Senario Kegagalan Bencana
Pengeluar komponen aeroangkasa memproses bahagian gear pendaratan titanium melalui tangki pengilangan kimia. Tangki itu memuatkan 12 bahan kerja pada bila-bila masa, setiap satu dengan nilai mesin $18,000. Jumlah nilai kerja-dalam-proses dalam tangki: $216,000. Pemanas rendaman titanium, yang beroperasi dalam etchant HF-HNO₃, telah beroperasi selama 14 bulan-melebihi hayat perkhidmatan biasanya.
Pada petang Jumaat, pemanas mengalami kebocoran lubang jarum. Kondensat wap, membawa besi dan kromium dari paip dandang, memasuki etchant. Pencemaran mengubah kadar goresan tanpa diduga. Bahagian telah terlebih-terpahat sebelum masalah dikesan. Toleransi dimensi melebihi. Kesemua 12 bahagian dibuang. Jumlah kerugian: $216,000 dalam WIP, ditambah $12,000 dalam kimia etchant, serta 4 hari kehilangan pengeluaran.
Penukar haba PTFE dalam perkhidmatan yang sama mempunyai risiko kegagalan kakisan sifar. Senario pemusnahan WIP tidak berlaku. Analisis kos-faedah membandingkan-pelaburan PTFE sekali dengan kebarangkalian-kos wajaran peristiwa kehilangan WIP sepanjang hayat peralatan.
Kaedah Kuantifikasi Risiko
Kos risiko tahunan kegagalan pemanas ialah: Kebarangkalian kegagalan setahun × Kos akibat setiap kegagalan.
Untuk pemanas titanium dalam HF-HNO₃ dengan MTBF 12-18 bulan, kebarangkalian kegagalan tahunan ialah 0.67-1.0. Untuk analisis, gunakan 0.8 (80% kebarangkalian sekurang-kurangnya satu kegagalan setahun). Kos akibat termasuk: nilai penggantian WIP, penggantian bahan kimia tangki, kerja pembersihan dan penyahcemaran, masa henti pengeluaran dan kemungkinan penalti penghantaran lewat.
Untuk contoh aeroangkasa, kos akibat setiap peristiwa kegagalan ialah lebih kurang $280,000 (WIP $216,000 + kimia $12,000 + masa henti $40,000 + kos lain $12,000). Kos risiko tahunan ialah 0.8 × $280,000=$224,000.
Penukar haba PTFE berharga $12,000 dipasang dan mengurangkan kebarangkalian kegagalan kepada hampir sifar. Nisbah kos-faedah ialah $224,000 / $12,000=18.7:1 pada tahun pertama sahaja.
Jadual 1: Kos-Analisis Faedah untuk Pemasangan PTFE Tangki Kritikal (Pengilangan Kimia Aeroangkasa)
| Parameter | Pemanas Titanium | Penukar Haba PTFE |
|---|---|---|
| Kebarangkalian kegagalan tahunan | 0.8 | < 0.05 |
| Kos akibat setiap kegagalan | $280,000 | $280,000 (jika kegagalan berlaku) |
| Kos risiko tahunan | $224,000 | $14,000 |
| Peralatan PTFE dan kos pemasangan | – | $12,000 |
| Kos penyelenggaraan tahunan | $4,500 (penggantian + pembersihan) | $300 (pemeriksaan sahaja) |
| Jumlah kos-tahun pertama | $228,500 | $26,300 |
| Simpanan-tahun pertama dengan PTFE | – | $202,200 |
| Simpanan bersih 10 tahun | – | $2,022,000(kira-kira) |
Beyond WIP: Liabiliti Hiliran
Kehilangan WIP ialah kos yang paling ketara, tetapi tidak semestinya yang terbesar. Jika lebih-bahagian terukir tidak dikesan sebelum ia memasuki pemasangan hiliran, kerosakan akan merebak. Komponen struktur yang lebih- terukir yang dipasang dalam pesawat mungkin memerlukan pembongkaran pemasangan yang telah siap untuk diganti. Kos bahagian langsung didarab dengan kos buruh untuk akses dan penggantian.
Jika bahagian yang rosak sampai kepada pelanggan akhir, tuntutan waranti, kegagalan medan dan kerosakan reputasi akan mengurangkan-kehilangan WIP kilang. Analisis kos-faedah untuk aplikasi kritikal harus merangkumi faktor untuk liabiliti hiliran ini, yang dielakkan apabila kebolehpercayaan PTFE menghalang kegagalan awal.
Untuk-komponen kritikal keselamatan, akibat daripada pelepasan kualiti yang disebabkan oleh pemanas-mungkin termasuk penalti kawal selia, litigasi dan kehilangan pensijilan. Risiko ini sukar untuk diukur tetapi cukup besar sehingga pelaburan PTFE menjadi wajib tanpa mengira perbandingan kos langsung.
Perspektif Insurans
Untuk operasi di mana nilai WIP adalah item kunci kira-kira yang penting, pengurangan risiko daripada pemasangan PTFE mungkin diiktiraf oleh penanggung insurans gangguan harta dan perniagaan kemudahan itu. Pengurangan dalam kos risiko tahunan sebanyak $200,000+ mewakili peningkatan ketara dalam profil risiko yang diinsuranskan. Implikasi premium telah dibincangkan dalam analisis sebelumnya; nilai perlindungan WIP mengukuhkan kes itu.
Ringkasan
Analisis kos-faedah untuk memasang penukar haba PTFE dalam tangki memproses-kerja bernilai tinggi-dalam-proses adalah amat menguntungkan. Dalam contoh pengilangan kimia aeroangkasa, pelaburan PTFE $12,000 menghapuskan $224,000 dalam risiko kerugian WIP tahunan-nisbah kos-tahun pertama-18.7:1. Lebih 10 tahun, pengelakan kos risiko kumulatif melebihi $2,000,000 setiap tangki.
Bagi mana-mana tangki yang nilai WIP berisiko melebihi kira-kira $25,000, pelaburan PTFE adalah wajar atas perlindungan WIP sahaja, bebas daripada faedah lain. Untuk pengeluaran kritikal-nilai atau keselamatan-tinggi, PTFE menjadi satu-satunya pilihan yang rasional.
Sokongan kejuruteraan untuk analisis faedah-kos{1}}berasaskan risiko dalam aplikasi kritikal khusus tersedia selepas penyerahan nilai WIP tangki, jenis pemanas semasa dan sejarah kegagalan, kos akibat kegagalan dan sebarang pendedahan liabiliti hiliran.
