引言

本論文將分析論述新的擠壓生產(chǎn)線的成本問題。除闡釋擠壓環(huán)節(jié)相關(guān)的成本之外還將討論擠壓環(huán)節(jié)的成本與公司內(nèi)部其他環(huán)節(jié)成本之間的相互關(guān)系。

本論文發(fā)表于技術(shù)研討會(huì)上，是因?yàn)槔斫饬藬D壓經(jīng)濟(jì)學(xué)的本質(zhì)在很多方面會(huì)影響擠壓生產(chǎn)線的技術(shù)規(guī)范。對(duì)擠壓經(jīng)濟(jì)學(xué)本質(zhì)認(rèn)識(shí)不到位有可能導(dǎo)致作出錯(cuò)誤的決策。

需要注意的是，本論文中列舉的所有成本數(shù)據(jù)僅為便于分析理解擠壓經(jīng)濟(jì)學(xué)之用，而非任何擠壓廠家給出的事實(shí)數(shù)字。各鋁材生產(chǎn)廠家可以根據(jù)本身的實(shí)際情況套用本論文中給出的公式計(jì)算出相應(yīng)的數(shù)據(jù)。

關(guān)于擠壓成本需要考慮的事項(xiàng)

首先要考慮的是擁有一條擠壓生產(chǎn)線需要投入的成本問題。此項(xiàng)所涉及的擠壓機(jī)為進(jìn)口擠壓機(jī)，鋁棒加熱和鋁型材處理設(shè)備為進(jìn)口設(shè)備。以下通過列舉數(shù)字來(lái)說(shuō)明：

項(xiàng)目成本：36,000,000.00元（占地、廠房、設(shè)施、設(shè)備及設(shè)備安裝所需的成本）

成本回收期：5年（在北美和歐洲，合適的成本回收期為3年）

運(yùn)轉(zhuǎn)小時(shí)數(shù)： 6,000小時(shí)每年×5年 = 30,000小時(shí)

36,000,000.00 元÷ 30,000小時(shí)=1,200.00元/小時(shí)的資本性支出

第二項(xiàng)要考慮的是擠壓生產(chǎn)線投入運(yùn)轉(zhuǎn)所需要的成本。這部分包括能耗成本（工業(yè)用電和燃料）、模具費(fèi)用（包括模具車間的制造費(fèi)用）、勞動(dòng)力成本、耗材和維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用。這項(xiàng)成本我們計(jì)為：

1,000.00元/小時(shí)。

鋁型材擠壓是價(jià)值增加的重要步驟– 成本因此歸入擠壓處理環(huán)節(jié)。擠壓機(jī)每運(yùn)轉(zhuǎn)一小時(shí)就意味著已經(jīng)投入了人民幣2,200.00元的成本。此數(shù)字還沒有將公司其他環(huán)節(jié)的費(fèi)用包含在內(nèi)。

公司所有的成本投入必須要通過售出的產(chǎn)品來(lái)收回。收回的部分既要補(bǔ)回公司的管理費(fèi)用也要包括擠壓之后的加工處理各環(huán)節(jié)的費(fèi)用，比如噴涂、陽(yáng)極氧化、深加工處理等。因此生產(chǎn)的每公斤鋁型材都能為補(bǔ)平整個(gè)工廠的投入成本貢獻(xiàn)一份力量。生產(chǎn)暫停造成的利潤(rùn)損失遠(yuǎn)大于擠壓環(huán)節(jié)的成本投入。我們列舉的例子中，通過每小時(shí)成本再增加50%的方式來(lái)彌補(bǔ)公司其他環(huán)節(jié)的費(fèi)用。這樣一來(lái)，每小時(shí)擠壓機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的總成本漲至：

     2,200.00元×1.3 = 2,860.00元

唯一能收回成本的方式就是把產(chǎn)品賣給客戶。如此一來(lái)，擠壓產(chǎn)量計(jì)算的必須是能出售給客戶的合格鋁型材。如果能把一臺(tái)擠壓機(jī)擠出鋁型材的出貨量從800公斤每小時(shí)（Kg/Hr）提高至1000公斤每小時(shí)，那么每公斤鋁型材的成本就降低了：   

