Focus op TCO: Hoe u met de juiste strategie kosten kunt verlagen en tegelijkertijd de efficiëntie kunt verhogen
Wist u dat u met de juiste aandrijftechniek uw Total Cost of Ownership (TCO) aanzienlijk kunt verlagen?
Efficiënte aandrijftechniek is de motor van de vooruitgang. Maar wie bij het nemen van een investeringsbeslissing alleen naar de aankoopprijs kijkt en de vervolgkosten negeert, maakt een cruciale fout. Uiteindelijk worden 80 tot 85% van de totale bedrijfskosten veroorzaakt door processen ná de aankoop, zoals elektriciteitsverbruik, administratieve processen, service en onderhoud, voorraadbeheer van reserveonderdelen of afvalverwerking. Een zorgvuldige afweging van alle economische aspecten is daarom een absolute must. Het concept Total Cost of Ownership (TCO) biedt hierbij uitkomst. Wij laten u zien hoe u met de juiste strategie uw kosten kunt verlagen en tegelijkertijd de systeemefficiëntie kunt verhogen.
Kostenverlaging en efficiëntieverhoging in de productie: dat is het doel van alle investeringen. Aandrijftechniek speelt hierbij een doorslaggevende rol. Volgens onderzoeken is het verbruik van elektrische aandrijvingen immers verantwoordelijk voor maar liefst 70% van het totale energieverbruik in de industrie. Toch kijken veel gebruikers nog steeds vooral naar de aanschafprijs bij het nemen van investeringsbeslissingen, hoewel de kosten van exploitatie en recycling veel belangrijker zijn. Een ding is zeker: als hierbij ook rekening wordt gehouden met aspecten als energie-efficiëntie, bedrijfsveiligheid, onderhoudsinspanningen en reductie van het aantal varianten, loont dit op de lange termijn. Door het gebruik van zeer efficiënte technologieën in combinatie met een consistente vermindering van aantallen varianten en standaardisatie kunnen de totale eigendomskosten (TCO) van aandrijfsystemen aanzienlijk worden verlaagd.
Wat wordt bedoeld met de Total Cost of Ownership (TCO)?
Total Cost of Ownership is een economische methode voor de berekening en evaluatie van alle kosten die gedurende de gehele levenscyclus van kapitaalgoederen ontstaan. Naast de aankoopprijs omvat dit ook alle kosten die verband houden met het gebruik en de recycling of afvalverwerking. Het doel van een TCO-analyse is om een overzicht te krijgen van alle kostenaspecten van het gebruik van een product. Een TCO-analyse is een belangrijk hulpmiddel bij investeringsbeslissingen en rentabiliteitsberekeningen, omdat het vooraf kostenfactoren blootlegt, verborgen kosten aan het licht brengt en besparingspotentieel laat zien. Er wordt onderscheid gemaakt tussen directe en indirecte kosten. De directe kosten kunnen direct aan een product of dienst worden toegerekend en zijn daardoor op het eerste gezicht zichtbaar. Het bepalen van de indirecte kosten is daarentegen veel complexer, omdat deze doorgaans moeilijk aan één investering zijn toe te wijzen.
Voordelen van een TCO-analyse op het gebied van aandrijftechniek:
- Uitgebreide analyse van de te installeren of geïnstalleerde aandrijvingen
- Bepaling van het energieverbruik
- Berekeningen voor het optimale aantal aandrijfvarianten
- Het identificeren van verborgen kosten
- Evaluatie van het besparingspotentieel
- Zorgvuldige afweging van alle economische aspecten
- Gericht ontwerp en evaluatie van het gehele systeem
De levenscycluskosten van aandrijfsystemen
Wat betekent dit voor de aandrijftechniek? Welke directe en indirecte kosten worden gemaakt? En hoe kan de Total Cost of Ownership (TCO) van aandrijfsystemen worden verlaagd? De levenscycluskosten van aandrijfoplossingen omvatten alle gemaakte kosten - van aanschaf, ingebruikname, gebruik en onderhoud tot verwijdering en afvalverwerking. De aankoopprijs bedraagt slechts 15% – en mag in geen geval het enige beslissingscriterium zijn. Ongeveer 85% – en dus het merendeel – komt uit de navolgende processen: energiekosten, administratieve kosten, service- en onderhoudskosten, training en documentatie, personeelskosten, voorraadbeheer van reserveonderdelen, storingen en stilstanden, evenals kosten voor recycling en afvalverwerking. In tijden van klimaatverandering is de duurzaamheid van een project als geheel een belangrijk aspect bij de externe presentatie ervan. Duurzaam handelen zal altijd een positief effect hebben op de totale levensduurkosten naarmate de grondstof- en energieprijzen stijgen.
