サイロ清掃の年間予算が注目されることはほとんどありません。これはメンテナンス予算のどこかに位置し、他のプラント サービスと一緒にまとめられており、多くの場合、制御できない固定費として扱われます。これは間違いです。
サイロの清掃コストを管理し、削減できます。鍵となるのは、お金がどこに使われるのか、何がそのコストを引き起こすのかを理解することです。このことを理解すると、工場管理者は、コストとリスクの両方を削減する、より優れた設備、さまざまな方法、または予防プログラムに投資するためのビジネスケースを構築できます。
この記事では、サイロの清掃コストを分析し、節約の機会を特定し、承認されるビジネス ケースを構築するためのフレームワークを提供します。プラント エンジニアなら誰でも適用できる実際的な例と簡単な計算を使用しています。
お金の行方
サイロの清掃コストを理解するには、コストをカテゴリに分類することから始まります。清掃イベントの総コストには、人件費、設備、安全準備、廃棄物の処理、生産損失、管理時間が含まれます。
通常、最大の直接コストは人件費です。手作業による清掃の場合、人件費には清掃員、監督、安全待機要員、および作業をサポートする工場独自の保守スタッフの賃金が含まれます。遠隔操作の機器の場合、必要な人数が減り、作業が速くなるため、人件費が低くなります。
機器のコストは大きく異なります。手動工具はほとんどコストがかかりません。動力付き機器のコストは高くなります。遠隔操作の機器を動かすには数万ドルの費用がかかる場合があります。機器の選択によってコスト構造が決まります。
安全への備えは過小評価されがちです。大気テスト、換気、救助待機、個人用保護具はすべてコストがかかります。これらの費用は、クリーニングにかかる時間に関係なく発生します。
廃棄物の処理には、サイロからの材料の除去と、その廃棄またはプロセスへの戻しが含まれます。材料が硬化したり汚染されたりした場合、廃棄コストが清掃の労力を超える可能性があります。
多くの場合、生産損失が最大のコストとなりますが、追跡されることはほとんどありません。サイロがダウンすると、生産が停止または遅くなります。その生産から失われた貢献は、清掃イベントの実際のコストとなります。
管理時間には、工場管理者、保守監督者、およびエンジニアがイベントに対応し、作業を管理するのに費やした時間が含まれます。この時間は他の優先事項から注意をそらすため、コストがかかります。
反応性洗浄のコスト
ほとんどの施設はサイロを事後的に洗浄します。流れが止まるか、サイロが蓄積物でいっぱいになって容量が失われるまで待ちます。その後、請負業者に電話し、稼働を回復するためにかかる費用をすべて支払います。
反応性洗浄は最も高価な洗浄方法です。緊急性があるということは、競争入札を検討する時間がないことを意味します。契約者は割増料金を請求することができます。この作業は、生産損失が最も大きくなる計画外のダウンタイム中に実行されます。
各イベントの費用は 1 回限りの費用として記録されるため、このパターンが繰り返されます。年間の合計を計算する人は誰もいません。予防的清掃のコストと比較する人は誰もいません。反応サイクルは続きます。
6 つのサイロがあり、それぞれが年に 2 回故障する施設を考えてみましょう。これは、年間 12 回の清掃イベントに相当します。各イベントに直接経費が 2 万ドル、生産損失として 4 万ドルかかるとすると、年間総コストは 72 万ドルになります。
その数は相当なものです。しかし、それは年間を通じて分散され、個別の請求書として表示されるため、予防機器に対する資本要求が引き起こされることはほとんどありません。
予防的な代替手段
予防清掃とは、故障が発生する前に清掃することです。サイロは定期的に検査されます。蓄積が所定のしきい値に達すると、計画されたダウンタイム中にクリーニングがスケジュールされます。作業は、生産性を損なうことなく、制御された条件下で実行されます。
予防清掃はイベントごとにかかるコストが少なくなります。作業は計画的に行われるため、施設は請負業者とより良い料金を交渉することができます。材料の固化が少ないため、作業が速くなります。サイロは空ではないため、検査および計画段階でも生産は継続されます。
予防清掃の経済性は単純です。事後対応型洗浄の年間コストと予防型洗浄の年間コストに予防プログラムのコストを加えたものを比較します。