2860.00元÷800 公斤 =  3.58元 / 公斤

    2860.00元÷1000公斤 = 2.86 元/ 公斤

擠壓處理之前的廢料僅僅會(huì)產(chǎn)生對(duì)該廢料進(jìn)行處理的成本（重熔處理、均質(zhì)處理及加熱至擠壓工藝溫度處理）和因?yàn)榇鎯?chǔ)廢料而產(chǎn)生的倉(cāng)儲(chǔ)成本。因?yàn)閿D壓之前的廢料尚未花費(fèi)擠壓時(shí)間也沒有造成擠壓產(chǎn)品損失。在下面的鋁型材缺陷章節(jié)中，這是一個(gè)重要的考量。

在西方，鋁合金擠壓工業(yè)呈現(xiàn)這樣的走向：減少擠壓機(jī)臺(tái)數(shù)但增加對(duì)擠壓生產(chǎn)線的投資，通過使用價(jià)格較高的多孔模具和提高單位時(shí)間內(nèi)高合格率制品的產(chǎn)量（通常情況下一條新的擠壓生產(chǎn)線，其生產(chǎn)的可發(fā)貨制品數(shù)量為鋁棒消耗量的82% 至86%）的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)最大的出貨量。

我們?cè)谘芯考夹g(shù)和工藝標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，需要考慮以下幾點(diǎn)：

1.擁有一條擠壓線所要投入的成本巨大。這個(gè)成本需要靠售出合格鋁型材制品來(lái)收回，因?yàn)殇X型材包含了附加值。

2.由于鋁型材是收益的唯一來(lái)源，擠壓環(huán)節(jié)的運(yùn)營(yíng)成本也要算在鋁型材上。因此鋁型材制品產(chǎn)量對(duì)于效益的最大化起著極為重要的作用。

3.公司其他環(huán)節(jié)的費(fèi)用連同公司的利潤(rùn)都要依賴鋁型材的售出。此項(xiàng)費(fèi)用甚至高于整個(gè)擠壓環(huán)節(jié)的成本（以上第1點(diǎn)和第2點(diǎn)）

既然所有成本都要依賴合格制品的銷售來(lái)收回，那么公司的全部決策都要圍繞如何最大可能地提高鋁型材制品的可出貨率進(jìn)行。

在擠壓技術(shù)方面需要考慮的事項(xiàng)

在技術(shù)方面需要考慮的因素，幾乎每一點(diǎn)都要受擠壓車間經(jīng)濟(jì)效益的影響。以下列出幾點(diǎn)需要考慮的事項(xiàng)：

擠壓機(jī)方面：

非擠壓周期時(shí)間 － 假設(shè)擠壓機(jī)的生產(chǎn)效率為每小時(shí)30根柱棒，每個(gè)非擠壓周期節(jié)省10秒時(shí)間，那么每天就可以增加2小時(shí)的擠壓時(shí)間，2小時(shí)意味著 8%還多的產(chǎn)量，即相當(dāng)于在每公斤鋁型材上降低了8%的轉(zhuǎn)換成本。

停機(jī)時(shí)間（運(yùn)轉(zhuǎn)中斷）－ 因停機(jī)而造成的損失巨大（我們所舉的例子中停機(jī)損失為每分鐘48.00元），更何況在停機(jī)期間因?yàn)闆]有產(chǎn)出而損失的產(chǎn)能。

