Di sektor pencairan industri, konfigurasi tungku listrik sangat penting untuk efisiensi produksi, konsumsi energi, dan laba atas investasi.
Pengaturan umum meliputi “satu-untuk-satu” (satu catu daya frekuensi menengah untuk satu badan tungku) Dan “satu-untuk-dua” (satu catu daya frekuensi menengah untuk dua badan tungku, biasanya dengan satu peleburan sementara yang lain dalam keadaan siaga atau untuk ditahan, yaitu, “satu mencair, satu bersiap”).
Analisis mendalam mengungkapkan bahwa “satu-untuk-dua” konfigurasi menawarkan keuntungan signifikan dalam mencapai peleburan berkelanjutan dan meningkatkan pemanfaatan transformator. Namun, menghitung titik impas manfaat investasi memerlukan evaluasi yang cermat berdasarkan kondisi operasional tertentu.
Keunggulan Inti dari “Satu-untuk-Dua” Konfigurasi
Keuntungan utama dari “satu-untuk-dua” Konfigurasi tungku listrik terletak pada aliran operasionalnya yang lancar. Sedangkan satu badan tungku (Tungku A) sedang dalam tahap pencairan, yang lain (Tungku B) dapat menjalani operasi tambahan seperti pengisian daya, lapisan, pemanasan awal, memegang, atau mengetuk. Setelah Tungku A menyelesaikan siklus peleburan dan penyadapannya, catu daya dapat dengan cepat dialihkan ke Tungku B yang telah disiapkan untuk segera memulai pencairan berikutnya. Model operasional ini menghasilkan dua manfaat utama.
- Memungkinkan Peleburan Berkelanjutan, Memperpendek Siklus Produksi Secara Signifikan: Dibandingkan dengan “satu-untuk-satu” model di mana proses seperti peleburan, penyadapan, dan pengisian harus dilakukan secara berurutan, itu “satu-untuk-dua” Model ini memungkinkan tugas tambahan dilakukan secara paralel dengan peleburan. Hal ini secara drastis mengurangi waktu henti yang disebabkan oleh pengisian daya dan penyadapan, memungkinkan pasokan listrik berjalan hampir tanpa gangguan. Dalam kondisi ideal, ini dapat menghemat hampir seluruh waktu siklus peleburan, menyebabkan peningkatan besar dalam output per satuan waktu.
- Meningkatkan Pemanfaatan Transformator dan Catu Daya: Di sebuah “satu-untuk-satu” pengaturan, transformator dan catu daya frekuensi menengah dalam keadaan idle atau di bawah beban ringan selama fase non-pelelehan (MISALNYA., pengisian daya, penyadapan, terak), menyebabkan rendahnya pemanfaatan peralatan. Sebaliknya, itu “satu-untuk-dua” konfigurasi memungkinkan catu daya, melalui sistem distribusi tenaga listrik, untuk beralih secara fleksibel antara dua tungku atau secara bersamaan memberi daya pada satu tungku untuk peleburan dan tungku lainnya untuk menahan. Hal ini menjaga pasokan listrik tetap beroperasi pada kisaran efisiensi tinggi, yang tidak hanya meningkatkan faktor beban dan pemanfaatan transformator tetapi juga mengurangi rugi-rugi daya reaktif dan membantu meningkatkan faktor daya, sehingga berdampak lebih kecil pada jaringan listrik.
Menghitung Titik Impas Manfaat Investasi
Meskipun “satu-untuk-dua” konfigurasi memiliki keunggulan efisiensi yang jelas, investasi awalnya lebih tinggi dibandingkan a “satu-untuk-satu” pengaturan, terutama karena biaya badan tungku kedua dan peralatan tambahannya. Karena itu, kunci dari keputusan ini terletak pada penghitungan titik impas manfaat investasi—yaitu, menentukan berapa banyak waktu atau volume produksi yang diperlukan untuk memulihkan investasi tambahan melalui peningkatan efisiensi dan penghematan biaya.
Perhitungan titik impas manfaat investasi harus mempertimbangkan beberapa variabel inti:
- Peningkatan Investasi Tetap (ΔSaya): Biaya modal tambahan dari “satu-untuk-dua” konfigurasi dibandingkan dengan “satu-untuk-satu” pengaturan, terutama termasuk badan tungku, sistem hidrolik, sistem pendingin, dll..
