วิธีการลดการใช้พลังงานและค่าใช้จ่ายในสายการผลิตการแปรรูปได้อย่างไร?

บทความนี้จะวิเคราะห์แนวทางปฏิบัติในการลดต้นทุนและปรับปรุงประสิทธิภาพในสายการผลิตอย่างเป็นระบบจากสี่มิติ: การเพิ่มประสิทธิภาพอุปกรณ์ การปรับปรุงกระบวนการ การจัดการพลังงาน และการทำงานร่วมกันในห่วงโซ่อุปทาน

อุปกรณ์ที่ล้าสมัยเนื่องจากเทคโนโลยีที่ล้าสมัยมักประสบปัญหาประสิทธิภาพการใช้พลังงานต่ำและอัตราความล้มเหลวสูง ตัวอย่างเช่น มอเตอร์แบบดั้งเดิมโดยทั่วไปมีประสิทธิภาพน้อยกว่า 85% ในขณะที่มอเตอร์ซิงโครนัสแม่เหล็กถาวรใหม่สามารถทำประสิทธิภาพได้มากกว่า 95% การเปลี่ยนมอเตอร์ 50% ในสายการผลิตด้วยมอเตอร์ประสิทธิภาพสูงอาจส่งผลให้ประหยัดไฟฟ้าได้ 10%-15% ต่อปี องค์กรควรพัฒนแผนการอัปเกรดอุปกรณ์ โดยให้ความสำคัญกับการเปลี่ยนอุปกรณ์ที่มีอายุมากกว่า 10 ปี มีการใช้พลังงานมากเกินไป หรือมีค่าบำรุงรักษาสูง และค่อยๆ แนะนำอุปกรณ์ประหยัดพลังงาน

1. การกำจัดอุปกรณ์ที่ใช้พลังงานสูงและล้าสมัย

   อุปกรณ์ที่ล้าสมัยเนื่องจากเทคโนโลยีที่ล้าสมัยมักประสบปัญหาประสิทธิภาพการใช้พลังงานต่ำและอัตราความล้มเหลวสูง ตัวอย่างเช่น มอเตอร์แบบดั้งเดิมโดยทั่วไปมีประสิทธิภาพน้อยกว่า 85% ในขณะที่มอเตอร์ซิงโครนัสแม่เหล็กถาวรใหม่สามารถทำประสิทธิภาพได้มากกว่า 95% การเปลี่ยนมอเตอร์ 50% ในสายการผลิตด้วยมอเตอร์ประสิทธิภาพสูงอาจส่งผลให้ประหยัดไฟฟ้าได้ 10%-15% ต่อปี องค์กรควรพัฒนแผนการอัปเกรดอุปกรณ์ โดยให้ความสำคัญกับการเปลี่ยนอุปกรณ์ที่มีอายุมากกว่า 10 ปี มีการใช้พลังงานมากเกินไป หรือมีค่าบำรุงรักษาสูง และค่อยๆ แนะนำอุปกรณ์ประหยัดพลังงาน

2. ดำเนินการอัปเกรดอุปกรณ์อัจฉริยะ

   ด้วยการเพิ่มส่วนประกอบอัจฉริยะ เช่น เซ็นเซอร์และตัวแปลงความถี่ สามารถปรับพารามิเตอร์การทำงานของอุปกรณ์แบบไดนามิกได้ ตัวอย่างเช่น การติดตั้งเซ็นเซอร์ความดันในระบบอัดอากาศสามารถปรับความดันเอาต์พุตโดยอัตโนมัติตามความต้องการในการผลิต หลีกเลี่ยงการสิ้นเปลืองพลังงานที่เกิดจากการออกแบบที่มากเกินไป การใช้การควบคุมการแปลงความถี่ในระบบสายพานลำเลียงสามารถปรับความเร็วในการทำงานตามการไหลของวัสดุ ประหยัดพลังงานได้ 20%-30% มากกว่าโหมดความเร็วคงที่แบบดั้งเดิม