擠壓速度 － 外購(gòu)的高技術(shù)模具所帶來(lái)的生產(chǎn)效率應(yīng)該認(rèn)真考慮。如果購(gòu)買的模具和擠壓廠家本身制造的模具相比可以實(shí)現(xiàn)更快的擠壓速度，那么一個(gè)中等數(shù)量的訂單就可以彌補(bǔ)因購(gòu)買模具而產(chǎn)生的額外成本了。例如，假設(shè)正常成本為2,860.00元/小時(shí)，因?yàn)橘?gòu)買高技術(shù)模具而產(chǎn)生的額外成本10,000.00元，只要擠壓速度上增長(zhǎng)50% ，基本生產(chǎn)效率達(dá)到800公斤/小時(shí)，那么一個(gè)不到10噸的訂單就可以彌補(bǔ)因?yàn)槭褂脙r(jià)格高的模具而產(chǎn)生的額外成本了。

如果使用多孔模具，在擠壓速度上可以增加200%（2孔模具）甚至300%(3孔模具)，所帶來(lái)的效益因此會(huì)更高。

鋁型材牽引機(jī)方面：

使用現(xiàn)代化的鋁型材牽引機(jī)，最大的好處之一就是當(dāng)鋁型材達(dá)到了正確的擠出長(zhǎng)度時(shí)，牽引機(jī)具有控制擠壓機(jī)停止擠壓的功能。這和非擠壓周期類似，但由于擠出的鋁型材恰好是需要的長(zhǎng)度，沒有造成擠壓時(shí)間上的浪費(fèi)。因此可節(jié)省更多的成本，因?yàn)樵跍p少?gòu)U料的同時(shí)也節(jié)省了輸送和再回收利用已擠出的廢料的環(huán)節(jié)。

鋁型材從擠壓機(jī)擠出后，最重要的目標(biāo)就是通過減少?gòu)U料，來(lái)提高產(chǎn)量和可出貨率，把更多的制品發(fā)給客戶。擠壓之后再產(chǎn)生的任何廢料代價(jià)將非常高，所以在隨后的工序中都要盡可能地減少?gòu)U料的產(chǎn)生。要將廢料減到最少，必須實(shí)現(xiàn)在停車痕處鋸切（停車痕指非擠壓周期過程中，模具在鋁型材上留下的痕跡）。

只有兩種技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)在停車痕處鋸切-即飛鋸切割和雙長(zhǎng)度系統(tǒng)。飛鋸切割技術(shù)是指在擠壓過程中進(jìn)行鋸切。利用飛鋸切割技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)在停車痕從擠壓機(jī)出來(lái)后，將鋁型材在停車痕處切斷。雙長(zhǎng)度系統(tǒng)是指等到擠完第二支鋁型材后，在非擠壓周期內(nèi)在第一支和第二支鋁型材之間切斷。

兩種技術(shù)各具優(yōu)勢(shì)。雙長(zhǎng)度系統(tǒng)可以提供兩個(gè)擠壓周期的風(fēng)冷時(shí)間，這一點(diǎn)對(duì)于建筑合金來(lái)說(shuō)是非常有益的。但飛鋸切割系統(tǒng)成本較低（設(shè)備成本和所占工廠空間成本）并且允許一棒多切模式操作，而無(wú)需停止擠壓機(jī)。

兩種技術(shù)都可以提高1%到2%的成品率（原來(lái)1%-2%的廢料，現(xiàn)在已轉(zhuǎn)換為合格制品可以發(fā)給客戶了）。從廢料轉(zhuǎn)化為可出貨制品，這是高附加值鋁型材的直接轉(zhuǎn)換，由此帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)利益巨大。如果將此增長(zhǎng)計(jì)為1%，以我們前述的每小時(shí)2,860.00元成本為例，那么與不能在停車痕處鋸切的牽引機(jī)系統(tǒng)相比，在5年的回收期內(nèi)可以節(jié)省超過人民幣1,000,000.00元的成本。

傳輸系統(tǒng)對(duì)鋁型材的損傷

以上我們已經(jīng)論述了擠壓后的鋁型材具有很高的附加值。鋁型材一旦被擠出就需要保護(hù)不被損傷，以求將可出貨量提到最高，這一點(diǎn)非常重要。擠壓之后再出現(xiàn)的廢料因?yàn)橐呀?jīng)花費(fèi)了擠壓時(shí)間而導(dǎo)致成本更高。謹(jǐn)慎選擇設(shè)備并且加強(qiáng)對(duì)操作人員的培訓(xùn)可以保護(hù)高附加值鋁型材少受損傷，具體體現(xiàn)在以下三個(gè)方面：

