POUŽITÍ TECHNICKO EKONOMICKÉ ANALYZY U TEKUTÉHO KOVU

Transkript

1 POUŽITÍ TECHNICKO EKONOMICKÉ ANALYZY U TEKUTÉHO KOVU Václav Figala a Václav Kafka b a) VŠB-TU Ostrava, FMMI, Katedra slévárenství,. listopadu, Ostrava Poruba, ČR, figala@volny.cz b) RACIO&RACIO, Vnitřní, Orlová, ČR, vaclav.kafka@iol.cz Abstrakt Úspory jsou jedním z nástrojů vedoucím k možné eliminaci vlivů současné hospodářské krize. Jelikož největší část nákladů ve slévárnách a ocelárnách tvoří náklady na výrobu tekutého kovu, dá se předpokládat, že zde bude zákonitě největší možnost dosažení nákladových úspor. Náplň tohoto příspěvku je proto orientována především na rozkrývání nákladových úspor na příkladu elektrických pecích metodou technicko-ekonomické analýzy u nákladů výroby tekutého kovu. Metoda je samozřejmě použitelná u všech dalších tavících agregátů tak i zařízení sekundární metalurgie. Příspěvek se zaměřuje na úvodní část tak zvanou prvotní analýzu, která je prováděná na malém počtu taveb (min ). Podle jejich závěrů se rozhoduje zda bude následně provedena komplexní technicko-ekonomická analýza.. ÚVOD Před provedením technicko-ekonomické analýzy se doporučuje pro podmínky oceláren a sléváren provedení tzv. prvotní analýzy nebo-li tzv. orientačního rozboru. Jedná se o úvodní nahlédnutí do problémů tavící fáze. Jejím výsledkem by měl být možný signál o nutnosti provedení podrobného rozboru. K úvodní analýze se využívá menší soubor taveb (nejméně ).. PRVOTNÍ ANALÝZA Prvotní analýza se provádí za účelem naznačení nákladových rezerv v konkrétním údobí výroby tekutého kovu. Získané výsledky provedené analýzy mohou signalizovat možná opatření především v těchto oblastech: skladba vsázky, skladba přísad, předváhy (propalů), energetických režimů a metalurgických a pracovních režimů, atd. Na základě výsledků prvotního rozboru je následně rozhodnuto o možném pokračování analýzy na rozsáhlejším výběrovém souboru dat. Jednotlivé kroky při provádění prvotní analýzy a hodnocení jejich výsledků jsou s využitím dat několika z dříve šetřených sléváren a oceláren uvedeny na příkladech níže.. PRVOTNÍ ANALÝZA SLÉVÁRNY A. Postup při provádění prvotní analýzy ) V případě slévárny A jsme pracovali se souborem taveb jakosti oceli vyráběné na tunové elektrické obloukové peci. ) Nákladový model byl sestaven obdobně jak je uvedeno v []. ) soubor taveb byl rozdělen do dílčích výběrových souborů pouze dle tavičů. Po rozdělení jsme tedy měli k dispozici soubor s tavbami taviče A a tavbami taviče B (jedna tavba byla vypuštěna odlehlá ).

