YuDa là một nhà máy của Wanplas và là một trong những nhà sản xuất hàng đầu máy ép chai PET ở Trung Quốc, có hơn 20 năm kinh nghiệm, thiết bị hoạt động ở hơn 60 quốc gia, được công nhận là nhà sản xuất hàng đầu máy ép chai PET ở Trung Quốc và có hơn 20 bằng sáng chế về công nghệ ép chai và tích hợp dây chuyền. Bài viết này phân tích dữ liệu lợi nhuận đầu tư của các dây chuyền sản xuất chai PET tự động và bán tự động bằng cách sử dụng một mô hình dựa trên chỉ số có tính minh bạch mà bất kỳ nhà sản xuất đồ uống, nước, dầu thực vật hoặc thực phẩm nào cũng có thể áp dụng cho nhà máy của mình. So sánh này tránh việc định giá theo khu vực và thay vào đó quy đổi tất cả các con số thành một cơ sở 100 điểm để cho thấy lợi thế tương đối của mỗi cấu hình và dễ so sánh hơn.
Chọn giữa một dây chuyền sản xuất chai PET tự động và bán tự động là một trong những quyết định quan trọng nhất mà một nhà sản xuất bao bì thực hiện, vì nó xác định mức giới hạn cho sản lượng, mức thấp nhất cho năng lượng đơn vị và cấu trúc lao động trong suốt quá trình hoạt động. Một quyết định đúng đắn phụ thuộc vào việc đọc dữ liệu kỹ thuật chứ không phải chỉ dựa trên một con số tiêu đề. Chai mỗi giờ, hiệu quả tổng thể của thiết bị, năng lượng cho 1000 chai, giờ lao động mỗi ca và tỷ lệ sử dụng công suất là năm biến số quyết định lợi nhuận tương đối, và mỗi biến số này có hành vi khác nhau khi tự động hóa tăng lên.
Trong các phần tiếp theo, chúng tôi sẽ giải thích cách thiết kế một dây chuyền tự động xung quanh hệ thống liên kết cam, điều khiển servo và lò nung nhỏ gọn; cách một dây chuyền bán tự động trao đổi hiệu suất cho chỉ số mua hàng thấp hơn; trình bày các mô-đun máy thực tế của YuDa với bảng thông số; xây dựng chỉ số đầu tư và chi phí trên cơ sở 100 điểm; xác định năng lượng, OEE và sử dụng; và cuối cùng, thể hiện lợi nhuận tương đối thông qua các điểm chỉ số và các cấp thay vì tiền tệ. Đến cuối bài, người mua có thể so sánh nhu cầu sản xuất với mô hình với sự tự tin và yêu cầu một cấu hình tùy chỉnh từ nhà máy.
Hiểu khuôn khổ so sánh lợi tức đầu tư
Nguyên tắc đầu tiên của một so sánh công bằng là giá mua tuyệt đối là điểm tham chiếu sai lầm. Chi phí vận chuyển, thuế địa phương, cấu hình điện áp, số lượng khoang khuôn, trọng lượng gram mẫu và hình dạng chai đều thay đổi số cuối cùng, do đó đưa ra một con số duy nhất sẽ gây nhầm lẫn hơn là cung cấp thông tin. Phương pháp chỉ số giải quyết vấn đề này bằng cách thiết lập đường thẳng tự động bằng 100 điểm cơ sở và biểu diễn mọi thành phần khác và mọi yếu tố quay trở lại bằng điểm hoặc bằng phần trăm của tổng số tương ứng. Điều này giữ cho phân tích độc lập với tiền tệ và khu vực, đồng thời bảo tồn mối quan hệ kỹ thuật thực sự giữa hai loại đường.
Trong khuôn khổ này, chúng ta phân tách hai chỉ số thường bị nhầm lẫn. Chỉ số đầu tư bao gồm tất cả những gì được chi tiêu một lần, trước khi đường sản xuất ra chai đầu tiên: thiết bị máy, hệ thống điều khiển và cài đặt, lò sưởi, bộ điều khiển và theo dõi từ xa, bộ khuôn và tích hợp ở phía sau. Chỉ số chi phí hoạt động bao gồm tất cả những gì được tái sử dụng cho mỗi 1000 chai: năng lượng, lao động, vật tư và mất mát liên quan đến chất lượng. Tỷ lệ quay trở lại là tỷ lệ giữa giá trị sản xuất và tổng số chi phí đầu tư đã được amort hóa và chi phí hoạt động, được biểu diễn lại bằng điểm để so sánh không bị ảnh hưởng bởi tiền tệ.
Năm chỉ số kỹ thuật cung cấp cho mô hình là chai/ giờ cho tốc độ, hiệu quả thiết bị tổng thể cho phần thời gian có thể sử dụng là sản xuất, năng lượng cho 1000 chai cho năng lượng đơn vị, giờ lao động/ ca để nhân sự và sử dụng công suất cho việc sử dụng công suất đã cài đặt. Kết hợp chúng tạo thành một bức tranh hoàn chỉnh. Một dây chuyền có BPH cao nhưng hiệu suất thấp có thể có hiệu quả thấp hơn so với một dây chuyền nhỏ hoạt động gần mức giới hạn, chính vì vậy hiệu suất được coi là một biến thứ nhất thay vì một thứ nhặt.
Chúng ta cũng cho mỗi cấu hình một cấp độ tương đối trên bảng Low, Medium, Cao, Rất cao và Cao cấp. Cấp độ này giúp kết quả dễ dàng truyền đạt cho một nhóm quản lý có thể không đọc được các điểm cơ bản. Cấp độ được tính từ chỉ số, không phải từ quan điểm: một dây chuyền tự động đạt chỉ số hiệu quả cao ở mức sử dụng trung bình và một dây chuyền bán tự động chỉ đạt chỉ số hiệu quả trung bình ở mức sử dụng cao sẽ được đánh giá tương ứng. Quy tắc này ngăn chặn sai lầm phổ biến là mua quá nhiều thiết bị tự động cho một nhu cầu không thể đáp ứng được.
