NÁKLADOVÉ ŠETRENÍ VE SLÉVÁRNE ENERGETICKÝCH STROJÍREN BRNO, A.S. EVALUATION THE COSTS IN THE FOUNDRY ENERGETICKÝCH STROJÍREN BRNO, A.S.

Transkript

1 NÁKLADOVÉ ŠETRENÍ VE SLÉVÁRNE ENERGETICKÝCH STROJÍREN BRNO, A.S. EVALUATION THE COSTS IN THE FOUNDRY ENERGETICKÝCH STROJÍREN BRNO, A.S. Vladislav Kurka a Zdenek Ondrácek b Richard Paseka c Václav Kafka d Jaroslav Šenberger e a b c d e Vysoká škola bánská - Technická univerzita Ostrava, tr. 17. listopadu 15, Ostrava- Poruba, CR, vladislav.kurka.st@vsb.cz Energetické strojírny Brno, a.s., divize slévárna, Vídenská 297/99, Brno, CR, ondracek@esbrno.com Energetické strojírny Brno, a.s., divize slévárna, Vídenská 297/99, Brno, CR, slevarna@esbrno.com Racio & Racio, Vnitrní 732, Orlová-Lutyne, CR, vaclav.kafka@iol.cz Vysoké ucení technické v Brne, Technická 2896/2, Brno, CR, senberger@umi.fme.vutbr.cz ABSTRAKT Jedním z nejsledovanejších ukazatelu podniku jsou bezesporu náklady. Vlivem stále rostoucích cen vstupu se mení také i jejich priority. V podmínkách slévárny ESB, a.s. Brno bylo provedeno rozsáhlé šetrení s cílem najít oblasti nákladových úspor. Toto sledování probehlo v rámci celé slévárny zahrnující formovnu, tavírnu a cidírnu. V predkládaném príspevku uvádíme strucné závery uvedeného šetrení s návrhy na možné nákladové úspory. ABSTRACT The most following indicator going out from company are sure costs. Its priority are growing up under the influence of growing up entries. In the foundry ESB, a.s. cost assessment has been done in order to quantify cost savings. The cost assessment covered moulding shop, melting shop and cleaning and handling shop. Results are mentioned with suggestions on potential cost savings. 1 ÚVOD Vlivem stále rostoucích cen a sílící konkurence, jsou snad ve všech slévárnách nejsledovanejší položkou náklady, za které se vyrábí. Z tohoto duvodu se rešitelský kolektiv ve spolupráci s Ceskou slévárenskou spolecností snaží o monitorování a následné rízení nákladové spotreby. K tomuto úcelu využívá vyvinutou metodu prubežného sledování nákladové spotreby spojené s analýzou vzniklé nákladové odchylky. Uvedená metoda byla postupne vyvíjena a dopracována v [3] a následne v letech 2003 úspešne overena ve dvou ceských slévárnách, s pracovním názvem Projekt IV [1]. Touto problematikou se také zabývá [2]. Príspevek se zameruje zejména na praktické výsledky, které vyplynuly z Projektu IV pro slévárnu Energetických strojíren Brno, a.s. (ESB, a.s.). 1

2 2 CÍL PRÁCE Tento príspevek má za cíl posoudit možnosti snižování nákladu pri výrobe odlitku z neželezných kovu. Toto sledování bylo provedeno v podmínkách ceských sléváren neželezných kovu poprvé. Nejprve byla provedena technickoekonomická analýza nákladu v podmínkách slévárny ESB, a.s. Následne byla navrhnuta jednotlivá opatrení ke snižování nákladu. V neposlední rade jsou navrhovány oblasti s možností použití prubežného sledování nákladu. 3 SLÉVÁRNA ESB, A.S. Nejprve si uvedeme základní informace o slévárne ESB, a.s. (dále jen slévárna). Jedná se o komercní slévárnu neželezných kovu. Jakostní sortiment zahrnuje odlévání medi, bronzu (cínový, cervený, hliníkový) a hliníku. Prumerná expedovaná hmotnost odlitku se pohybuje od 5 do 7 kg/odlitek. Sortiment vyrábených odlitku je zastoupen z 15 % slitinami hliníku a z 85 % slitinami medi. Sortiment odlévaných výrobku odpovídá malosériové, prototypové a kusové výrobe. Z tohoto duvodu je výroba odlitku zajištována predevším rucním formováním a rucním litím do bentonitové formovací smesi a do formovací smesi CT (vodní sklo + písek). Kapacita slévárny je pri dvousmerném provoze cca 150 t odlitku za rok. Výroba za rok 2003 cinila 118 t odlitku. Dále se zameríme na jednotlivé nákladové oblasti, jež byly hodnoceny. Nejprve si uvedeme sledování nákladu formovny. 