2 ) Základní statistické charakteristiky uvedené v [] byly stanoveny u výběrových souborů každého z tavičů pro: - Neúplné vlastní náklady výroby tekutého kovu [Kč/t] - NVN; - Náklady na vsázku [Kč/t]; - Nákladů na přísady [Kč/t]; - Náklady na vsázku a přísady [Kč/t]; - Zpracovací náklady [Kč/t]; - Náklady na elektrickou energii [kwh/t]; - Hmotnost tekutého kovu [kg/tavbu]; - Tavící předváhu [kg/tavbu]; - Dobu tavby [min]; - Dobu tavební [min/tavbu]. Dále bylo postupováno dle []. Tzn. soubory byly hodnoceny graficky a rovněž byla testována statistická významnost zjištěných rozdílů i jejich středními mi. Nejprve byly hodnoceny neúplné vlastní náklady tekutého kovu.. Neúplné vlastní náklady Z hlediska ných NVN nejsou i porovnávanými soubory na první pohled zřejmé větší nákladové rezervy Kč/t (tab., ř. ř., sl.). Z intervalů spolehlivosti je zřejmé, že tavič A pracuje s NVN v intervalu Kč/t (tab., ř., sl. ) tekutého kovu. Tavič B dosahuje NVN v rozí Kč/t (tab., ř., sl. ). Obr..a: Histogram četnosti neúplných vlastních nákladů, Obr..b: Histogram četnosti neúplných vlastních nákladů, Obr. Histogramy četnosti NVN, a tavič B Z histogramů četnosti (obr. a, b) můžeme vyčíst údaje o jednotlivém rozložení nákladově oceněných taveb. Tavič B má vrchol NVN u Kč/t, ve kterém má taveb. Naproti tomu tavič A má uprostřed svého histogramu tavby za Kč/t, tavby za Kč/t a na každém pólu histogramu po jedné odlehlé tavbě. Tabulka Statistické ukazatele neúplných vlastních nákladů slévárny A ř./sl. Tavič A, Tavič B, Celkem,

3 I přes prakticky téměř shodné předběžné hodnocení obou tavičů u prvotní analýzy vždy podrobněji zkoumáme další dvě hlavní skupiny nákladů materiálové a zpracovací. Nejprve k materiálovým nákladům v rámci nichž posuzujeme také náklady na vsázku a přísady.. Materiálové náklady Porovnáním ných materiálových nákladů (vsázka, přísady) i taviči není rovněž patrný významný nákladový rozdíl Kč/t (tab., ř., sl.). Informace uvedené v tab., ř., sl. v podstatě pouze dokreslují skutečnost, že oba taviči pracují s prakticky obdobnými náklady na vsázku a přísady. Z grafického znázornění pomocí histogramu četnosti vyplývá, že tavič A má nejvíce materiálových nákladů oceněných za Kč/t (obr.a) tekutého kovu šest taveb. Dále čtyři tavby jsou v intervalu četnosti Kč. Tedy od Kč/t do K/t je % všech taveb. Naproti tomu u taviče B se tavby (od dvou do čtyř) pohybují v pásmu od Kč/t do Kč/t (obr. b). To samozřejmě signalizuje možný jiný přístup. Obr..a: Histogram četnosti nákladů na vsázku a přísady, Obr..b: Histogram četnosti nákladů na vsázku a přísady, Obr. Histogramy četnosti nákladů na vsázku a přísady, a tavič B Tabulka Statistické ukazatele nákladů na materiálové náklady (vsázku a přísady) slévárny A ř./sl. Tavič A, Tavič B, Celkem, Následně tedy nahlédneme do nákladů na vsázku a poté do nákladů na přísady.. Náklady na vsázku Porovnáním nákladů na vsázku jsme došli ke zjištění, že tavič A má vsázku levnější v u o Kč/t (tab., ř., sl.) tekutého kovu. Toto potvrzují rovněž i intervaly spolehlivosti aritmetických ů (tab., ř., sl. ). U taviče A s % pravděpodobností se tyto náklady pohybují v intervalu Kč/t. Naproti tomu interval spolehlivosti taviče B je za stejných podmínek je o něco širší ( Kč/t). Z histogramů patrných na obr.a a obr.b je zřejmé, že náklady na vsázku taviče B jsou oproti taviči A posunuty mírně vpravo. Navíc u taviče A je zřejmý vrchol v oblasti nákladů Kč/t. Navíc u taviče B zjišťujeme variační ve výši,%, což je o % vyšší oproti taviči A (,%). Jeví se tedy, že vsázka u taviče B je připravována volněji.