Cuối cùng, khung này được xây dựng để được tái chạy bởi người đọc. Mức cơ sở, trọng số và phân tích các thành phần được nêu công khai để một nhà máy có thể thay thế tỷ lệ năng lượng địa phương của mình, mô hình thay đổi của mình và đường cong nhu cầu của mình vào cùng một cấu trúc. Vì mô hình được biểu diễn bằng điểm và phần trăm, các thay đổi địa phương này thay đổi kết quả tuyệt đối nhưng không bao giờ phá vỡ sự so sánh. Đó là tính dễ dàng sử dụng chính là lý do tại sao phương pháp chỉ số được sử dụng trong toàn bộ bài viết này thay vì bất kỳ con số tiền nào.
Dây chuyền sản xuất chai PET tự động được thiết kế như thế nào
Một dây chuyền sản xuất chai PET tự động được thiết kế để loại bỏ nhân viên khỏi quá trình và duy trì tốc độ không cần hy sinh chất lượng chai. Cơ chế định danh là hệ thống liên kết cam độc đáo kết hợp mở mẫu, khóa mẫu và nâng mẫu đáy thành một chuyển động đồng bộ. Với việc liên kết các chuyển động này thông qua một hình dạng cam duy nhất, máy móc loại bỏ thời gian chết mà các thiết bị điều khiển riêng biệt sẽ lãng phí và bảo vệ preform và chai khỏi chấn động làm giảm tuổi thọ của mẫu. Đây là lý do chính khiến các dây chuyền tự động đạt chỉ số OEE cao trong khi các dây chuyền bán tự động vẫn ở mức thấp hơn.
Trên hệ thống liên kết cam nằm một hệ thống điều khiển servo tốc độ cao điều khiển thời gian chuyển, kéo và thổi với độ chính xác có thể lặp lại. Hệ thống điều khiển servo thay thế việc ước lượng bằng cách kiểm soát vị trí theo vòng đóng, vì vậy cùng một chai được sản xuất giống nhau trong hàng triệu chu kỳ. Hệ thống điều khiển servo cũng là nguồn của nhiều lợi thế về năng lượng, vì nó chỉ lấy năng lượng khi cần chuyển động và tái tạo năng lượng trong quá trình giảm tốc. Trong chỉ số chi phí hoạt động, điều này được thể hiện bằng một đường điện năng thấp hơn cho sản xuất tự động so với các dây chuyền truyền thống dựa trên khí nén.
Máy nung là công cụ lớn thứ hai. Máy nung YuDa giảm khoảng cách của thiết bị làm nóng xuống 38,1 mm, tập trung năng lượng hồng ngoại vào cổ và thân của mẫu với thiểu tổn thất nhất đến không khí xung quanh. Kết quả là tiết kiệm hơn 30% điện so với các máy nung truyền thống sử dụng khoảng cách làm nóng rộng hơn. Vì máy nung là thiết bị tiêu thụ điện năng lớn nhất trên bất kỳ dây chuyền PET nào, lựa chọn thiết kế duy nhất này chuyển thành phần năng lượng của chỉ số chi phí hoạt động từ cấp cao xuống cấp trung bình và cải thiện tỷ suất lợi nhuận tương đối trên toàn bộ dòng sản phẩm tự động.
Một triết lý thiết kế mô-đun làm cho dây chuyền có thể được bảo trì và tái cấu hình. Các mô-đun thổi, mô-đun nướng, mô-đun chuyển và mô-đun điều khiển được xây dựng như các đơn vị thay thế, vì vậy việc thay đổi giữa các hình dạng chai hoặc sửa chữa sau khi bị mòn có thể được thực hiện bằng cách thay thế một mô-đun thay vì tái xây dựng một phần. Mô-đun hóa làm giảm chỉ số bảo trì và rút ngắn thời gian tạm dừng dự kiến, giúp bảo vệ tỷ lệ sử dụng công suất. Đối với người mua, điều này có nghĩa là chỉ số đầu tư không chỉ mua được tốc độ mà còn có khả năng thích ứng, và mô hình lợi nhuận trả lại khả năng thích ứng thông qua điểm thời gian hoạt động cao hơn.
Kiểm tra từ xa đóng vòng lặp. Một hệ thống kiểm tra từ xa cho phép các kỹ sư tại trụ sở chính Trung Quốc đọc dữ liệu PLC thông qua kết nối di động, theo dõi hành vi chu trình và nhận được thông báo bất thường được gửi về địa điểm khách hàng. Điều này chuyển đổi việc chẩn đoán lỗi từ khám phá phản ứng tại địa điểm sang hướng dẫn từ xa chủ động, nâng cao chỉ số OEE và giảm thời gian ngừng hoạt động không dự kiến. Bên cạnh đó, lớp điều khiển cũng lưu trữ các công thức, do đó, khi ra mắt một mẫu chai mới, chỉ cần tải bộ tham số đã được kiểm chứng thay vì điều chỉnh bằng cách thử và sai, giúp bảo vệ cả chất lượng sản phẩm và tỷ lệ sử dụng nguyên liệu.
Theo tiêu chuẩn hiệu suất, dòng sản xuất tự động bao gồm một phạm vi rộng. Dòng FGX tốc độ cao đạt từ 8000 đến 15000 chai/phút, với tốc độ một chế độ từ 2500 đến 3000 chai/phút, có thể tăng tốc bằng cách thêm chế độ. Dòng tốc độ tiêu chuẩn bao gồm từ 1000 đến 7000 chai/phút, với nguyên lý liên kết cam và servo được áp dụng với số lượng khoang thấp hơn. Cả hai dòng này đều nằm ở mức cao hơn so với dòng bán tự động và là cột trụ của so sánh đầu tư trong bài viết này.
Cách hoạt động của các dây chuyền chai PET bán tự động
Một dây chuyền chai PET bán tự động giữ người điều khiển trong vòng lặp. Người điều khiển sẽ tải các mẫu đã được làm nóng bằng tay, đặt chúng vào máy ép, khởi động bước kéo và ép, và lấy ra chai đã hoàn thành. Tốc độ này nằm trong tầm mức thấp đến trung bình, thường là từ 1000 đến 2000 chai/phút, nhưng nó cũng loại bỏ nhu cầu về chuyển động servo, khung liên kết cam và băng chuyền tích hợp mà một dây chuyền tự động cần. Vì vậy, chỉ số mua sắm của nó thấp hơn đáng kể, đây là lý do chính các doanh nghiệp nhỏ chọn cấu hình này.
