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预混料企业的产能和投资

发布日期:2017-12-12   浏览次数:1201次

本文拟对预混料企业的产能设计和产线投资最优化进行简单的分析和探讨,可以为预混料企业在改善新建产线或现有产线的产能,及降低生产成本两个方面提供参考。

产能和投资是预混料企业关注的重点,产能作为产线的首要指标,是企业根据销售预测或目标销量制订的产能目标,但在产线投产后出现的情况往往是实际产能低于或远低于目标产能。

投资方面,产线的投资不但要考虑产线设备的当期投资,更要考虑后期的生产成本,从而科学的计划投资,但大多数预混料企业往往是仅局限性的关注产线的投资预算,往往造成后期生产成本居高不下,未能达到产线投资的最优化。

本文将就产线的产能和投资这两个方面进行初步的分析和探讨。

产能

预混料企业的产线在投产后,总会有这样一个疑惑,为什么实际产能与原来设定的产能目标有较大的差距?问题出现在哪里?预混料企业通常认为,依据目标产能所设定的设计产能,应该就是将来的实际产能,但目标产能,设计产能和实际产能这三个概念的依据完全不同:
 1、 目标产能:企业根据销售预测或目标销量制订的产能目标;
 2、设计产能:设计方根据工艺时间计算的理论产出能力,会略高于目标产能;
 3、实际产能:单位时间内,设备+人力的实际产出能力。

为什么设计产能不能最终转化为实际产能,但因为目前大多数预混料企业及设计单位在产能设计阶段,仅以不同配方的配料时间为准来设计产能,这样的设计思路缺失了对不同产品的生产用时,不同产品的产量权重,不同产品的生产耗时占比,以及产线的生产效率等影响实际产能的重要因素的考量和计算,最终造成的结果是实际产能小于或大于设计产能,也就小于或大于目标产能。
 1、生产用时:预混料企业大都有许多产品配方,并且不同的产品配方在产线上的关键工作线路是不同的,即关键生产工序不同,也就造成不同的产品配方的生产时间是不同的,有着较大的差异;
 2、产量权重:是指将不同的产品配方根据关键线路工序的生产用时不同进行分类,分类后的各类产品在单位产量上所占有的权重比例;
 3、单位生产用时占比:是指单位生产时间内,每类不同生产用时的产品所占用的百分比;
 4、产线生产效率:是指设备和人力因为包括产品间的生产切换,洗线等原因,扣除损失的有效工作时间后,产线的有效工作时间所占的百分比。
 以下是一条预混料产线的实际情况,这条产线的目标产能是15吨/小时,设定的设计产能是16吨/小时,但该产线的实际产能仅约8吨/小时。
 将该产线的产品按关键线路工序的生产用时不同进行分类,共分为A,B,C,D四类,经过计算,只有A类和B类产品的理论产能可以达到16吨/小时,B类产品的理论产能为4吨/小时,D类产品的理论产能为6吨/小时,再计算单位时间内的生产耗时占比和产线的生产效率,最后计算所得出的实际产能仅为8.2吨/小时,与该产线约8吨/小时的实际产能基本相符。

预混料产能案例分析:目标产能15T/H,实际产能8T/H.

序号

设计产能

16T/H


关键线路生产工序用时

生产品种

生产品种

生产品种

生产品种

A

B

C

D

1

配料S/Batch


438



2

气力输送S/Batch




600

3

手投S/Batch



1200


4

混合耗时S/Batch

438





根据产品产量权重计算实际产能

A

B

C

D

1

产品产量权重

25.0%

40.0%

15.0%

20.0%

2

对应产品理论产能T/H

16

16

4

9

3

产量权重对应生产耗用时间占比

1.5%

2.4%

4.2%

2.2%

4

单位时间生产耗用时间占比

14.7%

23.5%

40.3%

21.5%

5

用时比转换为实际产能T/H

2.4

3.9

1.5

1.9

6

理论实际产能T/H

9.7

7

生产效率为0.85,实际产能T/H

8.2


依据上表表格所发现的问题,将对C类和D类产品的产能产生重大影响的工序进行整改,整改完成后的产能如下表。


预混料产能案例分析:目标产能15T/H,整改后,实际产能14T/H.

