공정 분석기 기술의 ROI 계산 방법

공정 분석기의 ROI 계산하기

공정 분석기가 샘플링 시스템에 있는 다른 측정 장치들보다 비싼 것은 기정 사실입니다. 그래서 장비에 들어간 비용이 합리적인지 따져보기 위해 투자 회수율(ROI)을 분석하는 경우도 있습니다. 다행히 현재 프로세스 분석기 기술 중 다수가 매우 만족스러운 투자 회수율을 기록하고 있습니다. 하지만 이러한 기술 중 일부는 불량한 시스템 설계 때문에 마이너스 ROI를 기록하기도 합니다.

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현재 보유한 공정 분석기 기술의 ROI를 계산하려면, 분석기를 구매한 당시의 초기 비용과 현재 발생하고 있는 소유 비용을 합산하여 예상 비용을 파악해야 합니다. 그런 다음 향상된 생산량과 감소한 가동 중단 시간을 포함하여 분석기를 통해 발생한 예상 이익과 절감 효과 또한 따져야 합니다. 이러한 분석 방법을 따르면 아마도 다음과 같은 결과가 나올 것입니다. “이 분석기로 매일 $1,000를 아낄 수 있습니다!”

매번 분석기로 측정을 수행하는 이유는 원하는 양의 주문형 제품이 안전하고 최저 비용으로 생산되고 있는지 보장하기 위함입니다. 수동이든 자동이든, 플랜트에서 복합 분석기를 사용하면 세가지 측면(안전 및 환경, 프로세스 제어, 품질 보증)에서 효과를 측정할 수 있을 것입니다. 각각의 측면에서 ROI를 분석할 때 각기 다른 요소가 영향을 미치게 됩니다.

안전 및 환경

유체 가공 공장에서는 공장 안팎에 있는 사람의 안전을 가장 우선으로 생각해야 합니다. 프로세스 분석기 기술은 주변 장비와 사람의 안전 위협 가능성이 없는지, 그 프로세스의 상태를 측정합니다. 강렬한 화학 반응으로 인해 파이프나 용기가 파열되고 사람이 위험해질 수 있기 때문에, 신속한 데이터 분석이 주요한 요소가 됩니다. 이 사실 하나만으로도 고품질 공정 분석기에 상당한 비용을 투자할 가치가 있으며, 상황에 따라 여러 대의 분석기를 설치하는 것도 가치 있는 결정일 수 있습니다.

또한 연방 및 해당 지역의 환경 규정 요건을 반드시 준수해야 합니다. 이를테면, 연속 배출 모니터링 시스템(CEMS: continuous emissions monitoring systems) 및 폐수 분석은 대부분의 지역에서 법적으로 의무화되어 있습니다. 이러한 규정을 준수하려면 비용이나 ROI와 관계 없이 공장에 안전 및 환경 모니터를 반드시 설치해야 합니다.

공정 제어

공정 분석기는 고품질 제품을 보장하도록 공정 경로를 미세 조정함으로써 공장의 수익성을 유지하는 데 기여합니다. 공장의 공정 제어 원칙은 종종 시장 현황에 따라 좌우됩니다. –수요가 적어지면 공장에서는 생산량을 줄이게 되는데, 이 때 공정 제어 측면에서는 원하는 품질을 유지하면서 에너지 소비량 및 낭비를 비롯한 생산 비용을 최소화하는 데 집중합니다.– 반대로 수요가 높아져서 공장이 생산된 제품을 좋은 가격에 판매할 수 있게 되면 처리량이 훨씬 더 중요해집니다.

어떤 시장 상황에서든 고객이 기대하는 품질의 제품을 제공하는 것이 곧 고객 만족에 이르는 길입니다. 낮은 품질의 제품을 생산하는 데에는 엄청난 비용이 들기 때문에, 공장은 언제나 판매를 위해 지정된 품질 또는 그 이상의 품질을 갖춘 제품을 만들어야 합니다.