6 つのサイロと年間 12 のイベントがある施設の場合、反応性洗浄には 72 万ドルの費用がかかります。予防的清掃によってイベントが 12 件から 3 件に減り、各予防的イベントのコストが事後的イベントの半分になる場合、年間の清掃コストは 72 万ドルから 9 万ドルに減少します。これは年間 63 万ドルの節約になります。
予防プログラムには、検査機器、トレーニング、および場合によっては流動補助装置や空気砲が含まれる場合があります。これらのコストを考慮しても、大幅な節約になります。
ビジネスケースの構築
より優れたサイロ洗浄装置や予防プログラムのビジネスケースを構築するには、ベースライン、提案、比較、推奨という 4 つの要素が必要です。
ベースラインは、サイロの清掃にかかる現在のコストです。これには、直接コスト、生産損失、管理時間が含まれます。ベースラインは、最近のイベントからの実際のデータを使用して文書化する必要があります。見積もりは、請求書や生産記録からの数字ほど説得力がありません。
プロポーザルは投資を推奨するものです。これには、検査装置、遠隔操作の洗浄装置、流動補助装置、またはそれらの組み合わせが考えられます。提案書には、何を購入するのか、どのように使用するのか、誰が運用するのかを説明する必要があります。
比較すると、ベースラインと提案されたアプローチの違いがわかります。これは投資によって生み出される節約額です。一部の投資は回収期間が長いため、比較は複数年にわたる必要があります。
推奨事項には、何をいつ行うべきかが記載されています。これには、スケジュール、予算、実装計画が含まれている必要があります。
投資回収の計算
回収期間とは、貯蓄額が投資額と等しくなるまでに必要な期間です。これは、メンテナンス投資を評価するための最も一般的な指標です。
式は簡単です。回収期間は、投資を年間節約額で割ったものとなります。
2万ドルもする検査ロボットを考えてみましょう。年間 1 件の事後対応イベントを防止し、総コストが 6 万ドルであれば、年間の節約額は 6 万ドルになります。回収期間は 20,000 割る 60,000、つまり 4 か月です。
15万ドルの遠隔操作装置を考えてみましょう。請負業者の手数料を排除し、ダウンタイムを削減することで各イベントのコストが 6 万ドルから 2 万ドルに削減され、施設が年間 3 回のイベントを開催する場合、年間の節約額は 12 万ドルになります。回収期間は、15 万を 12 万で割った 15 か月です。
30 万ドルかかるサイロの再設計を考えてみましょう。イベントの頻度が年 3 回から 1 回に減り、各イベントの費用が 6 万ドルだとすると、年間の節約額は 12 万ドルになります。回収期間は、30 万を 12 万で割った 30 か月です。
ほとんどの企業では、メンテナンス投資の回収期間は 3 年未満です。上記の投資の多くはこの要件を満たしています。
生産ロスを正しくカウントする
多くの場合、生産損失はサイロ清掃イベントの最大のコストですが、最も過小評価されがちです。その理由は、工場管理者が直接の洗浄コストに重点を置き、失われた生産の価値を無視しているためです。
生産損失を正確に計算するには、販売価格ではなく貢献利益を使用します。貢献利益は、販売価格から原材料やエネルギーなどの変動費を差し引いたものです。生産が停止すると、これらの変動費は発生しないため、収益の損失としてカウントする必要はありません。
計算では、生産損失は、ダウンタイム時間に通常の生産速度を乗算し、ユニットあたりの貢献利益を乗算したものと等しくなります。
セメント工場は 1 時間あたり 200 トンを生産し、1 トンあたりの利益率は 10 ドルです。 12 時間のダウンタイム イベントにより、24,000 ドルの生産損失が発生します。プラントが完全に停止する前に 8 時間削減運転した場合、その削減運転による損失を加算します。
生産ロスを正確にカウントすると、サイロの清掃イベントにかかる見かけのコストが 2 倍または 3 倍になる可能性があります。これにより、予防投資のビジネスケースがより強力になります。
回避されたリスクの価値
より優れた洗浄装置の利点の中には、定量化するのが難しいものもありますが、実際に存在します。これらには、事故のリスクの軽減、規制上のリスクの軽減、労働者の士気の向上などが含まれます。
サイロの清掃中に事故が発生すると、直接的および間接的に数百万ドルの費用がかかる可能性があります。直接費用には、治療費、労災補償費、訴訟費用などが含まれます。間接コストには、生産性の低下、評判の低下、保険料の増加などが含まれます。