Benutting van efficiencypotentieel
Wat kan de exploitant van een installatie doen? Bij nieuwe installaties moet hij in de aanbesteding goed rekening houden met aspecten als duurzaamheid en totale levensduurkosten. Bij bestaande installaties wordt een energie-audit aanbevolen om uitgangspunten voor gerichte optimalisaties vast te stellen. De beste basis voor een optimaal aandrijfontwerp en dus een lagere TCO is een intensief onderzoek naar het project en alle vereisten en een zorgvuldige afweging van alle economische aspecten. De toepassingsdeskundigen van NORD ondersteunen hun klanten daarom al in de planningsfase met uitgebreide analyses en adviezen. De aandrijfspecialist uit Noord-Duitsland volgt een holistische aanpak om de Total Cost of Ownership te verlagen, waarbij het hele scala van optimalisatiestrategieën wordt gebruikt om het efficiëntiepotentieel te identificeren en te vergroten - van modulaire productsystemen en het gebruik van krachtige, duurzame en economische aandrijftechniek tot individuele TCO-berekeningen en goed doordachte service- en onderhoudsconcepten.
Hier moet u op letten als u de TCO van uw aandrijfsystemen wilt verlagen
Aandrijftechniek is de sleutel tot het verlagen van de Total Cost of Ownership. Welk aandrijfsysteem optimaal is voor de klantspecifieke toepassing, hangt af van de concrete toepassingsvereisten en omgevingsfactoren en moet voor elk project nauwkeurig worden bepaald. Over het algemeen kunnen echter enkele factoren worden aangewezen die resulteren in een snelle Return on Investment (ROI) en daarom moeten worden gebruikt om de TCO te verlagen.
Eigenschappen van aandrijftechnologie die bijdragen aan het verlagen van de TCO:
- Een zo laag mogelijk energieverbruik
- Constante efficiëntie over een breed toerental- en koppelbereik
- Hoge overbelastingscapaciteit
- Grote instelbaarheid
- Zo weinig mogelijk reductietrappen
- Inbouwposities met minimaal olievolume, vooral bij kleine overbrengingsverhoudingen (trefwoord: reductie van vermogensverlies)
- Compact ontwerp
- Laagst mogelijke onderhoudsinspanning
- Hoge bedrijfszekerheid
- Lange levensduur
- Wereldwijde inzetbaarheid
- Ontwerp met zo weinig mogelijk aandrijfvarianten
- Modulair productsysteem
De TCO in het spanningsveld tussen energie-efficiëntie en variantenreductie
De twee belangrijkste factoren voor het verlagen van de Total Cost of Ownership zijn het energieverbruik en het aantal gebruikte aandrijfvarianten. De doelstellingen van de optimalisatie van de energie-efficiëntie en die van de variantenreductie zijn echter met elkaar in conflict. Als een systeem wordt gepland met aandrijvingen die zijn ontworpen voor het meest energie-efficiënte werkpunt, dan vallen de zuivere investeringskosten optimaal uit en lopen de motoren relatief energie-efficiënt, ongeacht hun efficiëntieklasse. Daar staat tegenover dat een groot aantal verschillende aandrijfvarianten gedurende de gehele levensduur van de installatie beheerd en onderhouden moet worden. Terwijl een aandrijfconcept dat vooral is gericht op besparing van energiekosten tot een groot aantal varianten leidt, heeft een variantenreductie precies het tegenovergestelde doel, namelijk om in de vereiste koppels en snelheden in een systeem te voorzien met zo weinig verschillende aandrijfvarianten. Op deze manier kunnen kosten voor administratie, service en opslag worden bespaard, maar nemen de energiekosten doorgaans toe. Met betrekking tot de levenscycluskosten kan een evenwichtige combinatie van variantenreductie en energie-efficiëntie resulteren in hoge TCO-reducties - vooral bij grote intralogistieke projecten voor luchthavens of pakketcentra, waar aandrijfeenheden in grote aantallen worden geïnstalleerd.
