Le scénario d’échec catastrophique
Un fabricant de composants aérospatiaux traite des pièces de train d’atterrissage en titane dans un réservoir de broyage chimique. Le réservoir peut contenir 12 pièces à tout moment, chacune d'une valeur usinée de 18 000 $. Valeur totale du travail-en-processus dans le réservoir : 216 000 $. Le thermoplongeur en titane, fonctionnant avec l'agent de gravure HF-HNO₃, est en service depuis 14 mois-au-delà de sa durée de vie typique.
Un vendredi après-midi, le radiateur présente une fuite en forme de trou d'épingle. Le condensat de vapeur, transportant le fer et le chrome provenant de la tuyauterie de la chaudière, pénètre dans l'agent de gravure. La contamination modifie le taux de gravure de manière imprévisible. Les pièces sont sur-gravées avant que le problème ne soit détecté. Les tolérances dimensionnelles sont dépassées. Les 12 pièces sont mises au rebut. Perte totale : 216 000 $ en WIP, plus 12 000 $ en produits chimiques de gravure, plus 4 jours de production perdue.
Un échangeur de chaleur en PTFE dans le même service ne présente aucun risque de défaillance par corrosion. Le scénario de destruction des en-cours ne se produit pas. L'analyse coûts-bénéfices compare l'investissement ponctuel-en PTFE au coût pondéré par la probabilité-des événements de perte d'en-cours sur la durée de vie de l'équipement.
La méthode de quantification des risques
Le coût du risque annualisé de panne de chauffage est le suivant : Probabilité de panne par an × Coût des conséquences par panne.
Pour un élément chauffant en titane en HF-HNO₃ avec un MTBF de 12 à 18 mois, la probabilité de défaillance annuelle est de 0,67 à 1,0. Pour l'analyse, utilisez 0,8 (probabilité de 80 % d'au moins une panne par an). Le coût des conséquences comprend : la valeur de remplacement des en-cours, le remplacement des produits chimiques du réservoir, la main d'œuvre de nettoyage et de décontamination, les temps d'arrêt de la production et les éventuelles pénalités de livraison en retard.
Pour l'exemple de l'aérospatiale, le coût des conséquences par événement de panne est d'environ 280 000 $ (WIP 216 $,000 + chimie 12 $,000 + temps d'arrêt 40 $,000 + autres coûts 12 000 $). Le coût du risque annualisé est de 0,8 × 280 $, soit 000 = 224 000 $.
L'échangeur de chaleur en PTFE coûte 12 000 $ à installer et réduit la probabilité de défaillance à près de zéro. Le rapport avantages-coût est de 224 000 $/12 $,000=18.7 :1 pour la seule première année.
Tableau 1 : Analyse des coûts-avantages pour l'installation critique de PTFE dans un réservoir (fraisage de produits chimiques pour l'aérospatiale)
| Paramètre | Chauffage en titane | Échangeur de chaleur en PTFE |
|---|---|---|
| Probabilité de défaillance annuelle | 0.8 | < 0.05 |
| Coût des conséquences par échec | $280,000 | 280 000 $ (en cas d'échec) |
| Coût du risque annualisé | $224,000 | $14,000 |
| Équipement PTFE et coût d'installation | – | $12,000 |
| Coût d'entretien annuel | 4 500 $ (remplacement + nettoyage) | 300 $ (inspection seulement) |
| Coût total de la première-année | $228,500 | $26,300 |
| Économies pendant la première-année grâce au PTFE | – | $202,200 |
| Économies nettes sur 10 ans | – | $2,022,000(environ) |
Au-delà des en-cours de production : la responsabilité en aval
La perte en cours est le coût le plus visible, mais pas nécessairement le plus important. Si-les pièces trop gravées ne sont pas détectées avant d'entrer dans l'assemblage en aval, les dommages se propagent. Un composant structurel trop gravé installé dans un avion peut nécessiter le démontage d'un assemblage terminé pour être remplacé. Le coût direct des pièces est multiplié par le coût de la main-d'œuvre pour l'accès et le remplacement.
Si des pièces défectueuses parviennent au client final, les réclamations au titre de la garantie, les défaillances sur le terrain et les atteintes à la réputation éclipsent les pertes d'encours en cours dans l'usine. L'analyse coûts-bénéfices pour les applications critiques doit inclure un facteur pour ces responsabilités en aval, qui sont évitées lorsque la fiabilité du PTFE empêche la défaillance initiale.
Pour les composants{{0}critiques en matière de sécurité, les conséquences d'une perte de qualité induite par le chauffage-peuvent inclure des sanctions réglementaires, des litiges et une perte de certification. Ces risques sont difficiles à quantifier mais sont suffisamment importants pour que l'investissement en PTFE devienne obligatoire quelle que soit la comparaison directe des coûts.
Le point de vue de l’assurance
Pour les opérations où la valeur des en-cours constitue un élément important du bilan, la réduction du risque liée à l'installation du PTFE peut être reconnue par l'assureur des biens et des pertes d'exploitation de l'installation. La réduction du coût du risque annualisé de 200 $000+ représente une amélioration significative du profil de risque assuré. Les implications en matière de primes ont été discutées dans une analyse précédente ; la valeur de protection WIP renforce ce cas.
Résumé
L'analyse coûts-bénéfices de l'installation d'échangeurs de chaleur en PTFE dans les réservoirs traitant des-travaux à forte valeur-dans-processus est extrêmement favorable. Dans l'exemple du broyage de produits chimiques pour l'aérospatiale, un investissement de 12 000 $ dans le PTFE élimine 224 000 $ de risque de perte d'en-cours annualisé-un-bénéfice de la première-année-rapport de coût de 18,7 : 1. Sur 10 ans, les coûts cumulés évités en matière de risques dépassent 2 000 000 $ par réservoir.
Pour tout réservoir où la valeur WIP à risque dépasse environ 25 000 $, l'investissement en PTFE est justifié sur la seule protection WIP, indépendamment des autres avantages. Pour une production à haute valeur-ou critique en matière de sécurité-, le PTFE devient le seul choix rationnel.
Une assistance technique pour une analyse-coût-bénéfice basée sur les risques dans des applications critiques spécifiques est disponible sur soumission de la valeur WIP du réservoir, du type de chauffage actuel et de l'historique des pannes, des coûts des conséquences des pannes et de toute exposition de responsabilité en aval.
