鑄件流道的損耗
對壓鑄有所認識的都會知道,流道或余料是鑄件的一部分,雖然沒有利潤價值,但在生產過程中是無法避免。這部分的成本一般只計算為鑄件成本的固定比率。同時,鑒于鋅合金的可回收性,本地最常見的處理方法是實時投回機爐翻熔,由于需要控制質量問題,用中央熔爐回收流道或廢品亦漸為業界所接受(圖1)。至于爐渣,規模較大的壓鑄廠可能會自行回收,一般會把這些余料售回原料供貨商,換回新料。本地的鋅料回收價一般為新料的五至七成。若沒有良好的環保條件,處理爐渣易造成空氣污染。
以一臺160噸熱室壓鑄機為例,每次生產至少150克流道(不包括溢流井),假設以三班生產,生產周期為20秒,機器使用率有80%,年產澆口流道便達190噸。另一例子:以一臺80噸機計算,每次生產100克流道,同樣的假設但生產周期改為12秒,年產流道更超過210噸。
由此可見,流道設計影響成本的重要性。
各種回收方式
在回收方法當中,直接把流道投回機爐為最簡單和節省成本的方法。翻熔剛生產的流道無須預熱,而且減少存放的空間,但很難控制熔料的質量,包括爐渣較多,爐溫難以控制,合金成份亦無法得知;更重要的是,它依賴操作員工的工藝,如投入新料的比例,觀察爐水的變化,而員工把溢流井、飛邊投入機爐,不但會令情況更差,這種把廢品直接翻熔的方法亦隱藏了高次品率、模具設計及壓鑄參數不穩定的問題,令管理人員無法有效地作出改善。此方法不適宜生產表面質量要求較高之鑄件,且難以正確計算流道損耗成本。
中央熔爐回收水口及次品開始流行于產量大的壓鑄廠,它的好處非常明顯,就是集中處理回收料可以提高熔爐效率,控制合金質量。如果以金屬液從中央爐直接加入機爐,壓鑄機料溫可保持穩定,少爐渣,如配以自動加料控制,液面高度變化可減至最低。目前流行的中央熔爐分為數類:有較大容量的鑄鐵坩堝爐,不銹鋼坩堝爐,及連續熔化型非坩堝爐。鋅液運輸亦分為數類:有天車式液料運輸,有地面推車式(無軌或有軌)保溫爐(附有送料裝置)運輸及保溫槽式重力輸送裝置,將機爐與中央爐相連。它的缺點是投資較大,只適合單一種合金(這里暫不討論小型坩堝爐),車間占地較大,因此小型壓鑄廠(五臺機以下)則不太適合,而且舊廠房難于改造配合,故一般只會在建新廠房時才會重新規劃。
使用小型坩堝爐翻熔澆口料,由于缺乏規模效益,成本會較中央熔爐高,因此不以此作計算參考。
翻熔成本的計算
就以使用中央熔爐的方式計算流道的翻熔成本作為參考。以一所公司有五臺80噸或160噸壓鑄機為例,假設該設備的投資為50萬,分十年攤分。每年處理約1000噸流道回收料(實際情況應和新料按比例熔化,這里純粹方便計算翻熔成本)。
每公斤澆口料之翻熔成本為$0.93,按上述以五臺機的計算,每年生產1000噸流道水口,涉及金額近一千萬,如包括次品的回收,此數字更為驚人(如平均鑄重為100克而次品率5%,周期12秒,五臺機計算,每年回收之次品約為53噸)。雖然,處理數量越大,翻熔成本越低,但這里并沒有計算環保及嚴格的品管成本。由此可見,澆口翻熔的成本相當驚人,壓鑄廠必需盡量降低成本。因此,如何減少澆口重量是控制成本的重要關鍵。
占地租金 20.000港元
設備投資攤分 50.000港元
利息成本 5.000港元
保養維修 25.000港元
燃油費(每噸用100公升油渣·2美元/公升) 200.000港元
電費(1美元/度) 30.000港元
工資(包括操作工人,管理人員,品管人員) 100.000港元
金屬損耗5%(10美元/公斤) 500.000港元
總計: 930.000港元
攤分流道成本的計算方式
水口的翻熔成本必須算入鑄件的生產成本,最常見的做法是以用料乘固定百分比計算。例如,原料價為$10/公斤,水口翻熔成本為鑄件重量的3%,計算鑄件材料價時便會用$10.3。此方法雖然簡單,但可能令成本計算出現偏差,并隱藏起真實的水口回收成本。現在可用以下例子作一比較:
鑄件A凈重400克,水口流道重100克。
鑄件B凈重同為400克,水口流道重量則為250克。
如用固定百分比計算:
鑄件A與鑄件B的成本應同為($10.3 x 0.4)= $4.12。
如用實際回收成本計算:
鑄件A應為($10 x 0.4 + $0.93 x 0.1) = $4.093
鑄件B應為($10 x 0.4 + $0.93 x 0.25) = $4.233
這差別看似細小,但以20秒作生產周期,機器使用率為80%及以三班生產,每臺機每年生產1,261,440次來計算,差別如下:
流道水口成本 鑄件A
鑄件B
差別
固定比例法 5.197.132港元 5.197.132港元 0港元
實際成本法 5.163.074港元 5.339.675港元 176.601港元
差別 34.058港元 142.543港元