Zeer efficiënte synchroonmotoren zijn de sleutel
Het gebruik van extreem efficiënte synchroonmotoren is een uiterst effectieve maatregel om de totale levensduurkosten te verlagen. Door de PMSM-technologie (permanentmagneet synchroonmotortechniek) hebben ze een hoog en relatief constant rendement over een breed toerental- en koppelbereik en bieden ze hierdoor ook bij gedeeltelijke belasting en lagere toerentallen een optimaal energieverbruik - een duidelijk voordeel ten opzichte van conventionele IE1, IE2- of IE3-asynchroontechnologie. Dit betekent dat ze op deze bedrijfspunten niet alleen zuiniger zijn, maar ook helpen om de efficiëntie op een hoog niveau te houden, ondanks de overdimensionering door het verkleinen van het aantal varianten. Hierdoor blijven de totale bedrijfskosten laag. Synchroonmotoren ontwikkelen hun volledige potentieel in toepassingen bij gedeeltelijke belasting en lagere toerentallen, zoals bij bagageafhandeling , post- en pakketverwerking . Daarom kunnen aanzienlijke kostenbesparingen worden bereikt door het gebruik van synchroonmotoren. Deze hoge kostenbesparingen worden bereikt over de gehele levenscyclus van het product.
Vergelijking: IE3 asynchroonmotor en IE5+ synchroonmotor
Vooral de IE5+ technologie leidt tot een aanzienlijke verlaging van de TCO. Het enorme besparingspotentieel blijkt duidelijk uit de directe vergelijking tussen een conventionele IE3 asynchroonmotor (0,75 kW, 83% motorrendement, kegeltandwielreductor) en een overeenkomstige IE5+ synchroonmotor (0,75 kW, 93% motorrendement, kegeltandwielreductor). Met 16 bedrijfsuren per dag (4.000 h/j) is een besparing van ongeveer 400 kWh/j mogelijk. Dit komt overeen met 0,15 t CO2 (emissiefactor 366 g/kWh) en circa 11%. Dit kan worden vermenigvuldigd met het aantal gebruikte aandrijvingen (bijvoorbeeld bij 20.000 aandrijvingen is dat 3.000 ton CO2 per jaar). Bij gedeeltelijke belasting is er zelfs een besparing van 18%. Hoe hoger het aandeel van de gedeeltelijke belasting in de bedrijfsuren van de aandrijvingen, des te groter de energiebesparing door de aandrijfselectie en des te beter de prestaties van moderne synchrone permanentmagneetmotoren met efficiencyklasse IE5+.
IE5+-motor: Hoge vermogensdichtheid in de kleinste installatieruimte
Door de geoptimaliseerde vermogensdichtheid kan de compacte IE5+ motor bovendien een ruimtebesparing tot wel 40% realiseren in vergelijking met conventionele asynchroonmotoren. In dezelfde installatieruimte kan een krachtigere motor met een hogere energie-efficiëntie worden geïnstalleerd. Een IE5+ synchroonmotor die een koppel levert tot 4,8 Nm, is even groot als een eerdere IE1-motor met 1,24 Nm. Door het efficiënte materiaalgebruik en de compacte inbouwruimte bereikt de IE5+ motorgeneratie bovendien een gewichtsvoordeel van ruim 50% ten opzichte van IE3-asynchroonmotoren in hetzelfde vermogensbereik. Minder volume en minder gewicht leiden bovendien tot lagere transportkosten en ontzien hiermee ook het milieu. De genoemde 0,75 kW-motor weegt als IE3-versie circa 10 kg, terwijl de vergelijkbare IE5+ motor slechts ongeveer 6 kg weegt. Als in plaats van een IE3-motor een IE5+ motor per vrachtwagen van Hamburg naar Stuttgart wordt geleverd, wordt de CO2-uitstoot met ongeveer 120 g per motor verlaagd. Het feit dat systemen tot wel 20.000 aandrijvingen niet ongewoon zijn, en dat hetzelfde geldt voor wereldwijde levering door veel aandrijffabrikanten, maakt duidelijk dat hoogrendementmotoren niet alleen een directe bijdrage leveren aan duurzaamheid door het verminderen van het energieverbruik, maar ook een indirecte door hun kleinere volume en gewicht.
