केबल TDS, मटीरियल नॉर्म्स और टेक्नोलॉजी: अतिरिक्त कॉपर कहाँ जाता है

एक कस्टमर 3 × 2.5 mm² पावर केबल के 5 km का ऑर्डर देता है। डिज़ाइन कहता है कि प्रति किलोमीटर 68.3 kg कॉपर लगेगा, इसलिए प्लानर 342 kg बुक करता है। ऑर्डर पूरा होता है तो खपत 369 kg निकलती है, और चोरी किसी ने नहीं की। यह फ़र्क मटीरियल नॉर्म के उस हिस्से में छिपा है जो ज़्यादातर स्प्रेडशीट में होता ही नहीं: वह फ़िक्स्ड स्क्रैप जो हर लाइन हर बार स्टार्ट होते समय फेंकती है।

केबल मैन्युफ़ैक्चरिंग में एक ही प्रोडक्ट को तीन दस्तावेज़ बताते हैं। TDS (टेक्निकल डेटा शीट) वह है जिसका वादा कस्टमर से किया गया है: कंस्ट्रक्शन, डाइमेंशन, इलेक्ट्रिकल वैल्यू, स्टैंडर्ड। मटीरियल नॉर्म्स (खपत के मानक) बताते हैं कि एक किलोमीटर में कितना कॉपर, इंसुलेशन और शीथ लगता है। प्रोसेस टेक्नोलॉजी (टेक्नोलॉजी कार्ड) बताती है कि हर लाइन उसे कैसे बनाती है: ऑपरेशन, स्पीड, तापमान, ले लेंथ, टेस्ट। तीनों मिलकर केबल प्लांट का BOM (बिल ऑफ़ मटीरियल्स) और रूटिंग बनाते हैं।

TDS: कस्टमर से किया गया वादा

हमारा उदाहरण है 3 × 2.5 mm², 0.6/1 kV केबल, PVC इंसुलेटेड और PVC शीदेड, IEC 60502-1 के अनुसार। इसकी TDS की मुख्य लाइनें:

• कंडक्टर: प्लेन कॉपर, क्लास 2 स्ट्रैंडेड, 7 वायर
• 20 °C पर अधिकतम कंडक्टर रेज़िस्टेंस: 7.41 Ω/km
• इंसुलेशन: PVC, नॉमिनल मोटाई 0.8 mm, कोर के रंग भूरा, काला, ग्रे
• शीथ: PVC, नॉमिनल मोटाई 1.8 mm, काला
• बाहरी डायमीटर: लगभग 11.4 mm
• रूटीन वोल्टेज टेस्ट: 3.5 kV AC, 5 मिनट

TDS उन वैल्यू में लिखी जाती है जिन्हें कस्टमर टेस्ट कर सकता है। उसमें यह नहीं लिखा होता कि किसी भी चीज़ के कितने किलोग्राम लगेंगे। वह प्लांट का काम है।

मिथक: "2.5 mm² का मतलब 2.5 mm² कॉपर"

ऐसा नहीं है। नॉमिनल क्रॉस-सेक्शन रेज़िस्टेंस से तय होता है, ज्योमेट्री से नहीं। हमारे कंडक्टर में 0.67 mm के 7 वायर हैं: 7 × π/4 × 0.67² = 2.468 mm² कॉपर। इसका रेज़िस्टेंस लगभग 7.13 Ω/km आता है, जो 7.41 की सीमा से आराम से नीचे है, इसलिए यह 2.5 mm² के रूप में पास होता है। नॉमिनल एरिया की जगह रेज़िस्टेंस के हिसाब से डिज़ाइन करने से हर किलोमीटर पर कॉपर बचता है, और कॉपर के दामों पर यह बचत तेज़ी से बढ़ती है।

मटीरियल नॉर्म्स: डिज़ाइन से kg/km तक

केबल डिज़ाइन में एक काम का नियम है: mm² में एरिया × g/cm³ में डेंसिटी = kg प्रति km। तैयार केबल के एक किलोमीटर का नॉर्म यह रहा:

कॉपर। 2.468 mm² × 8.89 g/cm³ = कंडक्टर के प्रति km 21.94 kg। बाहरी छह वायर बीच वाले वायर के चारों ओर बटे जाते हैं, इसलिए हर एक कंडक्टर से लगभग 2% लंबा होता है। इससे 1.7% जुड़ता है: कोर के प्रति km 22.32 kg। तीन कोर को लेइंग-अप करने से कोर की लंबाई में 2% और जुड़ता है (3 × 1.02 = केबल के प्रति km 3.06 km कोर), इसलिए कॉपर है 22.32 × 3.06 = 68.3 kg/km।

इंसुलेशन। कोर का डायमीटर 2.01 mm से 3.61 mm हो जाता है। रिंग का एरिया है π/4 × (3.61² − 2.01²) = 7.06 mm²। PVC की डेंसिटी 1.45 g/cm³ पर यह कोर के प्रति km 10.24 kg है, और × 3.06 = केबल का 31.3 kg/km।