Sự cân bằng kỹ thuật được trả giá ở ba nơi. Đầu tiên, số giờ lao động mỗi ca cao vì một người vận hành được dành riêng cho việc tải và tháo hàng trong cả chu trình, do đó dòng chi phí nhân công trong chỉ số chi phí hoạt động tăng lên cao nhất. Thứ hai, chỉ số OEE thấp hơn vì mệt mỏi của người vận hành, thời gian tải không đồng đều và xử lý thủ công gây ra sự biến đổi mà hệ thống servo liên kết cam đơn giản không có. Thứ ba, lò sưởi trên máy bán tự động thường sử dụng khoảng cách sưởi ấm thông thường, do đó năng lượng cho 1000 chai nằm trên mức của máy tự động ngay cả trước khi sự khác biệt về sản lượng được tính.
Các dây chuyền bán tự động không phải là những máy kém hơn; chúng được tối ưu hóa cho một vấn đề khác. Khi nhu cầu là theo mùa, theo lô hoặc phân tán trên nhiều hình dạng chai, sự linh hoạt của việc tải hàng thủ công là một lợi thế, và chỉ số mua hàng thấp có nghĩa là ngưỡng sử dụng cân bằng dễ dàng hơn khi khối lượng nhỏ. Mô hình lợi nhuận đầu tư phản ánh điều này bằng cách cho dây chuyền bán tự động chỉ số mua hàng thấp và chỉ số lợi nhuận trung bình ở mức sử dụng thông thường của doanh nghiệp nhỏ, đồng thời lưu ý rằng việc đẩy nó lên mức sử dụng cao không thể bù đắp khoảng cách với dây chuyền tự động về năng lượng đơn vị và lao động.
Một điểm thực tiễn khác là sự sẵn sàng. Các thiết bị bán tự động thường được mô tả là sẵn sàng để vận chuyển vì chúng có ít hệ thống phụ trợ tích hợp hơn và ít khoang tùy chỉnh hơn, do đó thời gian chờ là ngắn hơn và quá trình đưa vào hoạt động dễ dàng hơn. Đối với một thương hiệu mới tham gia thị trường nước hoặc dầu ăn với lượng không chắc chắn, tốc độ này để đưa ra chai đầu tiên có giá trị mà mô hình điểm tuyệt đối không thể đánh giá được. Mô hình vẫn đánh giá chính xác nó trên các biến mà nó có thể đo lường, và người mua có thể thêm các yếu tố vô hình về thời gian chờ và tính linh hoạt vào quyết định bên ngoài chỉ số.
Nói cách khác, đường sản xuất bán tự động là câu trả lời đúng khi ràng buộc chính là chỉ số mua hàng và tính linh hoạt, và là câu trả lời sai khi ràng buộc chính là chi phí đơn vị ở quy mô lớn. Phần còn lại của bài viết này xác định ranh giới đó bằng cùng 100 điểm cơ sở được sử dụng cho đường sản xuất tự động, do đó, lựa chọn trở thành một vấn đề là đọc dữ liệu thay vì dựa vào một khẩu hiệu.
Mô-đun máy YuDa và bảng thông số kỹ thuật
YuDa, một nhà máy của Wanplas, sản xuất toàn bộ các dòng từ bán tự động đến tự động tốc độ cao và các khối kết hợp thổi, đóng và đậy, vì vậy so sánh đầu tư có thể được dựa trên các mô-đun thực tế có thể mua thay vì các danh mục chung. Mỗi mô-đun dưới đây mang các tính năng kỹ thuật đã được mô tả trước đó, và bảng thông số cung cấp cho người đọc các số cụ thể cần để đặt một dòng trên chỉ số. Tất cả các số đều là đơn vị vật lý hoặc chỉ số; không sử dụng tiền tệ.
Dòng FGX tốc độ cao là dòng sản phẩm chủ lực cho sản lượng rất lớn. Nó sử dụng hệ thống liên kết cam, hệ thống điều khiển servo tốc độ cao, lò nung 38,1 mm và giám sát PLC từ xa, và có thể tăng từ 8000 đến 15000 BPH bằng cách thêm các chế độ thổi. Tốc độ một chế độ là 2500 đến 3000 BPH, nghĩa là một bố cục bốn chế độ đạt đến mức cao nhất trong nhóm, trong khi vẫn giữ kích thước nhỏ gọn. Đối với một thương hiệu nước hoặc đồ uống có ga quốc gia, dòng này là điểm tham chiếu cho mặt tự động của so sánh.
Thông số dòng FGX tốc độ cao
| [N] Tham số | FGX Dòng cao tốc | Ghi chú kỹ thuật |
|---|---|---|
| Tốc độ sản xuất | 8000 đến 15000 BPH | Chế độ đơn lẻ 2500 đến 3000 chai/giờ |
| Hệ thống động cơ | Servo tốc độ cao | Kiểm soát vị trí vòng lặp đóng |
| Kẹp | Hệ thống cam liên kết | Mở nắp, khóa, nâng cơ sở trong một lần |
| Khoảng cách của bộ sưởi | 38.1mm | Tiết kiệm điện hơn 30% |
| [N] Giám sát | PLC từ xa | Dữ liệu di động, cảnh báo bất thường |
| Thiết kế | Hệ thống mô-đun | Thay đổi nhanh chóng, bảo trì dễ dàng |
| Chi phí đầu tư tương đối | Rất cao | Thước đo cơ sở 100 điểm |
Dòng sản phẩm tốc độ tiêu chuẩn bao gồm các tốc độ từ 1000 đến 7000 BPH cho các nhà sản xuất có sản lượng trung bình và cao. Nó có hệ thống sưởi tiên tiến và các công nghệ tiết kiệm năng lượng giống như dòng sản phẩm tốc độ cao, nhưng với số lượng khoang nhỏ hơn, do đó nằm trong nhóm mua hàng Tốt hơn là Rất tốt. Đối với một thương hiệu đồ uống hoặc dầu thực phẩm địa phương, dòng sản phẩm này thường mang lại sự cân bằng tốt nhất giữa chỉ số đầu tư và chỉ số lợi nhuận vì nó tránh phải trả phí cho công suất mà thị trường không cần.