De gepatenteerde DuoDrive-motorreductor is een echte kostenverlager
Met de DuoDrive gaat NORD nog een stap verder. Deze gepatenteerde motorreductor integreert een synchrone IE5+ motor met een eentraps tandwielreductor en bereikt hiermee een van de hoogste rendementen in deze vermogensklasse op de markt, tot wel 92%. Zelfs bij gedeeltelijke belasting wordt een zeer hoog systeemrendement bereikt. Dit maakt de DuoDrive toekomstbestendig en een echte kostenverlager. Het constante motorkoppel over een breed toerentalbereik maakt een consistente verlaging van het aantal varianten en van de bedrijfskosten mogelijk. Samen met de eenvoudige plug-and-play ingebruikname resulteert dit in een aanzienlijke verlaging van de Total Cost of Ownership (TCO) in vergelijking met eerdere aandrijfsystemen. Andere belangrijke kenmerken zijn het soepele, ongeventileerde en compacte ontwerp en de extreem stille werking met minimale geluidsemissies. Omdat veel aan slijtage onderhevige onderdelen zijn geëlimineerd, wordt ook de onderhoudsinspanning verlaagd. De DuoDrive is verkrijgbaar tot een vermogen van 3 kW met een continu koppel tot 250 Nm en snelheden tot 1.000 tpm en dekt overbrengingsverhoudingen af van i=3 tot i=18. Marktconforme aansluitingsafmetingen maken vervanging en integratie in bestaande systeemontwerpen eenvoudiger.
De integratie van motor en transmissie heeft een positief effect op de TCO
Door de motor en reductor in één behuizing te integreren is de DuoDrive bijzonder licht en compact, met een enorme vermogensdichtheid. Talrijke aan slijtage onderhevige onderdelen, zoals asafdichtingen, zijn vervallen en daarmee ook de onderhoudskosten en wrijvingsverliezen. Minder tandaangrijpingen en minder lagerpunten doen de rest. Door het geminimaliseerde olievolume zijn ook de viscositeitsgerelateerde vermogensverliezen lager. Het DuoDrive-ontwerp kan zonder enige wijziging en met hetzelfde olievolume in verschillende inbouwposities worden geïnstalleerd. Hierdoor wordt het aantal varianten verder verminderd. De compacte afmetingen van de behuizing leveren nog een ander voordeel op: de DuoDrive is smaller dan concurrerende producten en maakt hierdoor bij installaties in de transporttechniek een smaller gangpad mogelijk. Aangezien het vermogen van de motorreductor in hetzelfde ontwerp kan worden geschaald zonder de externe afmetingen te wijzigen, is voor aanpassingen van het vermogen geen wijziging van de lay-out van het systeem vereist.
Lagere totale eigendomskosten dankzij gerichte reductie van het aantal varianten
Nog afgezien van het energieverbruik biedt een gerichte verlaging van de verscheidenheid van de gebruikte aandrijvingsvarianten ook grote mogelijkheden voor het optimaliseren van de totale eigendomskosten. Een variant is een combinatie van reductor, motor en frequentieomvormer, die in verschillende maten en verhoudingen verkrijgbaar zijn. Het aantal varianten kan worden beperkt door slechts één motorreductor en frequentieomvormer te gebruiken voor een specifiek belastings- en toerentalbereik. Voor kleinere vermogensbehoeften of andere toerentalbereiken kan deze aandrijfeenheid vervolgens alle vereiste bedrijfspunten afdekken, aangestuurd door de frequentieomvormer.