제어 시스템의 목표는 무작위로 선정한 제품의 품질 편차를 줄여 품질을 달성하는 데 과도하게 소요되는 비용, 즉 ‘손실비용’을 줄이는 것입니다. 위의 차트에서 이 개념을 볼 수 있습니다. 제품마다 품질 편차가 클 경우(파란색 곡선), 생산업체는 미달 제품(off-spec)을 처리하기 위해 품질에 더 많은 비용을 들여 제품을 생산하게 됩니다. 이렇게 품질 비용을 높이면, 생산 비용이 증가하거나 처리량이 감소하게 되며, 이 두 가지 경우가 동시에 발생할 수도 있습니다. 분석 측정 및 제어를 이용하면 품질 편차(초록색 곡선)가 감소하므로, 작업자는 평균 품질을 규격 한도에 더욱 가까워지도록 높일 수 있습니다. 즉 생산의 효율이 더욱 증가하거나 생산이 보다 대량으로 이루어질 수 있게 되는 것입니다.

제어에 사용되는 공정 분석기의 ROI는 판매업체의 시장에서 증가하는 처리량의 가치 또는 모든 시장의 운영 비용 감소를 통해 계산할 수 있습니다.

품질 보증

공정 분석기 측정의 정확도는 생산업체의 수익에 매우 중요한 요소입니다. 분석 오류는 상당히 큰 피해를 일으킬 수 있기 때문입니다. 에를 들어, 분석기가 측정을 잘못하면 고객에게 불량 제품을 보낼 수도 있고, 반대로 완벽한 품질의 제품이 불합격 판정을 받아 폐기되거나 재 공정에 들어가게 될 수 있습니다. 후자의 경우, 손실을 자체적으로 커버할 수 있지만, 전자의 경우 품질 미달로 고객을 잃을 뿐 아니라, 회사 전체가 심각한 타격을 받을 수 있습니다. 두 가지 상황을 모두 완화하는 데 도움이 되는 공정 분석기를 통해 관련 지출 및 연이은 소유 비용이 쉽게 타당성을 얻을 수 있습니다.

비용 파악하기

분석기 구매 여부를 결정하기 전에 관련된 비용을 전부 고려해 보십시오. 초기 구매 비용, 설치 비용, 시운전 비용이 설비투자 비용이 대표적으로 고려되어야 합니다. 그리고 ROI를 계산할 때에는 장비가 수명을 다할 때까지의 순 현금 흐름 또한 포함해야 합니다.

분석기와 관련하여 발생하는 일반적인 자금 투자 비용 중 몇 가지는 다음과 같습니다.

• 샘플 컨디셔닝 시스템
• 랙, 판넬, 개방 쉘터 또는 HVAC 분석기 하우징
• 프로브, 펌프, 필드 스테이션
• 패스트 루프 및 폐기 배치를 포함한 설치
• 가동 및 시운전
• 초기 예비 부품 재고

아래 표에는 에어컨 분석기용 건물에 설치된 다양한 종류의 분석기와 관련된 비용의 일반 추정치가 나와 있습니다. 다음의 여러 범주에 대한 비용은 각각 평균 20% 정도로 산정했습니다.

에어컨이 있는 건물에 설치된 분석기의 예상 비용

비용을 빠르게 추산하려면 재료 비용의 경우 분석기 비용을 모두 더하고 거기에 3을 곱하며, 전체 시운전 시스템 비용의 경우 분석기 비용에 4를 곱하고, 현장의 프로젝트 관리로 인한 비용을 포함하는 경우에는 분석기 비용에 5를 곱합니다. 이 방법은 가스 크로마토그래프(Gas chromatographs)를 포함한 다양한 분석기에 적용할 수 있습니다. 단, 값비싼 NMR 분석기를 사용하면 추정치가 더 많이 나올 것이고, 산소 분석기, pH 분석기, 전도도 분석기 등 저렴한 분석기를 사용한다면 추정치가 적게 나올 것입니다.

새 분석기의 구매에 관한 사례를 제시해야 한다면 간단한 스프레드시트 기능을 사용하여 ROI를 계산할 수 있습니다. 대부분 투자 수익률을 50% 혹은 더 높게 기대합니다. 따라서 비용을 올바르게 계산하였는지, 분석기를 통해 얻는 이익을 제대로 파악하였는지, 정확하게 분석하는 것이 중요합니다. 미래에 대비한 보험과 같기 때문입니다. 가능성이 낮아 보이지만 충분히 있을 수 있는 일이고, 설비 운영을 어렵게 할 수 있지만 반대로 공장의 운영비용을 절감하게 할 수도 있습니다.

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