Przykład: 500 ml, 2 000 dobrych butelek na godzinę
Przykład obliczeniowy, nie cennik. Przy tej samej butelce zmienia się wyłącznie odbiór: w pierwszym wariancie operator dogląda automatycznej linii, w drugim dodatkowo pakuje po 100 sztuk i odstawia kartony.
YDB-2 · 20 g · 2% · 250 PLN / 1000 · 1 PLN/kWh · 50 PLN/h · 6 min/h.
Automatycznie do nalewarki: 0.267 PLN / 1 · Energia: 0.010 PLN · Praca: 0.003 PLN · Pakowanie – materiały: 0.000 PLN.
Pakowanie do kartonów: 0.295 PLN / 1 · Energia: 0.010 PLN · Praca: 0.015 PLN · Pakowanie – materiały: 0.015 PLN.
Pakowanie do kartonów: 100 / carton · 1.5 min · 1.50 PLN.
Metoda i założenia
Wolumen i wydajność. Qₘ to zakupy miesięczne, s to procent przypadający na wybrany format. Q dzielimy przez dni i godziny produkcyjne po postojach. Jeżeli wpiszesz tempo nalewarki, zastępuje ono średnią R. R oznacza dobre sztuki na godzinę; przy brakach b trzeba wykonać więcej cykli. Ich iloczyn z gramaturą daje strumień materiału M. Przy bezpośrednim odbiorze potwierdź tempo szczytowe nalewarki, a przy buforze – jego pojemność.
Piec wydmuchiwarki. Ciepło potrzebne do podgrzania preform rośnie wraz z masą PET przetwarzaną w godzinę. Przyjmujemy ciepło właściwe 1,2 kJ/(kg·K), wzrost temperatury o 80 K i efektywną sprawność przekazania ciepła do preformy 18%. Dzielnik 3600 zamienia kJ/h na kW. Dodajemy 12% mocy zainstalowanej na napędy i podtrzymanie pracy. To założenia modelowe, nie wynik pomiaru YDB. Wybieramy najmniejszy z modeli YDB-2 i YDB-4A mieszczący pojemność i wydajność brutto. Jeśli obliczenia przekraczają moc zainstalowaną, nie podajemy wyniku dla tej maszyny. Geometrię i szyjkę trzeba potwierdzić.
Sprężone powietrze. Model bez odzysku: pojemność w m³ mnożymy przez 29 (około 28 bar nadciśnienia), liczbę rozdmuchów i 1,15 na objętości martwe oraz straty. Osobno zakładamy 3 litry wolnego powietrza na cykl butelki dla pneumatyki niskociśnieniowej. Przepływy przeliczamy na średni pobór przy założeniu 0,19 oraz 0,12 kWh na m³ wolnego powietrza. To uproszczony bilans, nie dobór sprężarki: układ z boosterem, odzysk, praca odciążona i przecieki zmieniają wynik. Nie mnożymy energii kolejny raz przez domniemane 50% czasu pracy. Do doboru urządzenia potrzebna jest wydajność FAD przy wymaganym ciśnieniu.
Wtrysk od granulatu. Moc rozdzielamy na składnik stały i zależny od przepływu materiału. Założenia robocze: 4 kW podstawy oraz edytowalny współczynnik kWh/kg. Dla ISBM współczynnik obejmuje wtrysk, suszenie i pracę maszyny, ale nie zewnętrzne sprężarki i chłodzenie. Przy osobnym wtrysku współczynnik obejmuje suszenie i chłodzenie wtrysku; dodajemy go do wydmuchu tylko raz. Wariant ISBM jest scenariuszem technologicznym, nie doborem modelu IBM. EUROMAP definiuje warunki pomiaru, a SEAI podaje kryterium dla maszyn energooszczędnych: żadne z tych źródeł nie potwierdza współczynników dla konkretnej butelki. Nie zakładamy, że każda maszyna serwo pobiera 25% mocy znamionowej.
Chłodzenie i obsługa. Dla wydmuchu przyjmujemy orientacyjne moce elektryczne chłodzenia z klasy osprzętu, dla ISBM rezerwę 10% poboru maszyny. Operator bezpośredniej linii poświęca domyślnie 6 minut na godzinę, czyli 0,1 roboczogodziny; przy buforze można osobno uwzględnić jego obsługę. Przy pakowaniu dodajemy liczbę kartonów na godzinę razy minuty na karton. Wynik 0,6 oznacza 36 minut pracy, a nie obowiązkowe zatrudnienie dodatkowej osoby. Uwzględnij tylko pracę przypisaną butelkom, bez powtórnego liczenia pracy przy nalewarce.
Koszt. Materiał i pobór energii odnosimy do dobrych sztuk. Do tego dodajemy pracę i materiały opakowaniowe. Jeśli nie znasz ceny preformy, wyliczamy cenę graniczną po odjęciu wszystkich pozostałych kosztów od ceny zakupu butelki. Wynik nie obejmuje amortyzacji maszyny, form ani osprzętu, finansowania, remontów, przygotowania hali i magazynowania. Dodatnia różnica daje kwotę na pokrycie tych wydatków, nie zysk netto. Wszystkie współczynniki są szacunkami dla pracy ustalonej; przed zakupem potrzebna jest próba i pomiar kompletu urządzeń.
Dla wskazanego formatu
Q = Qₘ × s/100; R = Q/(d × h); Rᵍ = R/(1 − b/100); M = Rᵍ × g/1000 [kg/h]
Pobór linii · PET
P = 0.12 × Pnom + M × 1.2 × 80/(3600 × 0.18) [kW]
Powietrze wysokiego / niskiego ciśnienia
Vʜ = Rᵍ × (ml/1 000 000) × 29 × 1.15; Vʟ = Rᵍ × 0.003 [m³/h]; Pʜ = 0.19 Vʜ; Pʟ = 0.12 Vʟ [kW]
Od granulatu – ISBM / Własny wtrysk preform i osobny wydmuch
Pᵢ = 4 + M × e [kW]; ISBM: e = 0.85 kWh/kg; Własny wtrysk preform i osobny wydmuch: e = 0.80 kWh/kg
Maszyna / sprężanie wysokie / niskie / chłodzenie / wtrysk
PΣ = P + Pʜ + Pʟ + Pc + Pᵢₙⱼ; Pc: YDB-2 = 2.2 kW; YDB-4A = 3.7 kW; ISBM = 0.10 P
Operatorzy – udział etatu podczas pracy
F = min/h ÷ 60 + (R ÷ Dobre butelki w kartonie) × min/carton ÷ 60; Własny wtrysk preform i osobny wydmuch: + min/h ÷ 60
Materiał
Cₘ = (PLN/1000 ÷ 1000) / (1 − b/100); PET: Cₘ = (g/1000 × PLN/kg) / (1 − b/100)
Koszt jednostkowy
C = Cₘ + PΣ × PLN/kWh ÷ R + F × PLN/h ÷ R + PLN/carton ÷ Dobre butelki w kartonie
Różnica miesięczna (plus = oszczędność)
Δ = (Koszt zakupu − C) × Q; Graniczna cena preformy (PLN/1000) = (Koszt zakupu − C + Cₘ) × (1 − b/100) × 1000
EUROMAP 60.1 · SEAI: Injection Moulding Machines · IFAC: Infrared oven modelling · Atlas Copco: PET compressor