Thông số dòng tốc độ tiêu chuẩn
| [N] Tham số | Phạm vi tốc độ chuẩn | Ghi chú kỹ thuật |
|---|---|---|
| Tốc độ sản xuất | 1000 to 7000 BPH | Hoạt động tự động hoàn toàn |
| Hệ thống đun nóng | lò nung nâng cao | Công nghệ tiết kiệm năng lượng |
| Kẹp | Hệ thống cam liên kết | Nguyên lý giống như FGX |
| Khoảng cách của bộ sưởi | 38.1mm | Tiết kiệm điện hơn 30% |
| [N] Giám sát | PLC từ xa | Tùy chọn theo yêu cầu |
| Chi phí đầu tư tương đối | Cao | Dưới ngưỡng baseline FGX |
Dòng Semi-auto là cấu hình cơ bản. Chỉ số mua hàng của nó là thấp nhất trong gia đình, nó phù hợp với các doanh nghiệp nhỏ và thường sẵn sàng giao hàng. Nó thay thế bộ truyền động servo và khung liên kết cam bằng cách tải thủ công, vì vậy số giờ lao động mỗi ca và năng lượng mỗi 1000 chai nằm trên các số liệu của dòng tự động. Bảng chọn sau đó gắn nó vào nhóm sản lượng thấp.
Thông số kỹ thuật dòng bán tự động
| [N] Tham số | Phạm vi bán tay | Ghi chú kỹ thuật |
|---|---|---|
| Tốc độ sản xuất | 1000 đến 2000 BPH (thường) | Phụ thuộc vào người vận hành |
| Tải hàng | Manuallyly | Xử lý preform và chai |
| Khoảng cách của bộ sưởi | Khoảng cách truyền thống | Năng lượng cao hơn trên 1000 chai |
| Nhân công | Giờ cao mỗi ca | Nhà cung cấp chuyên dụng |
| Chi phí đầu tư tương đối | Thiếu | Giao diện cho doanh nghiệp nhỏ |
Máy Linear CombiBlock của BFC đáng được chú ý riêng vì nó thay đổi hình dạng so sánh. Với việc kết hợp công đoạn thổi, đổ và đóng nắp trong một khối nhỏ gọn, đơn giản và dễ sử dụng, chuyên dụng cho cấu hình mini linear, nó loại bỏ băng chuyền khí và bộ đệm giữa công đoạn thổi và đổ. Điều này tiết kiệm diện tích nhà máy và giảm số điểm chuyển đổi mà chai có thể bị mất, nâng cao chỉ số OEE hiệu quả. Đối với nhà sản xuất có hạn chế về không gian như vậy, CombiBlock có thể nâng chỉ số quay trở lại ngay cả khi BPH của nó nằm trong phạm vi tiêu chuẩn, vì nó giảm cả chỉ số đầu tư cho băng chuyền và thiệt hại hoạt động do chuyển đổi.
Xây dựng chỉ số đầu tư và chi phí tương đối (mô hình cơ sở 100 điểm)
Với các máy được xác định, chúng ta đặt chúng trên đường cơ sở 100 điểm. Đường tự động, được đại diện bởi dòng sản phẩm FGX, được đặt ở 100 điểm chỉ số đầu tư. Mỗi thành phần của đường này được biểu diễn đầu tiên bằng tỷ lệ phần trăm của 100 điểm và sau đó bằng điểm riêng. Đường bán tự động được đánh giá theo cùng một đường cơ sở, vì vậy chỉ số mua sắm thấp hơn của nó xuất hiện trực tiếp là ít điểm hơn. Đây là cách nghiêm túc để so sánh mà không tham chiếu đến bất kỳ loại tiền tệ nào.
Chỉ số đầu tư tương đối (đường tự động = 100 điểm cơ sở)
| Thành phần đầu tư | Điểm tự động | [N] Tự động phần trăm | Điểm bán tự động | Tỷ lệ bán tự động |
|---|---|---|---|---|
| Cơ sở và khung máy | 18 | 18% | 14 | 30% |
| Kẹp servo liên kết cam | 16 | 16% | 8 | 17% |
| Động cơ servo và truyền chuyển | 12 | 12% | 4 | 9% |
| Lò hơi 38.1mm | 14 | 14% | 12 | 26% |
| Điều khiển PLC và giám sát từ xa | 10 | 10% | 5 | 11% |
| Tích hợp phun-nhồi-kín | 12 | 12% | 0 | 0% |
| Bộ khuôn và các module | 10 | 10% | 5 | 11% |
| Dây chuyền và hậu cần | 8 | 8% | 2 | 4% |
| Chỉ số đầu tư tổng thể | 100 | 100% | 50 | 100% |
Bảng này cho thấy đường sản xuất bán tự động ở mức 50 điểm chỉ số đầu tư so với cơ sở dữ liệu tự động là 100. Nói cách khác, chi phí một lần để lắp đặt một đường sản xuất bán tự động là khoảng một nửa chỉ số của đường sản xuất tự động, đó là lý do nó hấp dẫn các doanh nghiệp nhỏ. Tuy nhiên, chỉ số đầu tư chỉ là một phần của câu chuyện; chỉ số chi phí hoạt động quyết định xem mức điểm thấp hơn này có được thu hồi thông qua chi phí hoạt động rẻ hơn hay bị phá hủy bởi chi phí lao động và năng lượng cao hơn mỗi chai.
Do đó, chúng tôi xây dựng một chỉ số thứ hai cho chi phí tái diễn mỗi 1000 chai, với đường nửa tự động được đặt là 100 điểm chi phí hoạt động và đường tự động được đánh giá dưới nó. Năng lượng chiếm trọng lượng lớn nhất vì nó tái diễn trên mỗi chai, tiếp theo là lao động, sau đó là vật tư và mất chất lượng. Oven 38,1 mm và hệ thống servo kéo đường năng lượng tự động xuống, trong khi tải bằng tay đẩy đường lao động nửa tự động lên.