對壓鑄有所認識的都會知道,流道或余料是鑄件的一部分,雖然沒有利潤價值,但在生產過程中是無法避免。這部分的成本一般只計算為鑄件成本的固定比率。同時,鑒于鋅合金的可回收性,本地最常見的處理方法是實時投回機爐翻熔,由于需要控制質量問題,用中央熔爐回收流道或廢品亦漸為業界所接受(圖1)。至于爐渣,規模較大的壓鑄廠可能會自行回收,一般會把這些余料售回原料供貨商,換回新料。本地的鋅料回收價一般為新料的五至七成。若沒有良好的環保條件,處理爐渣易造成空氣污染。
以一臺160噸熱室壓鑄機為例,每次生產至少150克流道(不包括溢流井),假設以三班生產,生產周期為20秒,機器使用率有80%,年產澆口流道便達190噸。另一例子:以一臺80噸機計算,每次生產100克流道,同樣的假設但生產周期改為12秒,年產流道更超過210噸。
由此可見,流道設計影響成本的重要性。
各種回收方式
在回收方法當中,直接把流道投回機爐為最簡單和節省成本的方法。翻熔剛生產的流道無須預熱,而且減少存放的空間,但很難控制熔料的質量,包括爐渣較多,爐溫難以控制,合金成份亦無法得知;更重要的是,它依賴操作員工的工藝,如投入新料的比例,觀察爐水的變化,而員工把溢流井、飛邊投入機爐,不但會令情況更差,這種把廢品直接翻熔的方法亦隱藏了高次品率、模具設計及壓鑄參數不穩定的問題,令管理人員無法有效地作出改善。此方法不適宜生產表面質量要求較高之鑄件,且難以正確計算流道損耗成本。
中央熔爐回收水口及次品開始流行于產量大的壓鑄廠,它的好處非常明顯,就是集中處理回收料可以提高熔爐效率,控制合金質量。如果以金屬液從中央爐直接加入機爐,壓鑄機料溫可保持穩定,少爐渣,如配以自動加料控制,液面高度變化可減至最低。目前流行的中央熔爐分為數類:有較大容量的鑄鐵坩堝爐,不銹鋼坩堝爐,及連續熔化型非坩堝爐。鋅液運輸亦分為數類:有天車式液料運輸,有地面推車式(無軌或有軌)保溫爐(附有送料裝置)運輸及保溫槽式重力輸送裝置,將機爐與中央爐相連。它的缺點是投資較大,只適合單一種合金(這里暫不討論小型坩堝爐),車間占地較大,因此小型壓鑄廠(五臺機以下)則不太適合,而且舊廠房難于改造配合,故一般只會在建新廠房時才會重新規劃。
使用小型坩堝爐翻熔澆口料,由于缺乏規模效益,成本會較中央熔爐高,因此不以此作計算參考。
翻熔成本的計算
就以使用中央熔爐的方式計算流道的翻熔成本作為參考。以一所公司有五臺80噸或160噸壓鑄機為例,假設該設備的投資為50萬,分十年攤分。每年處理約1000噸流道回收料(實際情況應和新料按比例熔化,這里純粹方便計算翻熔成本)。
每公斤澆口料之翻熔成本為$0.93,按上述以五臺機的計算,每年生產1000噸流道水口,涉及金額近一千萬,如包括次品的回收,此數字更為驚人(如平均鑄重為100克而次品率5%,周期12秒,五臺機計算,每年回收之次品約為53噸)。雖然,處理數量越大,翻熔成本越低,但這里并沒有計算環保及嚴格的品管成本。由此可見,澆口翻熔的成本相當驚人,壓鑄廠必需盡量降低成本。因此,如何減少澆口重量是控制成本的重要關鍵。
占地租金 20.000港元
設備投資攤分 50.000港元
利息成本 5.000港元
保養維修 25.000港元
燃油費(每噸用100公升油渣·2美元/公升) 200.000港元
電費(1美元/度) 30.000港元
工資(包括操作工人,管理人員,品管人員) 100.000港元
金屬損耗5%(10美元/公斤) 500.000港元
總計: 930.000港元
攤分流道成本的計算方式
水口的翻熔成本必須算入鑄件的生產成本,最常見的做法是以用料乘固定百分比計算。例如,原料價為$10/公斤,水口翻熔成本為鑄件重量的3%,計算鑄件材料價時便會用$10.3。此方法雖然簡單,但可能令成本計算出現偏差,并隱藏起真實的水口回收成本。現在可用以下例子作一比較:
鑄件A凈重400克,水口流道重100克。
鑄件B凈重同為400克,水口流道重量則為250克。
如用固定百分比計算:
鑄件A與鑄件B的成本應同為($10.3 x 0.4)= $4.12。
如用實際回收成本計算:
鑄件A應為($10 x 0.4 + $0.93 x 0.1) = $4.093
鑄件B應為($10 x 0.4 + $0.93 x 0.25) = $4.233
這差別看似細小,但以20秒作生產周期,機器使用率為80%及以三班生產,每臺機每年生產1,261,440次來計算,差別如下:
流道水口成本 鑄件A
鑄件B
差別
固定比例法 5.197.132港元 5.197.132港元 0港元
實際成本法 5.163.074港元 5.339.675港元 176.601港元
差別 34.058港元 142.543港元