- Penghematan Biaya Variabel per Unit Produksi (ΔC):
- Penghematan Listrik: Pengoperasian berkelanjutan mengurangi kehilangan panas dari tungku dan meminimalkan kehilangan energi saat memulai dan menghentikan pasokan listrik, umumnya menurunkan konsumsi listrik per ton baja.
- Penghematan Biaya Tenaga Kerja: Dengan peningkatan output yang signifikan, biaya tenaga kerja yang dialokasikan per unit produksi dapat menurun.
- Penghematan Bahan Lainnya: Contohnya, proses peleburan yang lebih stabil dapat mengurangi konsumsi bahan tahan api seperti lapisan tungku.
- Peningkatan Produksi per Satuan Waktu (ΔQ): Ini adalah manfaat paling signifikan yang didapat dari “satu-untuk-dua” model.
- Keuntungan per Unit Produk (P): Harga jual per unit dikurangi biaya variabelnya.
Model Perhitungan Titik Impas yang Disederhanakan
Model periode pengembalian yang disederhanakan dapat dinyatakan sebagai:
Periode Pembayaran Kembali=(Q×P)+(Jumlah Produksi×ΔC)ΔSaya
Di mana:
- Itu penyebut mewakili total manfaat ekonomi tahunan dari penerapan “satu-untuk-dua” model, termasuk keuntungan dari peningkatan output dan penghematan dari pengurangan biaya unit.
Pertimbangan Praktis
Dalam praktiknya, perusahaan perlu melakukan perhitungan yang tepat berdasarkan jadwal produksi spesifik mereka, harga listrik, biaya bahan baku, dan harga jual produk. Misalnya:
- Penilaian Akurat Terhadap Peningkatan Produksi: Ini memerlukan catatan waktu yang terperinci dari setiap proses di “satu-untuk-satu” mode untuk membandingkan dengan waktu yang dihemat secara teoritis dalam “satu-untuk-dua” mode, sehingga menghitung potensi peningkatan output.
- Estimasi Pengurangan Konsumsi Daya: Hal ini dapat diperkirakan dengan mengacu pada data dari proyek peningkatan serupa di industri atau melalui perhitungan teoritis berdasarkan keseimbangan panas. Khas, konsumsi listrik per ton baja bisa 5% ke 10% lebih rendah, atau bahkan lebih, dengan a “satu-untuk-dua” pengaturan.
- Cocok Permintaan Pasar: Peningkatan produksi dari a “satu-untuk-dua” konfigurasi harus didukung oleh pesanan pasar yang sesuai; jika tidak, kapasitas tambahan tidak akan menghasilkan keuntungan aktual.
Konfigurasi Mana yang Paling Efisien?
Dari sudut pandang efisiensi operasional dan pemanfaatan peralatan semata, itu “satu-untuk-dua” (satu mencair, satu bersiap) konfigurasi tidak diragukan lagi merupakan pilihan yang paling efisien. Dengan mengaktifkan operasi paralel, ini meminimalkan waktu non-produktif dan memfokuskan sumber daya listrik dan peralatan pada proses peleburan inti. Ini sangat cocok untuk pabrik pengecoran dan pabrik baja dengan tuntutan produksi tinggi dan mengejar hasil maksimal.
Namun, efisiensi operasional tertinggi tidak selalu berarti manfaat ekonomi tertinggi. Pengambil keputusan harus mendasarkan pilihan mereka pada perhitungan titik impas manfaat investasi yang tepat. Jika suatu perusahaan mempunyai permintaan produksi yang tinggi, pesanan secukupnya, dan kebutuhan yang kuat akan efisiensi, keuntungan jangka panjang dari a “satu-untuk-dua” pengaturannya kemungkinan akan jauh melebihi investasi tambahan awalnya. Sebaliknya, jika suatu perusahaan mempunyai skala produksi yang lebih kecil, perintah yang tidak stabil, atau sangat sensitif terhadap biaya modal awal, itu “satu-untuk-satu” konfigurasi mungkin merupakan pilihan yang lebih bijaksana dan ekonomis.
Akhirnya, konfigurasi optimal adalah konfigurasi yang memberikan keseimbangan sempurna antara efisiensi dan investasi, ditentukan setelah evaluasi menyeluruh terhadap kebutuhan produksi perusahaan, struktur biaya, dan lingkungan pasar.