Chỉ số chi phí hoạt động tương đối (gồm 1000 chai, máy bán tự động = 100 cơ sở)
| Thành phần vận hành | Trọng lượng | Điểm tự động | Điểm bán tự động |
|---|---|---|---|
| Năng lượng (kWh trên 1000 chai) | 40% | 65 | 100 |
| Lao động (giờ mỗi ca) | 35% | 30 | 100 |
| Vật tư phụ và bảo trì | 15% | 85 | 90 |
| Thời gian chết và thất thoát chất lượng | 10% | 40 | 100 |
| Chỉ số hoạt động cân bằng | 100% | 53 | 100 |
Chỉ số hoạt động cân bằng là 53 cho dây chuyền tự động và 100 cho dây chuyền bán tự động. Nói một cách đơn giản, cho mỗi 1000 chai, dây chuyền tự động có chi phí hoạt động chỉ bằng một nửa của chỉ số hoạt động của dây chuyền bán tự động. Chi phí hoạt động thấp hơn và công sức thấp hơn của cấu hình tự động chiếm phần lớn chi phí tái tạo, và đây là cơ chế giúp chỉ số đầu tư cao được trả lại thông qua chỉ số hoạt động thấp hơn trong suốt thời gian sử dụng thiết bị.
Dữ liệu về tiêu thụ năng lượng, hiệu suất tổng thể và sử dụng công suất
Các chỉ số trên được xây dựng từ các đo lường vật lý, và người mua nên xem các đo lường đó trực tiếp. Bảng dưới đây chuyển các điểm trừu tượng thành các đơn vị kỹ thuật thực sự xuất hiện trên máy đo năng lượng nhà máy và báo cáo sản xuất: chai mỗi giờ, hiệu quả thiết bị tổng thể, năng lượng mỗi 1000 chai, giờ lao động mỗi ca và sử dụng công suất. Đây là những con số mà một nhà quản lý có thể kiểm tra trực tiếp tại nhà máy.
Chỉ số kỹ thuật: Tự động so với bán tự động
| [N] [N] Metric | Dây chuyền tự động | Dây chuyền bán tay | Đơn vị |
|---|---|---|---|
| Khả năng xử lý | 8000 đến 15000 | 1000 to 2000 | BPH |
| Hiệu quả thiết bị tổng thể | 85 | 62 | Tỷ lệ OEE |
| Năng lượng cho 1000 chai | 38 | 58 | [N] 13. kWh trên 1000 chai |
| Nhân công | 2 | 6 | giờ lao động cho mỗi ca |
| Tỷ lệ khai thác sức chứa | 92 | 70 | tỷ lệ sử dụng |
Năng lượng cho 1000 chai là con số đơn lẻ rõ ràng nhất. Với 38 kWh cho 1000 chai, dây chuyền tự động sử dụng khoảng hai phần ba so với 58 kWh cho 1000 chai của dây chuyền bán tự động, và khoảng cách này càng mở rộng khi trọng lượng chai tăng cao hơn, khi lò làm việc cật hơn. Vì lò là tải trọng chính, khoảng cách 38,1 mm của ống đốt và tiết kiệm điện hơn 30% so với các lò truyền thống chuyển trực tiếp sang một chỉ số hoạt động thấp hơn và lợi nhuận tương đối tốt hơn.
Tỷ lệ hiệu quả thiết bị tổng thể ở mức 85% cho dây chuyền tự động so với 62% cho dây chuyền bán tự động phản ánh kết quả tổng hợp của độ sẵn sàng, hiệu suất và chất lượng. Hệ thống servo liên kết cam nâng cao hiệu suất bằng cách loại bỏ thời gian chết, giám sát từ xa nâng cao độ sẵn sàng bằng cách phát hiện lỗi sớm và độ căng phẳng servo liên tục nâng cao chất lượng bằng cách giảm số lượng sản phẩm bị loại bỏ. Dây chuyền bán tự động mất điểm ở tất cả ba yếu tố này vì việc vận chuyển thủ công gây ra sự khác biệt mà không một nhân viên nào có thể duy trì trong cả một ca làm việc.
Độ sử dụng công suất là yếu tố khuyến khích kỷ luật. Một dây chuyền tự động được lắp đặt với tỷ lệ sử dụng 92% đang hoạt động gần mức giới hạn thiết kế, do đó chỉ số đầu tư 100 điểm được phân bổ trên số lượng chai tối đa. Một dây chuyền bán tự động với tỷ lệ sử dụng 70% vẫn còn 30% công suất thấp đã được sử dụng, vì vậy chỉ số mua sắm thấp hơn không được tận dụng hết. Vì vậy, mô hình lợi nhuận xem việc sử dụng như một nhân số trên cả hai phía, và so sánh chỉ là công bằng khi mỗi dây chuyền được đánh giá theo tỷ lệ sử dụng mà người mua có thể đạt được.
Số giờ lao động mỗi ca làm việc hoàn thành bức tranh. Hai giờ lao động mỗi ca trên đường sản xuất tự động so với sáu giờ trên đường sản xuất bán tự động có nghĩa là cấu hình tự động giải phóng nhân viên có kỹ năng cho công việc chất lượng, bảo trì và logistics thay vì đổ các mẫu. Trong các thị trường nơi lao động khan hiếm hoặc đắt đỏ, sự khác biệt này thôi cũng đủ để nâng chỉ số hoạt động để có thể chấp nhận cấp độ mua hàng cao hơn, bất kể việc tiết kiệm năng lượng.
Phân tích lợi nhuận tương đối qua điểm chỉ số
Bây giờ chúng ta kết hợp chỉ số đầu tư, chỉ số hoạt động và các chỉ số kỹ thuật thành một chỉ số lợi nhuận tương đối. Lợi nhuận được định nghĩa là giá trị sản xuất được tạo ra cho mỗi đơn vị chi phí tổng hợp, trong đó giá trị sản xuất được chỉ số hóa từ BPH nhân với tỷ lệ sử dụng nhân với OEE, và chi phí tổng hợp là chỉ số đầu tư amortize cộng với chỉ số hoạt động. Không có tiền tệ tham gia vào phép tính; kết quả là một tỷ lệ điểm.
Để giữ cho so sánh rõ ràng, đường sản xuất tự động lại là tham chiếu 100 điểm cho giá trị sản xuất, vì dải 8000 đến 15000 BPH nhân với tỷ lệ sử dụng 92% và chỉ số OEE 85% sẽ tạo ra giá trị sản xuất được chỉ số hóa lớn nhất. Đường sản xuất bán tự động, với mức BPH thấp hơn, tỷ lệ sử dụng thấp hơn và chỉ số OEE thấp hơn, tạo ra giá trị sản xuất được chỉ số hóa nhỏ hơn ngay cả khi chỉ số đầu tư của nó chỉ là một nửa. Bảng dưới đây cho thấy các thành phần lợi nhuận cạnh nhau.