3. สร้างระบบการบำรุงรักษาเชิงป้องกัน

   ความล้มเหลวของอุปกรณ์ไม่เพียงแต่นำไปสู่การหยุดชะงักในการผลิตเท่านั้น แต่ยังทำให้เกิดการใช้พลังงานเพิ่มเติมเนื่องจากการซ่อมแซมฉุกเฉิน ตัวอย่างเช่น การสึกหรอของตลับลูกปืนสามารถเพิ่มภาระของมอเตอร์ เพิ่มการใช้พลังงาน 5%-10% องค์กรควรสร้างบันทึกสุขภาพของอุปกรณ์ ระบุปัญหาที่อาจเกิดขึ้นล่วงหน้าผ่านการวิเคราะห์การสั่นสะเทือนและการทดสอบระดับน้ำมัน และเปลี่ยนชิ้นส่วนที่สึกหรอเป็นประจำ (เช่น ตัวกรองและสายพานขับเคลื่อน) เพื่อให้แน่ใจว่าอุปกรณ์อยู่ในสภาพการทำงานที่ดีที่สุดเสมอ

รูปแบบสายการผลิตที่สมเหตุสมผลสามารถลดระยะทางการจัดการวัสดุและเวลาที่อุปกรณ์ไม่ได้ใช้งาน ตัวอย่างเช่น การจัดพื้นที่จัดเก็บวัตถุดิบ พื้นที่แปรรูป และพื้นที่บรรจุภัณฑ์ในรูปตัว "U" หรือเส้นตรงตามขั้นตอนการทำงาน หลีกเลี่ยงการขนส่งวัสดุไปมา การใช้ซอฟต์แวร์จำลอง (เช่น FlexSim) เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพสายการผลิตสามารถกำจัดกระบวนการคอขวด เพิ่มการใช้อุปกรณ์จาก 70% เป็นมากกว่า 85%

1. การเพิ่มประสิทธิภาพรูปแบบการผลิต

   รูปแบบสายการผลิตที่สมเหตุสมผลสามารถลดระยะทางการจัดการวัสดุและเวลาที่อุปกรณ์ไม่ได้ใช้งาน ตัวอย่างเช่น การจัดพื้นที่จัดเก็บวัตถุดิบ พื้นที่แปรรูป และพื้นที่บรรจุภัณฑ์ในรูปตัว "U" หรือเส้นตรงตามขั้นตอนการทำงาน หลีกเลี่ยงการขนส่งวัสดุไปมา การใช้ซอฟต์แวร์จำลอง (เช่น FlexSim) เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพสายการผลิตสามารถกำจัดกระบวนการคอขวด เพิ่มการใช้อุปกรณ์จาก 70% เป็นมากกว่า 85%

2. ส่งเสริมกระบวนการไหลสั้น

   การลดขั้นตอนการประมวลผลสามารถลดการใช้พลังงานได้อย่างมาก ตัวอย่างเช่น ในการแปรรูปโลหะ การแทนที่ "การรีดหลายครั้ง" ด้วย "การรีดครั้งเดียว" สามารถลดจำนวนรอบการให้ความร้อนและขั้นตอนการทำความเย็นกลาง ลดการใช้พลังงานต่อตันของผลิตภัณฑ์ลง 15%-20% ในการแปรรูปอาหาร การแทนที่การระเหยด้วยอุณหภูมิสูงแบบดั้งเดิมด้วยเทคโนโลยีการเข้มข้นสุญญากาศอุณหภูมิต่ำสามารถรักษาสารอาหารได้มากขึ้นในขณะที่ลดการใช้พลังงานลงมากกว่า 30%

3. ดำเนินการกู้คืนและใช้ประโยชน์จากความร้อนเหลือทิ้ง

   ความร้อนเหลือทิ้งที่เกิดจากการผลิต (เช่น ไอเสียเครื่องอบแห้งและน้ำหล่อเย็น) สามารถกู้คืนได้ผ่านเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนสำหรับการอุ่นวัตถุดิบหรือความร้อน ตัวอย่างเช่น การใช้เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่นเพื่อทำความร้อนให้อากาศบริสุทธิ์จากอากาศเสีย 80℃ ของเครื่องอบแห้งสามารถลดการใช้พลังงานในการอบแห้งได้ 25% การใช้อุณหภูมิเหลือทิ้งจากน้ำหล่อเย็นสำหรับทำความร้อนให้กับหอพักพนักงานสามารถประหยัดถ่านหินมาตรฐานได้มากกว่า 50 ตันต่อปี