序号

设计产能

16T/H


关键生产工序

生产品种

生产品种

生产品种

生产品种

A

B

C

D

1

配料


438



2

气力输送(改造后)S/Batch




440

3

手投(改造后)S/Batch



600


4

混合耗时S/Batch

438





根据产品产量权重计算实际产能





1

产品产量权重

25.0%

40.0%

15.0%

20.0%

2

对应产品理论产能T/H

16

16

12

16

3

产量权重对应生产耗用时间占比

1.5%

2.4%

1.3%

1.2%

4

单位时间生产耗用时间占比

23.7%

37.9%

19.5%

19.0%

5

用时比转换为实际产能T/H

3.89

6.22

2.33

3.11

6

理论实际产能T/H

15.6

7

生产效率为0.85,实际产能T/H

14.0


整改优化内容

气力输送卸料方式进行改造,增加旋风分离设备和主动除尘风机,增加批次斗

将小配料秤由两条50kg改为一条150kg,由现在的闸门喂料改为绞龙喂料,将多矿进仓配料,

结合上面的案例可以了解,预混料的产能设计需要考虑哪些要素,才能使实际产能达成目标产能。但是实际产能达到产能目标,仅是判别产能设计质量的一个基本指标,一个合格的产能设计还需要结合工艺设计的匹配性,各工序设备的使用效率,是否有超额投资等要素来判断,概括的讲需要满足以下要求:
 1、生产不同产品组的产能差异小,代表产线工艺设计的匹配性高;
 2、各工序的自由时间越短,代表各工序设备的使用效率越高,设备的投资效率越高(无超额投资);
 3、部分工序的自由之间越长,代表部分工序设备的使用效率低,设备的投资效率越低(存在超额投资);
 4、有人力组成的工序,如果自由时间长,则代表该工序的人力使用效率低。
 另外,产能需要更好的匹配未来产品的变化,产能设计还需要考虑产能的柔性。

投资
 投资方面,产线的投资不但要考虑产线设备的当期投资,更要考虑产线投产后的相关生产成本,即设备折旧成本+人力+能耗+维护成本。
 产线在投产后,产线的直接投资转化为生产成本的设备折旧成本。在满足同样生产目标的前提下,从财务角度考量,是否是最优投资,应以产线设备的折旧成本+人力+能耗+维护成本是否相对最低为判断标准。
 目前大多数预混料企业在产线的设计投资阶段,缺乏针对设备选型不同情况下的生产成本对比分析,往往最终造成以下两种情况:
 1、产线的直接投资低,生产成本高
 2、产线的直接投资高,生产成本高
 以上两种情况都没有达到生产成本的相对最低,下文将通过投料和包装两个工序的不同设备选型设计,来举例说明如何计算和判断产线的最优投资。

1、投料工序
 在载体原料和大料的投料工序上,目前可以采用的投料方式有,手工拆袋投料,吨袋投料,和自动拆包机投料。
 以下是对应三种投料方式,以一个投料口日投料量为100吨为例,以设备10年折旧为准,按人员费用6万/年计,对年生产成本进行计算分析:

投料方式

实际产能

设备

需要的人员

班次

年生产成本

人工投料

4-6吨/小时/人

3名投料人员

1.5

年人员费用36万

20-30吨/班/人

1名叉车人员

1.5

年设备折旧0万,能耗及维护0万

吨袋投料

10-15吨/小时/台

1台

2名投料人员

1

年人员费用18万

80-100吨/班/台

1名叉车人员

1

年设备折旧3万,能耗及维护2万

自动拆包机

20-40吨/小时/台

1台

2名卸垛人员

0.5

年人员费用9万

150-300吨/班/台

1名叉车人员

0.5

年设备折旧3万,能耗及维护2万

不考虑人员工资日后可能逐年上升的情况,在同样的条件下,从上表可以得到:

(1)使用人工投料的直接投资是0元。

人员费用是36万/年,折旧成本是0万/年,10年的总成本为360万。

(2)使用吨袋投料的直接投资约30万/1台设备。

人员费用是18万/年,折旧成本是3万/年,能耗及维护费用2万/年,10年的总成本为230万。

(3)使用自动拆包机投料的直接投资约30万/1台设备。
 人员费用是9万/年,折旧成本是3万/年,能耗及维护费用2万/年,10年的总成本是140万。
 从财务角度考量,根据最优投资原则,即设备折旧成本+人力+能耗+维护成本最低,因此应该在载体原料和大料的投料工序上,使用自动拆包机,相对人工投料,10年可节约成本220万元。
 2、包装工序
 在包装工序上,目前可以采用的包装方式有,人工包装,半自动包装,和全自动包装。
 以下是对应三种投料方式的人力成本,产能,设备折旧,以产线的产能15吨/小时为前提,包装25公斤/包计算,每班的包装量为4800包,则要求包装工序的速度要求为600包/小时为前提,以设备10年折旧为准,按人员费用6万/年计,对年生产成本进行计算。(不包括码垛部分)

对比

实际产能

包装线

需要的人员

班次

年生产成本

人工包装

200/小时/线

3条

12名包装人员

1

年人员费用72万

年设备折旧0.6万,能耗及维护0.3万

半自动包装

300包/小时/线

2条

4名包装人员

1

年人员费用30万

1名操作人员

1

年设备折旧费用13万,能耗及维护6万

全自动包装

300包/小时/线

2条

1人喂袋人员

1

年人员费用12万

1名操作人员

1

年设备折旧费用50万,能耗及维护25万

不考虑人员费用日后可能逐年上升的情况,在同样的条件下,从上表可以得到:
 (1)使用人工包装的直接投资约6万/3条包装线。
 人员费用是72万/年,折旧成本是0.6万/年,能耗及维护费用0.3万/年,10年的总成本约729万。
 (2)使用半自动包装的直接投资约130万/2条包装线。
 人员费用是30万/年,折旧成本是13万/年,能耗及维护费用6万/年,10年的总成本约490万。
 (3)使用全半自动包装的直接投资约500万/2条包装线。
 人员费用是12万/年,折旧成本是50万/年,能耗及维护费用25万/年,10年的总成本约870万。
 因此从财务角度考量,根据最优投资原则,即设备折旧成本+人力+能耗+维护成本最低,应该在包装工序上,使用半自动包装机,相对全自动包装,两条包装线10年可节约成本380万元。

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