4 PROBLEMATIKA NÁKLADOVOSTI FORMOVNY Jak bylo výše receno slévárna používá dva druhy formovacích smesí (bentonitovou formovací smes a formovací smes CT. Ponevadž bentonitová formovací smes se používá na velice malý pocet odlitku nebyla predmetem šetrení. Zamerili jsme se na formovací smesí CT. Po zchladnutí odlitého kovu ve formovacím rámu se formovací smes CT vybije z formy do kontejneru a odváží se na skládku. V podmínkách slévárny se dále již nevyužívá. Náklady na formovací smes CT nekolikanásobne prevyšují náklady na bentonitovou formovací smes. Nejprve si uvedeme metodiku sledování nákladu na formovací smes CT. 4.1 Metodika sledování nákladu Rešitelský kolektiv v podmínkách formovny vybral tri oblasti sledování:?? sušení formovacího písku;?? formovací smes CT;?? formovací smes CT použitá pro navýšení vtokové soustavy. Dále se budeme zabývat hodnocením jednotlivých nákladu formovací smesi CT. 4.2 Náklady na sušení formovacího písku Vzhledem k vysokým nákladum na koupi suchého písku od externího dodavatele vyvstal úkol porovnat náklady na kupovaný suchý písek s náklady na mokrý písek a jeho vlastním sušením. Za tímto úcelem bylo nutné stanovit položky neúplných vlastních nákladu (NVN) na sušení mokrého písku. Jednalo se o náklady na plyn, elektrickou energii, mzdu obsluhy a mokrý písek. Vycíslení techto dílcích nákladu je prehledne sestaveno v tab. 1. K propoctum byla použita data za I. pololetí roku Z provedeného šetrení vyplynulo, že náklady na koupi suchého písku predstavují navýšení o 584 Kc/t oproti nákladum na vlastní sušení mokrého písku. 2

3 Tab. 1: Porovnání nákladu na koupi suchého písku s vlastním sušením mokrého písku Období (I.pololetí) Náklady Sledované Náklad Doba chodu sušicky Náklady celkem položky [Kc/hod] [hod] [Kc/I.pol] [Kc/t] r./sl Plyn 33,91 999, ,52 117,71 2 Elektrina 1,25 999, ,69 4,34 3 Mzda 31,04 999, ,74 107,74 4 Písek-mokrý 186,00 5 Neúplné vlastní náklady na sušení mokrého písku 415,79 6 Náklady na suchý písek 1 000,00 7 Rozdíl nákladu na sušení mokrého písku a koupi suchého písku 584, Dílcí záver a opatrení k sušení formovacího písku Z uvedených skutecností pro slévárnu jednoznacne vyplývá nákup mokrého písku a jeho sušení vlastními prostredky. Slévárna dále uvažuje o koupi druhé sušicky písku. Doporucujeme provádet tento propocet vždy po zmene cen vstupních ukazatelu. 4.3 Náklady na formovací smes CT Pro stanovení NVN na formovací smes CT bylo nutné vytipovat nákladové položky, které se hlavní merou podílejí na jejich tvorbe. Jednalo se o náklady na suroviny a zpracovací náklady. Prehledne jsou tyto ukazatele vycísleny v tab. 2. Jako kalkulacní jednice byla stanovena hmotnost vyrobené formovací smesi. Formovací písek byl ocenen nákladem na koupi suchého písku od externího dodavatele. Tab. 2: Položky neúplných vlastních nákladu na formovací smes CT Jednotky Aritmetick Variacní ISP ý prumer koeficient (%) d. m. h. m. r./sl Suroviny formovací písky [Kc/t] , vodní sklo [Kc/t] 226 5, celkem [Kc/t] , Zpracovací míchání