需要最多和最少维护的重型设备类型
从采购到运营再到维护,您投入重型设备的资金会影响您看到的投资回报率 (ROI)。提高投资回报率和充分利用设备的关键要素是预防性维护 (PM) 例行程序。 PM 可以帮助最大限度地减少停机时间、延长设备的使用寿命并增加转售价值。
与 PM 一样重要的是,它确实会增加您设备的拥有成本。只要您可以降低设备的拥有成本,就可以为您的业务节省资金。那么维护成本应该如何影响您购买重型设备呢?
在许多情况下,购买重型设备的最重要因素是找到可以完成工作的合适部件。专业设备值得投资,因为它可以帮助您的团队最大限度地提高工作效率。但是,有时您可以为一项工作在几种不同类型的设备之间进行选择。考虑整体维护成本可以帮助您在功能和财务方面最大化您的购买。
影响重型设备维护成本的因素有哪些?
一台重型设备的维护成本因多种因素及其维护要求而异。重型设备维护主要分为三种类型,它们各自的独特成本相关:
- 维修: 当设备出现意外故障或故障时,就会发生维修维护。根据设备的状况,可能会偶尔进行维修,成本通常取决于发生故障的特定部件。维修保养的一个关键问题是让设备尽快运行。
- 预防性维护: PM 围绕预定的时间表进行,以在潜在问题导致停机之前发现它们。 PM 通常比任何其他类型的维护更频繁地发生。这会产生持续成本,具体取决于您拥有的设备类型。
- 基于状态的维护: 当工人通过例行检查或监控发现设备问题时,就会发生基于状态的维护。这种类型的维护具有更零星的性质,例如维修。基于状态的维护可能会根据设备的使用年限而增加,并且成本可能会因问题而异。
设备维护的类型和频率将影响总体维护成本。其他影响因素包括:
- 设备是否有轨道或轮子
- 设备的大小有多大
- 设备和环境的影响有多大
- 设备的典型操作条件
- 设备的使用年限
在考虑不同的设备时,请考虑以下因素来确定您的设备的维护量是否比您预期的多或少。
履带与轮式设备
履带和轮式推进系统都提供了宝贵的好处。履带式设备中增加的地面接触在柔软和光滑的地面上提供了关键的牵引力支持。在恶劣天气下工作时,这对于安全性和有效性非常重要。轮式设备为更粗糙的工作表面提供更高的速度和耐用性。在坚硬平坦的地面上,轮式设备高效且用途广泛。
轮式和履带式设备维护之间的价格差异相当大。在大多数情况下,维护轮式设备的成本低于维护履带式设备。成本归结为两个系统的机制。
轨道设备
履带式设备具有带有许多部件的重型起落架。起落架包含几个组件,包括:
- 轨道螺栓
- 跟踪链接
- 别针
- 衬套
- 链轮
- 滚筒
- 闲人
- 鞋子
这些组件协同工作以创建一个复杂的运动部件系统。由于其大量的活动部件,起落架可以占履带设备生命周期维护成本的一半或更多。幸运的是,有一些方法可以避免一些最常见的赛道问题:
- 轨道张力不当: 无论轨道是太松还是太紧,不适当的张力都会加速磨损并使您的设备效率降低。轨道可能松动的一个原因是润滑问题。如果没有适当的润滑,销和衬套组件开始磨损并产生张力问题。为防止这种情况发生,请定期润滑设备的底盘,检查轨道并根据需要进行调整。
- 过早磨损: 由于履带设备在泥泞的条件下工作得最好,它可能会在其起落架中收集大量污垢。如果不定期清除污垢和碎屑,它们会变干并增加设备的重量或形成硬化块,从而导致组件过早磨损。为了让您的履带长期保持运转,请使用铲子和高压清洗机定期清理起落架。
- 封印失败: 支重轮、惰轮和驱动器中的漏油可能表示密封失效,这可能导致这些部件出现重大故障。定期检查您设备上的滚轮、惰轮和驱动器,以发现泄漏,以免造成更大的损坏。
- 轨道损坏: 粗糙的沥青、混凝土或其他研磨性工地材料会磨损轨道并造成损坏。在较软、潮湿的地面条件下使用轨道设备,以防止不必要的轨道损坏。
鉴于其复杂性,轨道设备更有可能面临维护问题。如果其中一些问题没有引起注意,当轨道发生故障时,您可能会面临更昂贵和更耗时的维护。虽然轨道设备不会因为爆胎而损坏,并且可以在恶劣的天气下正常工作,但从长远来看,维护它最终会花费更多。
选择和使用以下设备可能需要更多的轨道设备维护:
- 推土机
- 挖掘机
- 多地形装载机
- 轨道装载机
- 电铲
- 林业机械
- 液压采矿铲
- 管道工
轮式设备
轮式设备使用轮胎、车轴和制动器来发挥作用,而不是使用详细的起落架。该系统包含更少的活动部件,从而减少了维护需求。根据设备轮胎的尺寸和磨损程度,重型设备轮胎也可能会增加维护成本。尽管轮式设备在泥泞的地面上效果不佳,但其较低的整体维护成本使其成为不太关心柔软表面的场地的理想选择。