ติดตั้งมิเตอร์อัจฉริยะ มิเตอร์วัดการไหล และอุปกรณ์ตรวจสอบอื่นๆ ที่จุดสำคัญในสายการผลิต (เช่น มอเตอร์ เตาเผา และเครื่องอัดอากาศ) เพื่อรวบรวมข้อมูลการใช้พลังงานแบบเรียลไทม์และสร้างเส้นโค้งการใช้พลังงานผ่านระบบการจัดการพลังงาน (EMS) ตัวอย่างเช่น หากการวิเคราะห์พบว่าอุปกรณ์ชิ้นหนึ่งยังคงทำงานในช่วงที่ไม่ใช่การผลิต สามารถตั้งค่าการสลับตามเวลาหรือการควบคุมการเชื่อมโยงเพื่อหลีกเลี่ยง "การใช้พลังงานสแตนด์บาย"

1. ติดตั้งระบบตรวจสอบพลังงาน

   ติดตั้งมิเตอร์อัจฉริยะ มิเตอร์วัดการไหล และอุปกรณ์ตรวจสอบอื่นๆ ที่จุดสำคัญในสายการผลิต (เช่น มอเตอร์ เตาเผา และเครื่องอัดอากาศ) เพื่อรวบรวมข้อมูลการใช้พลังงานแบบเรียลไทม์และสร้างเส้นโค้งการใช้พลังงานผ่านระบบการจัดการพลังงาน (EMS) ตัวอย่างเช่น หากการวิเคราะห์พบว่าอุปกรณ์ชิ้นหนึ่งยังคงทำงานในช่วงที่ไม่ใช่การผลิต สามารถตั้งค่าการสลับตามเวลาหรือการควบคุมการเชื่อมโยงเพื่อหลีกเลี่ยง "การใช้พลังงานสแตนด์บาย"

2. ส่งเสริมการกำหนดราคาไฟฟ้าแบบ Peak-Valley

   ปรับแผนการผลิตตามนโยบายการกำหนดราคาไฟฟ้าแบบ Peak-Valley ในท้องถิ่น ตัวอย่างเช่น การกำหนดตารางเวลาสำหรับกระบวนการที่ใช้พลังงานสูง (เช่น การถลุงและการอบแห้ง) ในช่วงเวลาไฟฟ้าที่ไม่ใช่ช่วงพีค (เช่น 22:00 น. ถึง 08:00 น. ของวันถัดไป) และกระบวนการที่ใช้พลังงานต่ำ (เช่น การบรรจุและการทดสอบ) ในช่วงเวลาไฟฟ้าสูงสุดสามารถลดค่าไฟฟ้าประจำปีได้ 10%-15%

3. ดำเนินการจัดการเกณฑ์มาตรฐานพลังงาน

   เปรียบเทียบการใช้พลังงานกับบริษัทชั้นนำในอุตสาหกรรมเดียวกันหรือสายการผลิตที่แตกต่างกันภายในบริษัทเดียวกัน เพื่อระบุช่องว่างและพัฒนมาตรการปรับปรุง ตัวอย่างเช่น หากการใช้พลังงานต่อหน่วยของผลิตภัณฑ์ในสายการผลิตบางสายสูงกว่าค่าเฉลี่ยของอุตสาหกรรม 10% ช่องว่างสามารถแคบลงได้ทีละน้อยโดยการปรับพารามิเตอร์กระบวนการและเปลี่ยนอุปกรณ์ประหยัดพลังงาน