formovací náklady smesi CT [Kc/t] 13 13, mzda obsluhy [Kc/t] 95 12, likvidace použité formovací smesi CT [Kc/t] 463 0, celkem [Kc/t] 570 2, Neúplné vlastní náklady [Kc/t] , Poznámka: ISP - interval spolehlivosti prumeru, d.m. - dolní mez, h.m. - horní mez Dílcí nákladové položky uvedené v tab. 2 (r.1-7) se staly soucástí kalkulacního vzorce. Sledované položky byly vždy porovnávány se standardem slévárny. Prumerná nákladová odchylka NVN od standardu se pohybovala kolem 13 Kc/t. Formovací smes CT byla pripravována v S mlýnu s kapacitou 300 kg/dávku. Velmi vyrovnané bylo dávkování formovacího písku (variacní koeficient mel hodnotu 0,30 %) a následne také vodního skla (variacní koeficient - 5,74 %). Jednotlivé položky zpracovacích 3

4 nákladu vykazovaly vyšší variabilitu (kolem 12,00 %). Vzhledem k nízké nákladové hodnote však zásadním zpusobem neovlivnily celkové NVN. Variabilita NVN (merená variacním koeficientem) byla tedy velmi nízká 0,79 % Dílcí záver a opatrení k nákladum na formovací smes CT Po zhodnocení uvedených skutecností zjištujeme, že nejvetší podíl NVN (95 %) tvorí náklady na suroviny a náklady na likvidaci použité formovací smesi CT. Možným opatrením by tedy byla kupríkladu bezplatná likvidace použité formovací smesi CT, ci dokonce její prodej. Další možný návrh je vetší využití levnejší bentonitové formovací smesi, jež se ve slévárne užívá na pomerne malou cást sortimentu (cca 19 %). Nebo využívat zcela jinou technologii. Slévárna kupríkladu zavádí do výrobního procesu vakuové odlévání. Rešitelský kolektiv si vytkl za cíl zjistit náklady na likvidaci použité formovací smesi CT po vstupu do EU a zavedení do praxe prísnejších ekologických zákonu. 4.4 Spotreba formovací smesi CT pro navýšení vtokové soustavy Z duvodu potreby vyššího tlaku tekutého kovu ve forme, slévárna zvyšuje vtokové soustavy nad horní okraj vrchního formovacího rámu. Model vtoku presahuje pres horní okraj formy a formír tento vtok "ohradí" formovací smesí CT. Jelikož náklady na formovací smes CT jsou relativne velmi vysoké (NVN odpovídají 2,03 Kc/kg) bylo provedeno vkalkulacním vzorci porovnání skutecné spotreby formovací smesi CT s normovanou spotrebou (slévárny). Z hodnocení vyplynulo, že v prípade nejvíce vyrábeného sortimentu (elektrické vodice) se jedná o navýšení spotreby formovací smesi CT o 33 % nad normovanou spotrebu. Norma spotreby formovací smesi CT je vycíslena pro každou velikost rámu. Pri hodnocení byly do formy odlévány optimální pocty odlitku. Toto hodnocení bylo provedeno také pro druhý nejvíce vyrábený typ odlitku (pouzdra). Zde byly hodnoceny rozdílné pocty odlitku odlévaných do ruzne velkých formovacích rámu. Posuzovány byly rozdílné velikosti rámu. Prumerná odchylka skutecné spotreby formovací smesi CT od normované spotreby slévárny byla vyšší až o 60 % Dílcí záver a opatrení k spotrebe formovací smesi CT pro navýšení vtokové soustavy Slévárna na základe uvedeného hodnocení proškolila formíre, aby dávali tencí vrstvu formovací smesi CT kolem modelu vtoku. Další navržené opatrení je ve snížení horní plochy formovací smesi CT pod horní okraj formovacího rámu. Pro tuto oblast nebyl proveden dostatecný pocet šetrení. Z tohoto duvodu se rešitelský kolektiv dále touto tématikou zabývá. 