4 Obr..a: Histogram četnosti nákladů na vsázku, Obr..b: Histogram četnosti nákladů na vsázku, Obr. Histogramy četnosti nákladů na vsázku, a tavič B Tabulka Statistické ukazatele nákladů na vsázku slévárny A ř./sl. Tavič A, Tavič B, Celkem, Pokračujeme hodnocením nákladů na přísady.. Náklady na přísady Při posuzování nákladů na kovové přísady jsme zjistili následující skutečnosti. Průměrné náklady na přísady taviče A byly ve výši Kč/t (tab., ř., sl.). U taviče B tyto náklady činily Kč/t (tab., ř., sl.). Z tab. tedy vyplývá, že tavič B zachází s kovovými přísadami v ů o Kč/t (ř., sl.) úsporněji než tavič A. U taviče A je navíc patrná poměrně vysoká variabilita při práci s přísadami, % (tab., ř., sl.) oproti taviči A (, %). Tyto skutečnosti potvrzují také intervaly spolehlivosti. Je patrné, že u taviče A jsou náklady na kovové přísady u jednotlivých taveb soustředěny v širším intervalu Kč/t (tab., ř., sl. ) než je tomu v případě taviče B Kč/t (tab., ř., sl. ). Obr..a: Histogram četnosti nákladů přísady, Obr..b: Histogram četnosti nákladů na přísady, Obr. Histogramy četnosti nákladů na přísady, a tavič B Z histogramů četnosti (obr.a, obr.b) vyplývá, že kovové přísady obou tavičů jsou nejčastěji oceněny za Kč/t. Nicméně tavič A má oproti taviči B více taveb v pravé (dražší) části histogramu.

5 Je tedy zřejmé, že v oblasti vsázky a kovových přísad bude možné hledat opatření, které by měly vést k materiálovým úsporám. Tabulka Statistické ukazatele nákladů na přísady slévárny A ř./sl. Tavič A, Tavič B, Celkem, Po zhodnocení materiálových nákladů se podrobněji zaměříme na zpracovací náklady, které tvoří druhou hlavní skupinu neúplných vlastních nákladů.. Zpracovací náklady V případě slévárny A se zpracovací náklady i taviči v u téměř neliší Kč/t (tab., ř., sl.). Tyto skutečnosti se projevují rovněž na intervalech spolehlivosti. Tavič A pracuje s % pravděpodobností v mírně užším intervalu zpracovacích nákladů než je tomu v případě taviče B (tab., ř., sl. ). Obr..a: Histogram četnosti zpracovacích nákladů, Obr..b: Histogram četnosti zpracovacích nákladů, Obr. Histogramy četnosti zpracovacích nákladů, a tavič B Prostřednictvím histogramů četnosti je možné si všimnout, že nejvíce taveb taviče A je oceněno na Kč/t (obr.a) s dalšími tavbami mírně posunutými doprava. Oproti tomu zpracovací náklady taviče B nemají prakticky výrazný vrchol. Konstatujeme však, že zpracovací náklady jsou u obou tavičů rozloženy téměř po celé šíři histogramu (obr.a,b). Tabulka Statistické ukazatele zpracovacích nákladů slévárny A ř./sl. Tavič A, Tavič B, Celkem,