शीथ। लेइंग-अप के बाद तीन कोर का बाहरी माप लगभग 7.78 mm है; 1.8 mm शीथ के साथ केबल 11.38 mm की हो जाती है। शीथ कोर के बीच की ख़ाली जगह भी भरता है, इसलिए उसका एरिया है पूरा वृत्त घटा तीन कोर: π/4 × (11.38² − 3 × 3.61²) = 71.0 mm²। 1.50 g/cm³ पर यह 106.5 kg/km है।

कुल: लगभग 206 kg प्रति किलोमीटर, जो इस तरह की केबल के लिए प्रकाशित आम वज़न से मेल खाता है।

नॉर्म का वह हिस्सा जो प्रति किलोमीटर नहीं है

हर लाइन हर बार स्टार्ट होते समय एक तय लंबाई बर्बाद करती है: वह केबल जो तब बनती है जब एक्सट्रूडर स्थिर हो रहा होता है, डायमीटर सेट किया जा रहा होता है और पहला स्पार्क टेस्ट पास होता है। इस प्लांट के लिए:

• इंसुलेशन लाइन: हर रंग पर 150 m कोर
• लेइंग-अप मशीन: 50 m केबल
• शीदिंग लाइन: 200 m केबल

5 km के ऑर्डर के लिए, पीछे की ओर हिसाब लगाते हुए: शीदिंग 5,000 + 200 = 5,200 m। लेइंग-अप 5,200 + 50 = 5,250 m। हर रंग का कोर 5,250 × 1.02 + 150 = 5,505 m, तीन रंग = 16,515 m कोर।

कॉपर की खपत: 16.515 km × 22.32 kg = 368.6 kg, यानी तैयार केबल के प्रति km 73.7 kg। यह डिज़ाइन नॉर्म से 8% ज़्यादा है। 20 km के ऑर्डर में यही फ़िक्स्ड स्क्रैप ज़्यादा लंबाई पर बँट जाता है: 1,393 kg कॉपर, 69.6 kg/km, सिर्फ़ 2% ज़्यादा। तो नॉर्म के दो हिस्से होते हैं, एक प्रति km और एक प्रति रन, और ऑर्डर की लंबाई तय करती है कि कौन सा ज़्यादा चुभेगा। यही वजह है कि केबल मैन्युफ़ैक्चरिंग प्लानिंग में छोटे ऑर्डर महँगे पड़ते हैं।

प्रोसेस टेक्नोलॉजी: हर लाइन इसे कैसे बनाती है

टेक्नोलॉजी कार्ड प्लांट में केबल के पूरे सफ़र के साथ चलता है:

1. वायर ड्रॉइंग: 8 mm कॉपर रॉड को खींचकर 0.67 mm तक लाया जाता है, फिर एनील किया जाता है ताकि वह स्ट्रैंडिंग लायक नरम हो जाए।
2. स्ट्रैंडिंग: 7 वायर से क्लास 2 कंडक्टर, तय ले लेंथ के साथ।
3. इंसुलेशन: लगभग 600 m/min पर 0.8 mm PVC का एक्सट्रूज़न, हर रन में एक रंग, इन-लाइन स्पार्क टेस्ट के साथ।
4. लेइंग-अप: लगभग 60 m/min पर तीन कोर आपस में बटे जाते हैं।
5. शीदिंग: लगभग 50 m/min पर 1.8 mm PVC का एक्सट्रूज़न, साथ में मीटर मार्किंग की प्रिंटिंग।
6. टेस्टिंग और ड्रमिंग: कंडक्टर रेज़िस्टेंस, 3.5 kV वोल्टेज टेस्ट, फिर 1,000 m की लंबाइयों में काटकर पाँच ड्रम पर।

कार्ड में एक्सट्रूडर का तापमान प्रोफ़ाइल, डाई साइज़ और ले लेंथ भी होती हैं, क्योंकि यही तय करती हैं कि TDS की वैल्यू सही आएँगी या नहीं। लाइन की स्पीड समय तय करती है: 50 m/min पर 5,200 m की शीदिंग यानी 104 मिनट का मशीन टाइम। और तैयार लंबाइयाँ उन ड्रम पर फ़िट होनी चाहिए जो आपके पास सच में मौजूद हैं।

factory.online में यह कैसा दिखता है

factory.online में हर केबल डिज़ाइन के प्रति किलोमीटर अपने मटीरियल नॉर्म्स और अपने ऑपरेशन होते हैं, और हर रंग का इंसुलेटेड कोर अपना अलग सेमी-फ़िनिश्ड आइटम है। MRP (मटीरियल रिक्वायरमेंट्स प्लानिंग) 5 km को कोर के मीटर और कॉपर के किलोग्राम में बदल देता है, और बैच व कंटेनर हर ड्रम पर असली लंबाई दर्ज रखते हैं। जब लाइन आउटपुट और स्क्रैप कन्फ़र्म करती है, तो प्लानर नॉर्म के बगल में असली kg/km देखता है।

अगर आपकी TDS, नॉर्म्स और टेक्नोलॉजी कार्ड तीन अलग-अलग फ़ाइलों में हैं, तो डेमो बुक करें और अपनी एक केबल डिज़ाइन साथ लाएँ।