5 PROBLEMATIKA NÁKLADU TEKUTÉ FÁZE Výroba neželezných kovu, prevážne medi a bronzu, probíhá v elektrické stredofrekvencní indukcní kelímkové peci s mobilní cívkou a dvemi tavícími stanovišti o max. hmotnosti taveniny 300 kg. Tato pec byla predmetem sledování. Slévárna dále disponuje elektrickou kelímkovou odporovou nabírací pecí na tavení hliníkových slitin s max. hmotností taveniny v kelímku 80 kg. Náklady na tavení hliníkových slitin nebyly predmetem tohoto sledování. Behem sledování probíhajícího v jednom týdnu ve dvou smenách, byla nashromáždena data z 21 tavby zahrnující ctyri jakosti Br1, Br10, Br12 a CuAl45. Nejvyšší vypovídající schopnost mel výberový soubor jakosti Br1 (12 taveb). Ve sledovaném období se z této jakosti odlévaly prevážne elektrické vodice. Pred vlastním sberem dat a hodnocením nákladu, bylo nutné sestavit kalkulacní vzorec. Kalkulacní jednici predstavovala hmotnost tekutého kovu na žlábku. 4

5 NVN byly tvoreny náklady na vsázku, kovové prísady, nekovové prísady a zpracovacími náklady (na elektrickou energii, zemní plyn, vyzdívku /kelímky/ a mzdu tavice). Dále se budeme zabývat hodnocením všech sledovaných jakostí. 5.1 Celkové náklady sledovaných jakostí Byly vyhodnoceny všechny sledované jakosti dohromady z duvodu zjištení prumerného pohledu na NVN tekuté fáze slévárny jako celku. Vzhledem k jakostní odlišnosti vykazoval statistický soubor znacné variacní rozpetí NVN ( Kc/t). To predstavuje 35 % z prumerných NVN všech sledovaných jakostí ( Kc/t). Hlavní prícinou byly rozdílné požadavky na vsázku a prísady. Prumerné NVN sledovaných jakostí s náklady na vsázku a prísady a náklady na zpracování jsou prehledne sestaveny v tab. 3. Tab.3: Neúplné vlastní náklady jakostí Br1, Br10/12 a CuAl45 Br1 Br10/12 CuAl45 Náklady na: [Kc/t] [Kc/t] [Kc/t] r./sl vsázku a prísady zpracovací NVN Dílcí záver a opatrení ke všem sledovaným jakostem Uvedené skutecnosti poukazují na nutnost individuálního prístupu ke každé jakosti. Opatrením je tedy stanovovat náklady na tekutou fázi pro každou jakost zvlášt, nikoliv sumárne pro nekolik jakostí. Dále je nutné stanovit normu spotreby pro jednotlivé nákladové položky. Za zásadní považujeme u každé vyrobené tavby zajistit prubežné sledování nákladu. Rešitelský kolektiv ve spolupráci se slévárnou vyvíjí rozborovou sestavu tavby (RST), která by mela zajistit porovnání skutecných a standardních nákladu. Dále zjištenou nákladovou odchylku rozložit na prvotní príciny jejich vzniku. Byl vytvoren prvotní návrh RST, který se ve spolupráci se slévárnou nyní dopracovává [3]. 5.2 Náklady jakosti Br1 Tato jakost byla hodnocena podrobneji, nebot predstavuje 58 % z celkové produkce slévárny (I. pololetí 2003). V našem prípade bylo vyhodnoceno 12 taveb. Prumerné NVN ( Kc/t) vykazovaly znacné variacní rozpetí (5 149 Kc/t), což je cca 8 % z NVN. Šetrení prokázalo znacnou variabilitu všech ukazatelu NVN. Variacní koeficienty se pohybovaly od 14 do 48 %. Pouze u nákladu na vsázku byl variacní koeficient 0,8 %, ale vzhledem k její vysoké nákladové nárocnosti bylo variacní rozpetí Kc/t. Nejvetší variabilitu (variacní koeficient 48 %) predstavovaly mzdové náklady. Stanovovaly se jako podíl denních mzdových nákladu vztažený na pocet taveb za den a hmotnost tekutého kovu na žlábku u sledované tavby. Tekutý kov na žlábku byl stanovován z hmotnosti odlitku, vtokových soustav a hmotnosti kovu odlitého do kokily. Byla zjištena relativne vysoká licí predváha (1 049 Kc/t). Tu v našem prípade zaprícinila zejména hmotnost kovu odlitého do kokily. Variacní koeficient licí predváhy (pocítaný z hodnot nad kg) je velmi vysoký (97 %). Hmotnost tekutého kovu odlitého do kokily 5