鋁型材在傳輸系統(tǒng)上移動(dòng)－ 在傳輸系統(tǒng)上的任何移動(dòng)都有可能對(duì)鋁型材造成損傷。舉個(gè)例子：現(xiàn)代化的傳輸系統(tǒng)利用牽引機(jī)將鋁型材直接置于與拉伸機(jī)機(jī)頭齊平的位置，這樣就無(wú)須在皮帶臺(tái)上推拉鋁型材，以使鋁型材與拉伸機(jī)鉗口對(duì)齊。因此可以減少鋁型材被刮傷的可能性。

調(diào)整鋁型材間隙－鋁型材堆擠在一起容易互相刮傷?，F(xiàn)代化傳輸系統(tǒng)可以使鋁型材與鋁型材之間保持適當(dāng)?shù)拈g隙。在排列或集料的過程中，不需要用擋板來(lái)靠齊鋁型材。

操作人員手工操作－任何時(shí)候操作員接觸到鋁型材都會(huì)增加鋁型材受損的可能性。在傳輸系統(tǒng)上鋁型材容易受損傷，但當(dāng)鋁型材被裝入時(shí)效料框和從時(shí)效料框卸載并打包準(zhǔn)備出貨的過程中更容易受損傷。在這些環(huán)節(jié)上都需要加強(qiáng)對(duì)操作人員的培訓(xùn)，提高員工謹(jǐn)慎操作的意識(shí)。

鋁型材缺陷

鋁型材缺陷是導(dǎo)致廢料的又一因素。鋁型材上的一個(gè)小缺陷就會(huì)廢掉整根定尺鋸切的鋁型材。由于鋁型材附加值很高，擠壓廠家應(yīng)該盡全力減少鋁型材產(chǎn)生缺陷。

對(duì)擠壓機(jī)的維護(hù)保養(yǎng)－擠壓機(jī)的維護(hù)保養(yǎng)狀況對(duì)是否會(huì)產(chǎn)生鋁型材缺陷有明顯的影響。擠壓機(jī)對(duì)正與否，盛錠筒及擠壓墊的狀況都會(huì)影響到鋁型材的質(zhì)量。

擠壓時(shí)的殘留空氣－如果擠壓時(shí)有空氣被帶入盛錠筒而且隨后又對(duì)被施壓擠壓的話，空氣會(huì)被壓縮到很小的體積并且溫度升高。因壓縮升溫的空氣會(huì)將周圍的鋁合金熔掉而在鋁型材內(nèi)產(chǎn)生氣泡，或者氣泡在出模具工作帶后會(huì)爆開，從而在鋁型材表面形成氣孔。兩種情況出現(xiàn)其一，都將使鋁型材產(chǎn)生缺陷從而導(dǎo)致廢料。有可能造成空氣被帶入的因素有三個(gè)：

鐓粗造成的氣體殘留 －只有在盛錠筒直徑大于柱棒直徑時(shí)柱棒才能被裝入盛錠筒。對(duì)盛錠筒內(nèi)的柱棒施壓致柱棒延展至盛錠筒直徑后，必須排出攜帶的空氣。這些空氣是通過“排氣循環(huán)”來(lái)釋放的。擠壓墊的正常運(yùn)作對(duì)成功排氣非常重要。

長(zhǎng)棒熱剪造成的氣體殘留－對(duì)柱棒熱剪切產(chǎn)生的剪切面是不可能完美、垂直的。簡(jiǎn)易長(zhǎng)棒熱剪切會(huì)導(dǎo)致柱棒的嚴(yán)重扭曲，造成橢圓形的橫截面和被剪切端巨大的倒圓角。即使是最先進(jìn)的長(zhǎng)棒熱剪，被剪切柱棒的邊角總會(huì)出現(xiàn)倒圓。當(dāng)柱棒在盛錠筒內(nèi)鐓粗時(shí)這個(gè)倒圓很容易導(dǎo)致空氣殘留。

