со терминали со притискање, планирањето на застојот е од клучно значење. Врз основа на нашето искуство со проекти за ретрофитирање, еве ја рамката за планирање на производството што им ја препорачувам на нашите клиенти.
Прво, поделете го панелот на зони за електрична изолација - групи на кола што можат да се исклучат од струја и да се реновираат независно, додека остатокот од панелот останува функционален. Овој зониран пристап ви овозможува да го минимизирате вкупното време на застој во производството со реновирање на еден дел истовремено за време на планираните периоди за одржување. Обично гледаме 2-4 часа застој по серија од 100 жици кога реновирањето е правилно испланирано и жичарниците се обучени однапред.
Второ, претходно средете ги сите материјали пред да го тргнете панелот од работа. Работата за ретрофитирање не треба да вклучува чекање на материјали, алатки или документација. Сè треба да се среди и потврди пред да започне исклучувањето. Според нашето искуство, најчеста причина за пречекорување на бројот на материјали во проектот за ретрофитирање се грешките при средувањето на материјалите - или биле нарачани погрешни терминални блокови, или обрачите не биле достапни во соодветни големини, или должините на жиците не биле претходно верификувани и некои жици се покажале како премногу кратки за новиот формат на терминалот.
Трето, имајте квалификуван електричар присутен за време на целиот процес на реконструкција за надзор на безбедноста и за справување со сите неочекувани ситуации што ќе се појават при отворање на напонски соседни кола. Електричната безбедност не е предмет на преговори и никогаш не треба да се компромитира поради причини поврзани со распоредот.
Долгорочна сигурност: Податоци за дефекти на полето со притискање наспроти завртка на терминалот
Едно прашање што често ми го поставуваат инженерите за одржување е: каква е долгорочната споредба на доверливоста на теренот помеѓу терминалите со вметнување и терминалите со завртка? Ова е легитимно прашање бидејќи почетните заштеди на труд се ирелевантни ако терминалите со вметнување генерираат повисоки трошоци за одржување во текот на работниот век на панелот.
Врз основа на нашите сопствени податоци за дефекти на терен од терминалите J-Guang распоредени во инсталации на панели низ 28 земји, сликата е јасна за апликации во контролирана средина: стапките на дефекти на терминалите со притискање кај контролните панели на фабричкиот под се приближно 0,3-0,5% годишно по првата година од користењето, во споредба со 0,8-1,2% годишно за терминали со завртки во истите апликации. Повисоката стапка на дефекти во првата година за терминалите со притискање (приближно 0,8-1,0%) речиси целосно се должи на грешки во инсталацијата - неправилно вметнати жици, недостаток на обрачи и неправилна димензионирање на жици - кои нагло се намалуваат како што тимот за инсталација стекнува искуство со производот.
Спротивно на тоа, стапката на дефект на завртувачките терминали е релативно стабилна од година во година и е доминирана од олабавување предизвикано од вибрации (во индустриски средини) и замор од термички циклус (во надворешни или термички предизвикувачки апликации). Ова се вродени начини на дефект на механизмот на завртките кои не се намалуваат значително со искуството на операторот. Во апликации со високи вибрации, како што се преси и вибрирачки сита, постојано гледаме стапки на дефект на завртувачките терминали 2-3 пати повисоки од терминалите со вметнување во истите апликации - поради што секогаш препорачуваме вметнување во овие средини, и покрај загриженоста за замор на пружините, бидејќи вкупната стапка на дефект останува помала.