Các thành phần chỉ số lợi nhuận tương đối
| Hệ số trả lại | Điểm tự động | Điểm bán tự động | [N] Ghi chú |
|---|---|---|---|
| Giá trị đầu ra theo chỉ số | 100 | 22 | BPH nhân với mức sử dụng nhân với OEE |
| Chỉ số đầu tư đã chiết khấu | 100 | 50 | [N] 1: Theo kỳ cơ bản |
| [N] 2: Chỉ số chi phí vận hành | 53 | 100 | [N] 3: Trên mỗi 1000 chai |
| [N] 4: Chỉ số chi phí tổng hợp | 153 | 150 | Đầu tư cộng với chi phí hoạt động |
| chỉ số lợi nhuận tương đối | 65 | 15 | sản lượng chia cho chi phí |
Chỉ số lợi nhuận tương đối là 65 điểm cho đường tự động và 15 điểm cho đường bán tự động. Mặc dù đường bán tự động có chỉ số chi phí tổng hợp thấp hơn một chút trên giấy, nhưng giá trị sản lượng của nó sụt giảm xuống 22 điểm, do đó mỗi điểm đầu tư thu được lợi nhuận ít hơn. Trong ngôn ngữ đơn giản, đường tự động mang lại khoảng 4 lần chỉ số lợi nhuận cho mỗi điểm chi phí tổng hợp, đây là lý do tại sao các nhà sản xuất có sản lượng lớn thường ưu tiên cấu hình tự động.
Chúng ta cũng có thể biểu diễn kết quả theo cấp độ, đây là cách dữ liệu nên được trình bày cho một hội đồng quyết định. Đường tự động nằm ở cấp độ lợi nhuận cao đến rất cao do sự kết hợp giữa tiết kiệm năng lượng, lao động thấp và OEE cao. Đường bán tự động nằm ở cấp độ lợi nhuận thấp đến trung bình, phù hợp cho sản lượng thấp và biến đổi nhưng không phù hợp với quy mô. Cấp độ cao cấp được dành cho CombiBlock Linear BFC trong các nhà máy có không gian hạn chế, sử dụng nhiều, nơi diện tích sàn được tiết kiệm và mất mát chuyển đổi được loại bỏ, nâng cao chỉ số lợi nhuận vượt quá đường tự động độc lập.
Để xác định điều kiện giới hạn, mô hình lợi nhuận giả định rằng đường tự động được chạy ở mức sử dụng trung bình hoặc cao hơn. Nếu một người mua cài đặt đường FGX có công suất 15.000 chai/phút nhưng chỉ chạy nó ở mức sử dụng thấp vì nhu cầu không có, chỉ số đầu tư đã amort hóa sẽ được phân bổ trên quá ít chai và chỉ số lợi nhuận sẽ giảm xuống mức của máy bán tự động. Do đó, dữ liệu cho thấy việc phù hợp kích thước đường với nhu cầu thực tế, không phải là mua máy lớn nhất có sẵn. YuDa hỗ trợ điều này bằng cách cung cấp dòng sản phẩm tốc độ tiêu chuẩn từ 1000 đến 7000 chai/phút để tầng mua hàng có thể được điều chỉnh theo nhu cầu.
Các ngành công nghiệp được phục vụ bởi các dây chuyền tự động và bán tự động
Tỷ lệ trả lại thay đổi theo ngành công nghiệp, vì mỗi ngành công nghiệp có một đường cong khối lượng khác nhau, trọng lượng gram chai khác nhau và một độ chịu lỗi khác nhau cho chi phí đơn vị. Máy YuDa phục vụ đóng gói đồ uống, nước, dầu thực vật và thực phẩm, và mô hình chỉ số phù hợp với mỗi ngành công nghiệp trong số bốn ngành này.
Các loại đồ uống, bao gồm các loại đồ uống có gas và nước ép, là ứng dụng có khối lượng rất cao, nơi dòng sản xuất tự động FGX hoặc dòng sản xuất tốc độ tiêu chuẩn có thể thu lại lợi nhuận. Các loại chai đồ uống có gas cần được làm nóng mẫu trước và nén phồng một cách ổn định để giữ áp suất chứa carbon, điều này có lợi cho dòng sản xuất tự động được điều khiển bằng servo và hiệu suất liên tục của nó. Năng lượng cho mỗi 1000 chai có ý nghĩa nhất ở đây vì quá trình sản xuất là liên tục và dài, do đó, việc tiết kiệm 38,1 mm trong lò nung có thể tạo ra lợi ích trong suốt năm.
Nước là ứng dụng lớn nhất và là ứng dụng nhạy cảm nhất với chi phí đơn vị, vì chai nước được bán với lợi nhuận ròng thấp nhất và khối lượng lớn nhất. Một dây chuyền tự động hoạt động với tỷ lệ sử dụng 92% và tiêu thụ 38 kWh cho 1000 chai là trường hợp tiêu biểu cho chỉ số lợi nhuận cao. Các dây chuyền bán tự động chỉ được sử dụng trong các lô sản phẩm nước riêng biệt hoặc thương hiệu riêng, nơi khối lượng không đủ để đáp ứng yêu cầu tự động hóa, và ở đó, mức giá mua thấp hơn là yếu tố quyết định thay vì chỉ số lợi nhuận.
Dầu ăn được phân biệt bởi chai nặng hơn và lò phải làm việc nhiều hơn, do đó tăng năng lượng cho mỗi 1000 chai trên cả hai loại dây chuyền. Dây chuyền tự động vẫn giành chiến thắng về chi phí vì hiệu quả của lò và lao động thấp của nó bù đắp cho trọng lượng gram nặng hơn, và vì các lô dầu ăn thường xuyên ổn định, cho phép sử dụng công suất cao. Dây chuyền bán tự động được sử dụng cho các lô dầu đặc biệt hoặc có hương vị, nơi sự linh hoạt vượt trội hơn chi phí đơn vị.