6 se v prumeru pohybuje kolem 13 kg/tavbu (43 kg/t). Zpracovací náklady vynaložené na tavení zbytku kovu odlitého do kokily ciní v prumeru 54 Kc/tavbu (177 Kc/t). Další významnou položkou byly ztráty kovu propalem a rozstrikem, rezem a zbytkem kovu v kelímku, které byly vycísleny na 16 kg/t. Ne všechen tento kov se nevratne ztrácí. Trísky z rezu se zachytávají a odprodávají externímu dodavateli barevných kovu. Rozstrik se sbírá a vrací zpet do výrobního procesu. Predpokládáme, že se tak využije zpetne cca 50 % vzniklého rozstriku. U tavící predváhy dochází tedy k nevratným ztrátám kovu v množství cca 2,28 kg/t (v NVN toto ciní 143 Kc/t). Zbytkem kovu vkelímku dochází k nevratným ztrátám kovu 2,86 kg/t (v NVN to ciní 181 Kc/t). Celkové nevratné ztráty tekutého kovu vycíslením v NVN predstavují 324 Kc/t Dílcí záver a doporucení k jakosti Br1 Vzhledem k provedenému hodnocení lze doporucit vyrábet jakost Br1 (ale i ostatní) v co nejvetším poctu taveb za den. Dojde ke snížení merných mzdových nákladu. Dalším doporucením je dávkovat vsázku a prísady do kelímku v predem definovaném rozmezí (+X kg/t). Dojde tak ke snížení zbytku kovu v kelímku a také nákladu na jeho zpracování (cca 54 Kc/tavbu odpovídá 180 Kc/t). A v neposlední rade se snažit o co nejmenší rozstrik a maximální "vybrání" kovu z kelímku (opet použít do vsázky). Dojde tím ke snížení nevratné ztráty kovu až o 324 Kc/t. 5.3 Náklady jakostí Br10/12 a CuAl45 Dále si uvedeme nákladovost zbylých trí (dvou souboru) jakostí, která byla v rámci sledování také hodnocena zvlášt. Vzhledem k nižšímu poctu sledovaných taveb jakostí Br10 (2 tavby) a Br12 (3 tavby) byly tyto jakosti hodnoceny spolecne a oznaceny jako Br10/12 (5 taveb). Prumerné NVN jakosti Br10/12 jsou, jak je patrné z tab. 4, vzhledem k ostatním jakostem nejvyšší. To je zpusobeno hlavne rozdílnými náklady na prísady. Poslední sledovaná jakost CuAl45, se ctyrmi hodnocenými tavbami, mela NVN Kc/t, tedy o Kc/t vyšší oproti nejnižším NVN jakosti Br1. Tab. 4: Prumerné NVN a intervaly spolehlivosti prumeru sledovaných jakostí Výberový soubor taveb Aritmetický prumeru Odchylka od minimálního aritmetického prumeru Interval spolehlivosti prumeru dolní mez horní mez Šírka intervalu spolehlivosti prumeru [Kc/t] [Kc/t] [Kc/t] [Kc/t] [Kc/t] sl./r Br1,Br10/12, CuAl Br Br10/ CuAl Dílcí záver a doporucení k jakostem Br10/12 a CuAl45 Snížení nákladu u jakostí Br10/12 a CuAl45 lze dosáhnout shodnými opatreními jako u jakosti Br1. Z uvedených NVN mužeme vyvodit záver neprihlížet na hodnocení nákladovosti jednotlivých jakostí jako celku, ale snažit se o konkrétní prirazování nákladu a s tím související i výpocet ceny pro zákazníka. 6

7 6 PROBLEMATIKA NÁKLADOVOSTI CÍDÍRNY Rešitelský kolektiv považoval za nutné proverit všechny provozy ve slévárne, proto bylo také provedeno nákladové šetrení v cistírne odlitku (cídírne). Ve slévárne byly rozcleneny náklady cídírny (za I. pololetí roku 2003) na vybrané dílcí položky, tak jak ukazuje tab. 5. Z té je patrné, že nejvetší podíl (76,5 % z celkových nákladu cídírny) predstavují mzdové náklady Kc. Vzhledem k vysokým nákladum probehla proverka mzdových nákladu, za ctyri mesíce roku 2003, jež odhalila nesoulad mezi skutecne odpracovaným pracovním fondem a stanovenými normami (dle OPTI). Zjištené