选择和使用以下设备可能会减少轮式设备的维护:
- 反铲装载机
- 滑移装载机
- 轮式挖掘机
- 轮式装载机
- 平地机
- 道路填海机
- 压实机
- 铰接式卡车
履带式和轮式设备所涉及的维护成本并未使任何一种类型成为比另一种更好的选择。两种设备类型都根据您的情况提供必要的服务。但是,如果这两种类型都适合您的情况,并且您想减少长期维护,那么轮式设备可能是最佳选择。
小型与大型设备
重型设备的大小也会影响相关的维护成本。一般来说,设备越大,维护成本越高。之所以如此,是因为两个主要因素:
- 时间: 由于其组件结构和零件,较大的设备可能需要更长的时间来检查。鉴于大型设备的尺寸和重量,与小型设备相比,大型设备的修复时间也更长。这些较长的维护时间会增加维护成本。
- 零件: 大型设备维护还需要更大的零件,更换和维修的成本可能更高。
小型设备与大型设备的维护比简单的尺寸分组更为细微。实际维护成本还因发动机尺寸、结构复杂性、零件和更换成本而异。
引擎尺寸和复杂性
为了说明这一点,请考虑 Cat ® 中常见的引擎之间的区别 745 铰接式卡车和 Cat 226D3 滑移装载机。
Cat 745 配备 Cat C18 发动机,尺寸如下:
- 长度: 56.6 英寸(4.72 英尺)
- 宽度: 44.6 英寸(3.72 英尺)
- 身高: 53.4 英寸(4.45 英尺)
- 干重: 3,785 磅(1.89 吨)
Cat 226D3 配备 Cat C2.2 发动机,尺寸如下:
- 长度: 26 英寸(2.17 英尺)
- 宽度: 19.3 英寸(1.61 英尺)
- 身高: 27.5 英寸(2.29 英尺)
- 干重: 427.7 磅(0.21 吨)
显然,这两种发动机的尺寸和重量相差很大。仅尺寸差异就会影响技术人员检查、运输和修理这些发动机的方式。铰接式卡车和滑移装载机执行不同的功能并且尺寸不同,这保证了非常不同的发动机。虽然这看起来像是将苹果与橙子进行比较,但事实仍然是大小(无论功能或构造如何)在维护成本中起着关键作用。
在维护方面,尺寸并不是唯一的影响因素——配置和部件数量也有影响。
C18 发动机装有大型内部零件,包括:
- 阀盖
- 凸轮轴
- 12 个进气/排气阀
- 气门系统
- 六个活塞
- 飞轮
- 连杆
- 曲轴皮带轮
内部发动机成分因型号而异。尽管尺寸相似的车型(例如 C18 和 C15 发动机)具有相似的内部组件,但前壳体、阀盖以及活塞和连杆结构略有不同。
例如C18活塞连杆结构包括:
- 三个活塞环
- 活塞体
- 卡环
- 活塞销
- 销和套管
- 连杆
- 螺栓
- 顶部轴承
- 底部轴承
- 连杆帽
- 坚果
- 喷油管
C15活塞和连杆结构的不同之处在于包括以下组件:
- 三个活塞环
- 活塞体
- 活塞销
- 固定销
- 轴承
- 喷油桶
- 螺栓
- 杆
- 连杆轴承
- 销钉
如果配备 C18 发动机的设备需要对其活塞和连杆系统进行维护或修理,技术人员将有更多的零件需要拆卸、检查、修理和重新组装。这一原则适用于所有不同尺寸和功能的设备。访问或使用设备部件越难,所需的时间就越长。更长的维护期将增加设备整个生命周期内的维护成本。
零件更换成本
在维护成本方面,发动机并不是唯一不同的部件。一些最常更换的重型设备部件包括:
- 空气过滤器
- 电池
- 腰带
- 引擎启动器
- 燃油滤清器
- 喷油器
- 软管
- 液压过滤器
- 液压油
- 滤油器
- 火花塞
- 传动液
其中许多部件在磨损时应更换,但有些部件需要按标准间隔更换。电池和软管等物品通常需要每四到五年更换一次。您的重型设备及其零件的大小将影响这些更换的成本。
例如,根据尺寸考虑这些前齿轮的不同价格:
- 130-4701 齿轮组件: 高 2.6 英寸,长 7.8 英寸,约 400 美元
- 128-2659 齿轮组件: 高 3.1 英寸,长 11.1 英寸,约 1,000 美元
每件重型设备都依赖于不同尺寸零件的独特排列才能正常运行。根据您的设备及其零件价格,当组件发生故障时,您可能会注意到更高的维护成本。
总而言之,更大的重型设备有很多好处——对于许多工作来说,这是必要的。但是,如果您要在对您的项目都适用的较小设备和较大设备之间进行选择,则选择较小的设备可能会降低您的整体维护成本。
设备应用与环境
重型设备的运行方式和使用环境也会影响其产生的维护成本类型。
设备应用