Hộp đựng thực phẩm, bao gồm các loại nước sốt, gia vị và các loại bao bì có thể ăn được, có phạm vi sử dụng rộng nhất. Các loại gia vị phổ biến với khối lượng lớn phù hợp với dòng sản xuất tự động, trong khi các thương hiệu thực phẩm thủ công hoặc theo mùa phù hợp với dòng sản xuất bán tự động do chỉ số mua hàng thấp hơn và quá trình thay đổi hình dạng nhanh hơn. Kiểu thiết kế mô-đun của dòng sản xuất tự động làm giảm khoảng cách này bằng cách làm cho quá trình thay đổi hình dạng nhanh hơn, nhưng dòng sản xuất thủ công vẫn là câu trả lời đúng khi kích thước lô nhỏ và không thể dự đoán được.
Hướng dẫn lựa chọn: Nhu cầu sản lượng đến mô hình
Bước cuối cùng là chuyển dữ liệu thành một quy tắc quyết định. Bảng dưới đây gộp nhu cầu sản xuất, được biểu thị bằng các dải chai mỗi giờ và kỳ vọng sử dụng, với mô hình YuDa phù hợp. Đây là kết quả thực tế của toàn bộ phân tích chỉ số và là điểm tham chiếu mà người mua sử dụng để yêu cầu một cấu hình.
Bảng nhu cầu sản lượng đến chọn mô hình
| [N] Cần suất đầu ra | [N] 5: Mô hình khuyến nghị | [N] 17. Cấp độ đầu tư | Cấp độ trả lại |
|---|---|---|---|
| [N] 6: Dưới 2000 BPH, biến đổi | [N] 7: Series Semi-auto | Thiếu | Thấp đến trung bình |
| 1000 đến 7000 BPH, ổn định | [N] 8: Series Tiêu chuẩn tốc độ | Cao | Cao |
| 8000 đến 15000 BPH, liên tục | Dòng FGX tốc độ cao | Rất cao | Rất cao |
| Không gian có hạn, tích hợp | BFC CombiBlock tuyến tính | Cao đến rất cao | Cao cấp |
Quy tắc đơn giản là: phù hợp dòng với nhu cầu sản xuất, không chỉ với ngân sách. Một dòng bán tự động được mua để tiết kiệm chỉ số mua hàng cho yêu cầu 7000 BPH sẽ thất bại khi trở lại vì chỉ số hoạt động và hiệu quả sử dụng thấp làm xóa đi khoản tiết kiệm đó. Ngược lại, một dòng FGX được mua cho yêu cầu 1500 BPH sẽ hoạt động dưới tải và lãng phí mức mua hàng cao. Bảng lựa chọn ngăn chặn cả hai lỗi bằng cách gắn mẫu với nhóm BPH đầu tiên.
Trọng lượng gram chai và hình dạng cổ là các bộ lọc phụ. Chai dầu ăn nặng hơn và lọ thực phẩm có cổ rộng cần cấu hình lò và khuôn mà các dòng tiêu chuẩn và tốc độ cao hỗ trợ thông qua các tùy chọn mô-đun, trong khi dòng CombiBlock được chọn khi diện tích sàn là giới hạn cản trở. Các kỹ sư của YuDa xem xét các tham số này trong quá trình cấu hình và đề xuất số lượng khoang và chiều dài lò để dòng sản xuất được cung cấp nằm ở mức đầu tư và lợi nhuận mong muốn thay vì quá cao hoặc quá thấp.
Cam kết dịch vụ và hỗ trợ
Một mô hình lợi nhuận đầu tư chỉ tốt như mức hỗ trợ duy trì đường ở OEE được thiết kế, do đó gói dịch vụ là một phần của việc tính toán lợi nhuận thay vì là một bổ sung. YuDa, một nhà máy của Wanplas, hỗ trợ mỗi dây chuyền bằng các cam kết bảo vệ hiệu quả sử dụng và giảm chỉ số hoạt động trong suốt thời gian sử dụng thiết bị.
Cam kết đầu tiên là 500 USD về phụ tùng miễn phí mỗi năm, giúp giảm trực tiếp chi phí tiêu hao và bảo trì trong chỉ số chi phí hoạt động. Kết hợp với thiết kế mô-đun, điều này có nghĩa là một mô-đun đã hỏng hoặc một phụ tùng tiêu hao thông thường được thay thế mà không cần sự kiện mua sắm riêng biệt, giúp giảm thời gian dừng dự kiến và duy trì hiệu quả sử dụng cao. Tập đoàn Wanplas áp dụng chính sách này trên các nhà máy chuyên dụng của mình, vì vậy đây là một cam kết cấp bậc thương hiệu chứ không phải một lời hứa một lần.
Theo dõi từ xa là trụ cột thứ hai. Vì các kỹ sư tại trụ sở chính Trung Quốc có thể đọc dữ liệu PLC thông qua kết nối di động và nhận được thông báo bất thường, hầu hết các lỗi được xác định trước khi trở thành sự ngừng hoạt động. Điều này nâng cao độ sử dụng và do đó chỉ số OEE, được mô hình trả lại tính điểm giá trị đầu ra. Đối với người mua, đây là thời gian hoạt động miễn phí, được tạo ra bởi kiến trúc điều khiển chứ không phải bởi lao động bổ sung tại hiện trường.
Kết quả về hiệu năng năng lượng là trụ cột thứ ba. Tiết kiệm điện hơn 30% so với lò nung thông thường là không phải tuyên bố marketing mà là kết quả thiết kế của khoảng cách đốt 38,1mm, và được xác minh trong thử nghiệm hoạt động trước khi vận chuyển. Một dây chuyền rời khỏi nhà máy với mức điện năng thấp hơn 1.000 chai giữ lại lợi thế đó trong suốt đời sử dụng, tích lũy chỉ số trả lại năm sau năm. Người mua có thể yêu cầu thông số kỹ thuật của lò nướng bằng văn bản như một phần của quá trình chấp nhận.
Cuối cùng, chính sách nhà máy mở cửa đón tiếp khách hàng đến kiểm tra, thử nghiệm mẫu và đào tạo nhân viên. Thấy hệ thống liên kết cam, điều khiển servo và lò nung 38,1 mm hoạt động trước khi mua giúp loại bỏ sự không chắc chắn trong quyết định mua hàng và cho phép người mua xác nhận các tuyên bố về máy thực tế. Thiết lập và điều hành, cùng với đào tạo, đóng vòng luẩn quẩn để đường dây đạt được hiệu suất thiết kế nhanh chóng sau khi đến nơi.