สร้างความสัมพันธ์ความร่วมมือระยะยาวกับซัพพลายเออร์และลดต้นทุนวัตถุดิบผ่านการซื้อจำนวนมาก ในเวลาเดียวกัน กำหนดให้ซัพพลายเออร์จัดหาข้อมูลการใช้พลังงานและจัดลำดับความสำคัญให้กับซัพพลายเออร์ที่ใช้เทคโนโลยีการผลิตที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ตัวอย่างเช่น การซื้ออะลูมิเนียมอิเล็กโทรไลต์พลังงานต่ำเพื่อแทนที่อะลูมิเนียมอิเล็กโทรไลต์แบบดั้งเดิมสามารถลดต้นทุนต่อตันของวัตถุดิบได้ 5%-8%

1. เพิ่มประสิทธิภาพกลยุทธ์การจัดซื้อวัตถุดิบ

   สร้างความสัมพันธ์ความร่วมมือระยะยาวกับซัพพลายเออร์และลดต้นทุนวัตถุดิบผ่านการซื้อจำนวนมาก ในเวลาเดียวกัน กำหนดให้ซัพพลายเออร์จัดหาข้อมูลการใช้พลังงานและจัดลำดับความสำคัญให้กับซัพพลายเออร์ที่ใช้เทคโนโลยีการผลิตที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ตัวอย่างเช่น การซื้ออะลูมิเนียมอิเล็กโทรไลต์พลังงานต่ำเพื่อแทนที่อะลูมิเนียมอิเล็กโทรไลต์แบบดั้งเดิมสามารถลดต้นทุนต่อตันของวัตถุดิบได้ 5%-8%

2. ดำเนินการเพิ่มประสิทธิภาพด้านโลจิสติกส์

   ลดจำนวนเที่ยวการขนส่งและระยะทางระหว่างวัตถุดิบและผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป ตัวอย่างเช่น การจัดเก็บและจัดจำหน่ายแบบรวมศูนย์สามารถลดต้นทุนการขนส่งได้ 10%-15% การใช้วัสดุบรรจุภัณฑ์ที่นำกลับมาใช้ใหม่ได้ช่วยลดต้นทุนการกำจัดของเสียจากบรรจุภัณฑ์

3. การแบ่งปันทรัพยากรที่ไม่ได้ใช้งาน

   สร้างกลไกการแบ่งปันทรัพยากรกับธุรกิจโดยรอบเพื่อฟื้นฟูอุปกรณ์และสิ่งอำนวยความสะดวกที่ไม่ได้ใช้งาน ตัวอย่างเช่น การให้เช่าเครื่องอัดอากาศและรถยกที่ไม่ได้ใช้งานให้กับบริษัทอื่น หรือการแบ่งปันห้องปฏิบัติการทดสอบและศูนย์ฝึกอบรม ช่วยลดการแบ่งปันต้นทุนคงที่

การลดต้นทุนและการปรับปรุงประสิทธิภาพในสายการผลิตเป็นโครงการที่เป็นระบบซึ่งต้องใช้ความพยายามร่วมกันในด้านอุปกรณ์ กระบวนการ การจัดการ และห่วงโซ่อุปทาน ด้วยการเพิ่มประสิทธิภาพอุปกรณ์เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงาน ปรับปรุงกระบวนการผ่านการปรับปรุงกระบวนการ ควบคุมการจัดการพลังงานอย่างแม่นยำ และแบ่งปันทรัพยากรในห่วงโซ่อุปทานร่วมกัน บริษัทต่างๆ สามารถลดการใช้พลังงานและต้นทุน ในขณะเดียวกันก็ปรับปรุงความยืดหยุ่นในการผลิตและการตอบสนองต่อตลาด ภายใต้เป้าหมาย "คาร์บอนคู่" การอนุรักษ์พลังงานและการลดการบริโภคไม่เพียงแต่เป็นปัญหาด้านต้นทุนเท่านั้น แต่ยังจำเป็นสำหรับการพัฒนาที่ยั่งยืนอีกด้วย เฉพาะนวัตกรรมอย่างต่อเนื่องและการจัดการอย่างพิถีพิถันเท่านั้นที่สามารถทำให้บริษัทมีความได้เปรียบในการแข่งขันได้