安全違反に対する規制上の罰則は多額になる場合があります。重大な違反が 1 件発生すると、数万ドルの損害が発生する可能性があります。違反のパターンによっては、コストがさらに高くなる可能性があります。
従業員の士気の向上は測定するのが難しいですが、価値があります。安全だと感じている従業員は生産性が高く、会社に留まる可能性が高くなります。売上高が高いとコストがかかります。
これらのメリットは、定量的ではなく定性的に説明される場合でも、ビジネス ケースに含める必要があります。
投資資金の調達
より優れたサイロ洗浄装置への投資における最大の障害はコストではありません。それは予算編成のプロセスです。資本予算は毎年設定されます。要求が現在の予算サイクルに適合しない場合、1 年以上延期される可能性があります。
これらの投資に資金を提供するにはいくつかの方法があります。オペレーティングリースを利用すると、施設は多額の資本支出をすることなく設備を使用できます。リース料は運営費であるため、資本要求よりも承認が容易な場合があります。
レンタル契約も選択肢のひとつです。時々使用する機器の場合は、所有するよりもレンタルした方が経済的である場合があります。施設は必要な場合にのみ機器の料金を支払います。
請負業者の所有権が 3 番目のオプションです。一部の請負業者は遠隔操作機器を所有し、サービスの一部としてその使用料を請求します。これにより設備投資が完全に回避されます。
内部資金調達が最も一般的なアプローチです。工場管理者は、年間資本予算要求に投資を含めます。このリクエストは資金調達に関して他のプロジェクトと競合します。
承認の取得
メンテナンス投資の承認を得るには、十分な計算以上のことが必要です。意思決定者が理解し、支持できる方法でケースを提示する必要があります。
まずは問題から始めましょう。現状とそれが満足できない理由を説明します。最近の出来事からの具体的な例を使用します。問題を現実のものにしてください。
解決策を提示します。投資によって何が行われ、どのように問題が解決されるかを説明します。どのように実装されるのか、誰が責任を負うのかを説明します。
数字を示してください。基準コスト、提案コスト、および節約額を提示します。簡単な表とグラフを使用します。分析を理解しやすいものにしてください。
リスクに対処します。投資で何が問題になる可能性がありますか?それらのリスクはどのように管理されるのでしょうか?リスクのない投資はありません。リスクを認識し、それを管理する計画を立てることで自信が生まれます。
決定を推奨します。意思決定者に何を承認してもらいたいかを明確に述べてください。スケジュールと予算を提示します。簡単に「はい」と言えるようにしましょう。
データの役割
優れたデータは優れたビジネスケースの基盤です。サイロの清掃コストを追跡する施設は、投資リクエストを行う際に明らかに有利です。
データには、各洗浄イベントのコスト、ダウンタイムの期間、生産損失、洗浄の理由が含まれている必要があります。このデータは一貫して収集し、定期的に確認する必要があります。
時間が経つにつれて、データは傾向を示します。イベントも頻繁になってきているのでしょうか？高価になってきていますか？特定のサイロは他のサイロよりも問題が多いのでしょうか?これらの傾向は、予防投資のビジネスケースを裏付けています。
データは投資の優先順位付けにも役立ちます。イベントコストが最も高いサイロが最初に注目を集める必要があります。最も頻繁にイベントが発生するサイロが次になります。この優先順位付けは、投資が最大の問題に的を絞っていることを示すため、ビジネスケースをより強力なものにします。
実施計画
投資は説明するが、実装計画は説明しないビジネス ケースは不完全です。実施計画は、投資がどのように実践されるかを示します。
計画にはトレーニングを含める必要があります。誰が機器を操作するのでしょうか?彼らはどこでトレーニングを受けますか?トレーニングにはどのくらい時間がかかりますか?
計画にはメンテナンスも含める必要があります。機器のメンテナンスは誰が行うのですか?どのようなスペアパーツが必要ですか?故障はどのように処理されますか?
計画には手順を含める必要があります。機器はどのように使用されますか?どのような安全手順が適用されますか?結果はどのように文書化されますか?