Các câu hỏi thường gặp
Tại sao tỷ lệ lợi nhuận đầu tư được biểu diễn bằng chỉ số thay vì giá?
Mô hình chỉ số làm bình phương đường tự động để 100 điểm cơ sở và biểu diễn mọi thành phần chi phí và mọi nhân tố lợi nhuận bằng điểm hoặc phần trăm. Điều này cho phép người mua so sánh các dòng tự động và bán tự động dựa trên các chỉ số kỹ thuật như BPH, OEE, năng lượng cho 1000 chai và sử dụng công suất mà không phụ thuộc vào giá cả theo khu vực, thay đổi theo cấu hình, vận chuyển và thuế địa phương. So sánh này vẫn có giá trị trong bất kỳ thị trường nào và có thể được chạy lại với dữ liệu địa phương.
Bếp ấm 38,1 mm tiết kiệm bao nhiêu năng lượng?
Máy nấu chín YuDa giảm khoảng cách giữa thiết bị làm nóng và bề mặt nấu chín xuống 38,1 mm và tiết kiệm hơn 30% điện năng so với các máy nấu chín thông thường. Theo chỉ số, điều này làm giảm đường điện của chỉ số chi phí hoạt động từ cấp cao xuống cấp trung bình cho sản xuất tự động, và đây là yếu tố duy nhất lớn nhất góp phần làm cho các dòng sản xuất tự động có hiệu quả tương đối tốt hơn theo quy mô.
Dải sản lượng chai nào phù hợp dây chuyền bán tự động?
Dòng sản phẩm bán tự động được đặt ở mức đầu ra thấp đến trung bình, phù hợp với các doanh nghiệp nhỏ và các thương hiệu địa phương cần kích thước lô sản xuất linh hoạt. Nó có chỉ số mua hàng thấp hơn nhưng số giờ lao động mỗi ca và tỷ lệ sử dụng công suất thấp hơn so với các dây chuyền tự động, vì vậy mức lợi nhuận của nó là thấp đến trung bình thay vì cao.
Giám sát PLC từ xa mang lại gì cho lợi nhuận?
Các kỹ sư tại trụ sở chính Trung Quốc có thể đọc dữ liệu PLC thông qua kết nối di động, nhận được thông báo bất thường và hướng dẫn sửa đổi tại địa điểm khách hàng. Điều này nâng cao chỉ số OEE và giảm thời gian ngừng hoạt động không dự kiến, cải thiện chỉ số lợi nhuận tương đối mà không tăng thêm lao động tại địa điểm và nó bảo vệ tỷ lệ sử dụng công suất trong suốt đời sử dụng thiết bị.
Làm thế nào để tôi chọn giữa dòng FGX tốc độ cao và tốc độ tiêu chuẩn?
Dòng FGX tốc độ cao bao gồm 8000 đến 15000 BPH cho nhu cầu lượng lớn rất cao, trong khi dòng tốc độ tiêu chuẩn bao gồm 1000 đến 7000 BPH cho lượng trung bình đến cao. Độ đầu ra, trọng lượng gram của chai và diện tích nhà máy có sẵn quyết định mẫu phù hợp, và bảng chọn lựa gắn từng nhóm BPH với dòng sản phẩm được khuyến nghị.
Dây chuyền YuDa đi kèm hỗ trợ dịch vụ gì?
Dịch vụ hỗ trợ bao gồm 500 USD phụ tùng miễn phí mỗi năm, theo dõi PLC từ xa, tiết kiệm hơn 30% năng lượng so với lò nung truyền thống, cài đặt và vận hành, đào tạo nhân viên và chính sách nhà máy mở, đón tiếp khách hàng đến kiểm tra và thử nghiệm mẫu. Những cam kết này bảo vệ tỷ lệ sử dụng và giảm chỉ số hoạt động, vì vậy chúng là một phần của tính toán lợi nhuận.
Kết luận
Các dữ liệu về lợi nhuận đầu tư trở nên rõ ràng khi được biểu diễn bằng chỉ số 100 điểm thay vì số tiền tệ. Dòng sản xuất chai PET tự động, được hỗ trợ bởi hệ thống liên kết cam, điều khiển servo, lò sưởi 38,1 mm và giám sát PLC từ xa, có chỉ số mua hàng cao hơn nhưng chỉ số hoạt động thấp hơn nhiều, và đạt chỉ số lợi nhuận tương đối là 65 điểm so với 15 cho dòng bán tự động. Dòng bán tự động vẫn là lựa chọn chính xác cho khối lượng thấp và thay đổi theo thời gian do mức mua hàng thấp và quá trình chuyển đổi nhanh hơn, nhưng nó không thể so sánh với dòng tự động về lợi nhuận ở quy mô lớn.
YuDa, một nhà máy Wanplas có hơn 20 năm kinh nghiệm, thiết bị ở hơn 60 quốc gia, vị trí thứ 2 ở Trung Quốc về máy thổi chai PET, và hơn 20 bằng sáng chế, cung cấp toàn bộ dòng sản phẩm để phù hợp với mọi đường cong nhu cầu: Dòng FGX tốc độ cao từ 8000 đến 15000 chai / phút, Dòng tốc độ tiêu chuẩn từ 1000 đến 7000 chai / phút, Dòng bán tự động cho khối lượng đầu tư và Dòng BFC CombiBlock tuyến tính cho các nhà máy tích hợp có không gian hạn chế. Mỗi dòng đều được hỗ trợ bởi 500 phần phụ trội miễn phí mỗi năm, giám sát từ xa, tiết kiệm năng lượng lò sưởi hơn 30% và chính sách nhà máy mở.
Để chuyển từ phân tích này sang một cấu hình, hãy gửi yêu cầu về sản lượng, trọng lượng mỗi chai, kích thước cổ chai và diện tích nhà máy có sẵn, và nhà máy sẽ đề xuất mô hình và số lượng hình hốc phù hợp với mức đầu tư và lợi nhuận mong muốn của bạn, tổ chức một thử nghiệm mẫu và chào đón đội ngũ của bạn để kiểm tra nhà máy. Dòng sản xuất phù hợp là dòng có kích thước phù hợp với nhu cầu thực tế của bạn, và phương pháp chỉ số trong bài viết này là công cụ để xác nhận điều này trước khi bạn thực hiện giao dịch.