長(zhǎng)棒熱鋸可以替換長(zhǎng)棒熱剪。利用長(zhǎng)棒熱鋸可以鋸切出垂直的柱棒表面。沒有變形不會(huì)有空氣帶入。但有些擠壓廠家因?yàn)殇徢袝?huì)產(chǎn)生鋁屑而不愿使用長(zhǎng)棒熱鋸。從鋁擠壓經(jīng)濟(jì)學(xué)角度出發(fā)，非常重要的一點(diǎn)是鋸切產(chǎn)生的鋁屑尚沒有花費(fèi)任何擠壓時(shí)間也不可能降低鋁型材的生產(chǎn)效率。這些鋁屑都是低價(jià)值的廢料，不會(huì)造成任何增值工序的費(fèi)用增加。處理這些廢料唯一需要的是再熔化處理的成本。

如果長(zhǎng)棒熱鋸可以將鋁型材利用率提高0.5%，那么鋸切產(chǎn)生的鋁屑的成本就低于鋁型材廢料的價(jià)值了。在北美安裝的加熱設(shè)備中，已有超過90%的廠家把目光從長(zhǎng)棒熱剪轉(zhuǎn)向了選用長(zhǎng)棒熱鋸。還有很多原來(lái)使用長(zhǎng)棒熱剪的用戶將設(shè)備升級(jí)為長(zhǎng)棒熱鋸，正是因?yàn)樗麄兛吹搅耸褂瞄L(zhǎng)棒熱鋸會(huì)大大減少鋁型材缺陷的事實(shí)。

因兩段拼接柱棒而造成的氣體殘留－由于兩段短柱棒的表面幾乎是平的，帶入空氣的可能性很小。鋸切的質(zhì)量直接影響到兩段短柱棒之間帶入空氣的多少?，F(xiàn)在有一種新的技術(shù)可以避免出現(xiàn)兩段拼接柱棒。這就是柱棒旋轉(zhuǎn)焊接機(jī)。在切出所需長(zhǎng)度的柱棒之前，柱棒旋轉(zhuǎn)焊接機(jī)可以將剩余的一段不足設(shè)定長(zhǎng)度的柱棒焊接到下一整根長(zhǎng)棒上，從而消除因兩段拼接柱棒而帶入空氣的可能性。

固體污染物－和擠壓時(shí)帶入空氣一樣，因污染而造成的缺陷同樣會(huì)毀掉整根定尺鋁型材。固體污染物有兩個(gè)主要來(lái)源：

倉(cāng)儲(chǔ)－保持工廠內(nèi)清潔很重要。儲(chǔ)存長(zhǎng)棒的場(chǎng)所、長(zhǎng)棒加熱設(shè)備、向擠壓機(jī)送棒的柱棒輸送設(shè)備、擠壓機(jī)裝料器以及擠壓機(jī)本身都要保持清潔避免對(duì)鋁型材造成污染。過度潤(rùn)滑是污染的一個(gè)重要原因，潤(rùn)滑過度很容易污染鋁型材。有必要培訓(xùn)操作人員如何進(jìn)行合理而非過量的潤(rùn)滑。過量的潤(rùn)滑對(duì)工藝處理有害而無(wú)益。

長(zhǎng)棒熱剪切污染－長(zhǎng)棒表面的許多污染物（比如氧化物或污垢）在長(zhǎng)棒被剪切時(shí)會(huì)進(jìn)入短柱棒，熱剪的剪切有一個(gè)特點(diǎn)就是不會(huì)除掉任何材料。但是長(zhǎng)棒熱鋸鋸切則可以消除這個(gè)污染源。

結(jié)束語(yǔ)

擠壓機(jī)是價(jià)格昂貴的資源，經(jīng)擠壓機(jī)擠出的鋁型材具有很高的附加值。因此所有的技術(shù)決策都要考慮到這一點(diǎn)。