計画にはスケジュールを含める必要があります。機器はいつ購入されますか?いつ配送されますか?いつから運用可能になるのでしょうか？
詳細な実施計画は、依頼者が投資の実際的な側面を熟考していることを示しています。これにより自信が高まり、承認される可能性が高まります。
導入事例 – 検査ロボット
穀物加工施設には 8 つのサイロがあり、年に 2 回の清掃が必要でした。各清掃イベントには請負業者の手数料として 15,000 ドルかかり、生産損失として 20,000 ドルが発生しました。年間費用は56万ドルでした。
施設は検査ロボットを2万5000ドルで購入することを提案した。このロボットは四半期ごとに各サイロを検査するために使用されます。蓄積が閾値を下回った場合、洗浄は必要ありません。蓄積がしきい値を超えた場合、計画されたダウンタイム中にクリーニングがスケジュールされました。
このロボットを使用して 1 年後、清掃イベントは年間 16 件から 4 件に減りました。 4 つのイベントは計画されたダウンタイム中に実行されたため、生産上の損失は発生しませんでした。作業が計画的に行われ、材料があまり統合されていなかったため、請負業者の手数料は安くなりました。
年間コストは、請負業者の手数料とオペレーターの時間にかかる少額の合計で 56 万ドルから 6 万ドルに減少しました。年間 50 万ドルの節約になりました。ロボットの投資回収期間は 1 か月未満でした。
事例 – 遠隔操作機器
セメント工場には大きなサイロがあり、年に 3 回閉塞していました。それぞれの詰まりには 5 日間の手作業による清掃が必要でした。手作業による洗浄には請負業者の手数料として 4 万ドルかかり、生産損失として 6 万ドルが発生しました。年間費用は30万ドルでした。
工場は遠隔操作装置を18万ドルで購入することを提案した。この装置は、立ち入ることなくサイロを清掃するために使用される予定です。作業にかかる時間は 5 日ではなく 2 日となり、生産ロスが削減されます。
機器の購入後、機器の清掃がより徹底され、再発が防止されたため、清掃イベントは年 3 回から 2 回に減少しました。 2 つのイベントには、オペレーターの時間とメンテナンスにそれぞれ 2 万ドルの費用がかかります。作業が早くなったことで生産ロスが減りました。
年間コストは 30 万ドルから 4 万ドルに下がりました。年間 26 万ドルの節約になりました。投資回収期間は約 8 か月でした。
ビジネスケースが弱い場合
場合によっては、より優れた機器を求めるビジネスケースが機能しないこともあります。貯蓄に比べて投資が大きすぎます。返済期間が長すぎます。
このような場合は、代替手段を検討してください。機器を購入するよりもレンタルした方が経済的である場合があります。より優れた設備を備えた請負業者を利用すれば、設備投資を行わずにコストを削減できる可能性があります。
また、問題を別の方法で解決できないかどうかも検討してください。サイロの設計を変更すると、蓄積と洗浄の頻度が減る可能性があります。材質を変更すると、洗浄の必要性が減る場合があります。
良い選択肢がない場合は、現状を受け入れて監視してください。条件が変わります。現在は経済的ではないものでも、将来的には経済的になる可能性があります。
長期的な視点
サイロの清掃は単なるメンテナンス作業ではありません。それは生産、安全性、収益性に影響を与えます。長期的な視点からは、これらのつながりが認識されます。
より優れた洗浄装置への投資により、サイロの総所有コストが削減されます。リスクを軽減します。信頼性が向上します。それらは施設の競争力を高めます。
長期的な視点から見ると、現在の状況が静的ではないことも認識されています。人件費は今後も上昇し続けるだろう。安全規制は今後も強化されていくでしょう。反応性洗浄モデルは時間の経過とともに高価になります。
今日行われた投資は何年にもわたって利益をもたらします。ビジネスケースでは、最初の 1 ～ 2 年だけではなく、投資の全期間を考慮する必要があります。
結論
より優れたサイロ洗浄装置のビジネスケースを構築することは難しくありません。現在のコストを理解し、改善の機会を特定し、ケースを明確に提示する必要があります。
重要な要素は、現在のコストのベースライン、投資の提案、節約効果を示す比較、およびアクションの推奨事項です。ベースラインには、直接コスト、生産損失、管理時間を含める必要があります。比較により回収期間がわかるはずです。
データは不可欠です。サイロの清掃コストを追跡している施設は、投資を申請する際に明らかに有利です。データはビジネスケースを裏付け、投資の優先順位付けに役立ちます。
より優れたサイロ洗浄装置に対する投資収益率は、多くの場合優れています。回収期間は 2 年未満が一般的です。節約は毎年続いています。
サイロ洗浄のビジネスケースを構築したことがない工場管理者にとっては、最初の試みが最も重要である可能性があります。現在のアプローチの実際のコストと改善の可能性が示されます。そして、事後対応型の清掃から予防型の清掃に移行するプロセスが始まります。
メリットはコストを超えて広がります。より良い機器は、より安全な作業、より信頼性の高い操作、およびリスクの軽減を意味します。これらのメリットを定量化するのは難しいですが、現実的なものであることに変わりはありません。
ビジネスケースは数字だけを問題にするわけではありません。それは、施設をより安全で、より信頼性があり、より競争力のあるものにすることです。それは価値のある事例だ。