无论移动部件与您的工作场所接触的何处,都可能导致设备老化和故障。重型设备的速度和使用寿命也会影响它们需要维修或维护的频率。出于这个原因,用于高影响工作的设备可能比运输或移动材料的设备需要更多的维护。
可以在影响较小的环境中运行的设备类型包括:
- 铰接式卡车
- 沥青摊铺机
- 冷刨
- 压实机
- 平地机
- 道路填海机
- 伸缩臂叉工
可能在更高影响的环境中运行的设备类型包括:
- 反铲装载机
- 推土机
- 电铲
- 挖掘机
- 液压采矿铲
- 滑移装载机
- 轨道装载机
- 轮式推土机
- 轮式装载机
- 轮式拖拉机刮板
导致设备磨损的因素可能包括挖掘坚硬的材料、重复使用特定设备组件等等。这意味着采矿、林业、拆除和垃圾填埋以及废物管理等行业可能比道路建设或一般建筑行业产生更高的总体维护成本。如果您的重型设备要进行繁重的搬运,那么与低影响设备相比,您可能会花费更多的维护成本。
设备环境
除了您的设备完成的工作类型之外,您的工作环境和天气条件也会增加维护问题。如果您全年工作,您可能会注意到某些季节的特定维护费用:
- 春季和秋季: 经常下雨会造成泥泞的工作环境。泥浆可能是一个很滑的工作表面,并且会增加在您的设备上和设备中积聚的污垢量。如果没有适当的清洁,过多的污垢可能会导致问题和意外的维护成本。
- 夏天: 在以污垢为基础的工作环境中,高温会导致地面干燥和硬化。坚硬的地面可能会给您的挖掘设备带来更多磨损,并且可能会产生过多的灰尘。尘土飞扬的工作场所可能会给您的空气过滤器带来压力,因此需要更频繁地检查和更换。
- 冬天: 如果您的团队在冬季工作,您可能会与冰、盐和冰冻温度作斗争。无论您使用哪种设备,在冬季操作都会增加磨损。设备电池、发动机、制动器和流体软管可能不得不在寒冷的温度下更加努力地工作。电池也可能需要更长的时间来充电和更快地耗尽。如果没有适当的冷却液、机油、燃油和轮胎压力,您的设备在冬季的磨损率可能比任何其他季节都要高。
当天气变坏时,您的日程安排不会暂停,并且优质的重型设备可以承受这些元素。但是请记住,设备始终与恶劣的工作环境交互可能需要更多的整体维护。
新旧设备
在比较维护成本时,新旧设备通常会有所不同。新设备具有未磨损的新部件。随着旧设备的折旧和磨损,其维护成本会增加并且经常变得更加频繁。
一些设备经理使用米切尔曲线等公式来计算设备维修成本。该公式通过考虑一台设备的工作小时数来预测成本。一般来说,设备工作的时间越长,其预计的维护成本就越高。
根据最近一项测试这些预测公式有效性的研究,像米切尔曲线这样的方程可能会高估维护成本。该研究使用公式计算预计维护成本,并将其与重型设备的实际维护成本数据进行比较。
以反铲装载机为例,使用和维护数据显示,九年期间的实际运营成本低于使用米切尔曲线预测的成本。事实上,曲线高估了实际运营成本 18% 到 27%。这意味着使用这样的预测公式的车队经理可能会提前退役他们的车队,以避免维护成本,而他们最终可以让他们的设备运行更长时间并降低长期成本。
尽管研究和预测模型表明,旧设备需要更多的维护成本,但您只需遵守预防性维护计划,就可以对任何新旧设备产生重大影响。
预防性维护可以提高新旧设备的投资回报率,因为:
- PM 例程可以将设备维修费用减少 25%。
- PM 例程在故障发生之前识别潜在的故障点。
- 使一台设备出现故障的维护费用可能是正常维护的 10 倍。
- 避免故障还有助于避免更换昂贵的设备部件。
- PM 例行程序可以使设备从您拥有的开始到结束都保持良好运行,这可能会提高其转售价值。
无论您使用的是全新的推土机还是使用了八年的压路机,建立定期检查和预防性维护程序都可以延长其使用寿命并充分利用您的投资。您的 PM 例程可能包括:
- 总维护和维修协议
- 设备检验计划
- 现场检查
- 现场服务
- 店铺服务
- S-O-S 流体分析
- 故障分析
- 产品链接板载分析
- 状态监测
- 电子信息收集
- 设备检验数据
- 组件重建
- 组件跟踪
另一个需要考虑的有用维护做法是制定预防性维护清单。清单为检查和服务创建了一个统一的模板,以确保没有遗漏任何东西。请咨询您的设备制造商,确保您的日常工作涵盖推荐的区域,并按照针对您的特定设备的推荐维护间隔执行。
鉴于所有这些数据,如果您计划购买二手重型设备,您可能会在总体维护成本上花费更多。但是,如果您实施预防性维护程序,您将不会在使用旧设备时处于劣势。
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