Aanzienlijke kostenbesparingen
Wanneer het aantal varianten wordt verkleind, hebben de projectkosten de neiging iets te stijgen, omdat er soms grotere aandrijvingen worden gebruikt, wat tot meerkosten leidt in vergelijking met dimensionering op maat. In ruil daarvoor profiteert de exploitant van de geoptimaliseerde werking van zijn installatie en van aanzienlijke kostenbesparingen op het gebied van beheer, service en onderdelenvoorziening gedurende de totale levensduur van de aandrijving. De systeemintegrator bespaart ook kosten door een gerichte vermindering van het aantal varianten, bijvoorbeeld in de engineering.
Zo profiteert u van een variantenreductie:
- Energiekosten: Door een analyse en het meewegen van de werkelijke belastingsomstandigheden (trefwoord: gedeeltelijke belasting) kunnen blijvende besparingen op de energiekosten worden gerealiseerd. Positief neveneffect: kleinere CO2-voetafdruk.
- Engineeringkosten: Er hoeven minder varianten ontworpen en verwerkt te worden in het engineeringsproces. Dit vereenvoudigt de selectie van de aandrijvingen en de visualisatie van het systeem.
- Beheerskosten: Er hoeven minder onderdeelnummers en minder varianten te worden beheerd. Dit maakt het eenvoudiger om onderdelenlijsten bij te houden en verlaagt de inkoopinspanningen. Tegelijkertijd zijn er lagere kosten door foutieve installaties en foutieve bestellingen.
- Documentatiekosten: De documentatie-inspanning is aanzienlijk lager door standaardisatie en verlaging van het aantal varianten.
- Opleidingskosten: Eenvoudiger onderhoud, ingebruikname en parametrering betekenen ook minder training en opleiding.
- Kosten reserveonderdelen: Minder onderdelen en kleine voorraden leiden tot minder investeringen in de onderdelenvoorraad en minder fouten bij bestellingen en inbouw.
- Ingebruikname, service en onderhoud: Eenvoudiger onderhoud en eenvoudige ingebruikname door standaardisatie, modulariteit en plugbaarheid maken reparaties eenvoudiger. De service-intervallen en -maatregelen zijn eenvoudiger te plannen en bovendien bespaart de plug-and-play-installatie veel tijd en moeite. Daarbij komt de uitstekende ondersteuning van het wereldwijde servicenetwerk van NORD DRIVESYSTEMS.
LogiDrive: Gestandaardiseerde varianten van motorreductoren
Gestandaardiseerde varianten van motorreductoren zoals de LogiDrive-aandrijfsystemen van NORD, zijn ideaal voor het verlagen van het aantal varianten en zorgen voor een aanzienlijke verlaging van de kosten gedurende de levensduur van het product (Total Cost of Ownership – TCO). LogiDrive is een energiezuinig, servicevriendelijk en gestandaardiseerd modulair systeem. Afhankelijk van de branche en het doel worden verschillende NORD-producten gecombineerd tot een aandrijfoplossing die 100% is afgestemd op de relevante eisen van transporttoepassingen in de Post & Parcel-, luchthaven- en magazijnsegmenten. Alle LogiDrive-systemen zijn efficiënt en uiterst eenvoudig te onderhouden en installeren door plug-and-play techniek. Ze worden individueel op maat gemaakt voor elke klant, waarbij gebruik wordt gemaakt van de hoge overbelastbaarheid van de motoren en het grote instelbereik van het systeem, en gericht ontworpen voor de specifieke collectieve belasting van het systeem.
Meer lezen over het onderwerp TCO
Wilt u weten hoe aandrijvingstechnologie u kan helpen uw Total Cost of Ownership te verlagen? Download ons whitepaper “Total Cost of Ownership: aandrijftechniek is de sleutel tot het verlagen van de totale bedrijfskosten” en ontdek het besparingspotentieel, de optimalisatiemogelijkheden en hoe NORD de TCO-verlaging implementeert.