rozdíly se pohybovaly od do min/mesíc ( %). Do pracovního fondu byli zapocteni také pomocníci, kterí vypomáhají v cídírne, ale také ve formovne. Tab. 5: Úplné vlastní náklady cídírny za I. pololetí roku 2003 Jednotky rezání broušení Režijní náklady cídírny na svárecské pracovní elektrody rukavice pomucky celkem Mzdové náklady Celkové náklady cídírny 108 Náklad [Kc] cídírny [%] 16,6 4,5 0,3 1,4 0,6 23,5 76,5 100,0 Náklad na [Kc/t] t odlitku [%] 16,6 4,5 0,3 1,4 0,6 23,5 76,5 100,0 Pri pohledu na tab. 5 je patrné, že druhou významnou položkou (16,6 % z celkových nákladu cídírny) jsou náklady na rezání Kc. Skládají se prevážne z nákladu na rezací nástroje, predevším brusné pásy. Slévárna na základe predem definovaných kritérií zavádí jejich opetovné prebroušení. Náklady na broušení tvorí 10 % (100 Kc/ks) z ceny nového pásu. Životnost prebroušeného rezacího pásu je o cca 50 % nižší než nového rezacího pásu (1 010 Kc/ks). Spotreba brousících pásu byla 108 ks/i. pololetí roku Dílcí záver a opatrení k nákladovosti cídírny Slévárna nyní stanovuje nové normované hodiny a pro pomocné delníky vytvárí nové nákladové stredisko. Vzhledem k motivaci pracovníku na vyšší výkony bylo navrženo posoudit zavedení úkolové mzdy na cídírne. Snižování nákladu na brusné pásy se již ve slévárne zavádí a to jejich opetovným prebroušením. Efektivnost tohoto opatrení bude po zavedení vyhodnoceno rešitelským kolektivem. Pri prebroušení každého použitého pásu se predpokládá úspora ve výši Kc/rok. Rešitelský kolektiv v soucasné dobe vyhodnocuje skutecnou hmotnost expedovaných odlitku, zda odpovídá deklarované hmotnosti. 7 ZÁVER Práce uvedená v tomto príspevku spocívala v provedení technickoekonomické analýzy vybraných výrobních fází ve slévárne ESB, a.s. s následným doporucením na konkrétní opatrení a návrhem periodicity sledování nákladu v jednotlivých výrobních fázích. Na základe provedeného sledování vyplývá, že v podmínkách slévárny lze spotrebu nákladu snižovat. K tomu byla mimo jiné navržena jednotlivá opatrení uvedená v každé kapitole. 7

8 Rešitelský kolektiv se nyní zabývá výberem opatrení a vycíslením nákladu na jejich zavedení a možných prínosu. V soucasné dobe jich bylo registrováno 40. Dalším duležitou fází bude jejich postupné zavádení. Jako nejvýznamnejší vidíme zavedení vhodných metod prubežného sledování nákladu v jednotlivých výrobních fází, které umožní snižování nákladu. Práce byla vykonána za financní podpory GACR v rámci grantu c. 106/01/1385, Ceské slévárenské spolecnosti Brno, slévárny STROJTEX, a.s. Dvur Králové nad Labem a slévárny Energetických strojíren Brno, a.s. Brno. LITERATURA [1] Kafka, V., Králícek, P., Ondrácek, Z., Paseka, R., Šenberger, J., Blahutová, L., Kurka, V. Overení modelu prubežného sledování nákladu odlitku vceských slévárnách. Technická zpráva. Brno: Ceská slévárenská spolecnost, brezen 2004, 104 s. [2] Kafka, V., Kurka, V., Králícek, Paseka, R., Ondrácek, Z., Blahutová, L., Šenberger, J. Overení modelu prubežného sledování nákladu odlitku v ceských slévárnách - závery Projektu IV In Sborník z konference Teorie a praxe výroby a zpracování oceli. Ostrava: 2004, v tisku. [3] Kafka, V., Šenberger, J., Coufal, J., Andres, J., Štybnarová, E., Ledvonová, A., Blahutová, L., Vévodová, J. Problematika prubežného sledování nákladu odlitku v Ceských slévárnách. Technická zpráva. Brno: Ceská slévárenská spolecnost, listopad s. 8