6 V rámci zpracovacích nákladů se zaměřujeme na spotřebu elektrické energie a dobu tavby. Doba tavby slouží v dalších fázích analýzy k výpočtům skupiny nákladů, které jsou této veličině úměrné. Např. náklady na vyzdívky a výdusky, grafitové elektrody a osobní náklady. Toto ale není náplní zde uvedeného příspěvku.. Spotřeba elektrické energie. Rozdíl v né spotřebě elektrické energie vztažené na tunu je v závislosti na tavičích minimální Kč/t (tab., ř., sl.). Rozpětí intervalu spolehlivosti taviče A činí kwh/t (tab., ř., sl. ). Interval spolehlivosti spotřeby elektrické energie taviče B má o něco větší rozsah než je tomu u taviče A kwh/t (tab., ř., sl. ). Ale prakticky je odchylka i taviči také minimální. Obr..a: Histogram četnosti spotřeby elektrické energie, Obr..b: Histogram četnosti spotřeby elektrické energie, Intervaly spotřeby elektrické energie [kwh/t] Intervaly spotřeby elektrické energie [kwh/t] Obr. Histogramy četnosti spotřeby elektrické energie, a tavič B Histogramy četnosti naznačují v prvním přiblížení u taviče A rozdělení taveb na dvě hlavní skupiny. První je od cca kwh/t do kwh /t. Druhá od kwh/t výše. Je pozoruhodné, že rozdělení na dvě skupiny taveb se také jeví u taviče B. Opět první skupina od kwh/t do kwh/t a výše (obr. a,b). Tabulka Statistické ukazatele spotřeby elektrické energie slévárny A Jednotky [-] [kwh/t] [kwh/t] [kwh/t] [kwh/t] [kwh/t] [%] [kwh/t] [kwh/t] ř./sl. Tavič A, Tavič B, Celkem,. Orientační posouzení doby tavby. Z tab. vyplývá, že ná doba tavby u taviče A činí min (tab., ř., sl.), kdežto taviči B trvá tavba v u min (tab., ř., sl.). Můžeme konstatovat, že tavby taviče A jsou v u o min kratší než v případě taviče B. Ze statistického hlediska můžeme říci, že tavby taviče A se nacházejí v intervalu min (tab., ř., sl. ). Tavič B taví v intervalu min (tab.., ř., sl. ).

7 Obr..a: Histogram četnosti doby tavby, Obr..b: Histogram četnosti doby tavby, Intervaly doby tavby [min] Intervaly doby tavby [min] Obr. Histogramy četnosti doby tavby, a tavič B Z histogramu četnosti na obr.a vidíme, že tavič A taví různě od min/tavbu až po min/tavbu s výrazným vrcholem ve min/tavbu. Taviči B tavby rovněž nejčastěji trvají min/tavbu. Avšak většinu ostatních taveb má soustředěno v dražší polovině histogramu (obr.b). Tabulka Statistické ukazatele doby tavby slévárny A Jednotky [-] [min/tav] [min/tav] [min/tav] [min/tav] [min/tav] [%] [min/tav] [min/tav] ř./sl. Tavič A, Tavič B, Celkem,. Závěry prvotní analýzy ve slévárně A U této slévárny byly naznačeny možnosti nákladové redukce v oblasti vsázky a kovových přísad. Dále se jeví zajímavé možnosti u zpracovacích nákladů. Tam se objevují možnosti v oblasti energetických režimů (možné rozdělení taveb na dvě skupiny) a především v organizaci pracovních postupů. Slévárně bylo doporučeno provedení technicko-ekonomické analýzy. Ta byla následně provedena a přinesla zejména v nákladové oblasti velice zajímavá zjištění.. PRVOTNÍ ANALÝZA U SLÉVÁRNY B Při provádění prvotní analýzy u slévárny B bylo postupováno obdobně jako v případě slévárny A.. Postup při šetření prvotní analýzy ) U slévárny B jsme pracovali se souborem taveb jakosti oceli vyráběné také na tunové elektrické obloukové peci. ) Nákladový model byl sestaven dle []. ) soubor taveb byl podobně jako v případě slévárny A rozdělen do dílčích výběrových souborů pouze dle tavičů. Po rozdělení jsme tedy měli k dispozici soubor se tavbami taviče A (což považujeme za nízký počet) a tavbami taviče B (šest taveb bylo vypuštěno odlehlé hodnoty). ) Základní statistické charakteristiky uvedené v [] byly stanoveny u výběrových souborů každého z tavičů pro stejné hodnoty jako u slévárny A.

8 . Hodnocení neúplných vlastních nákladů Z hlediska porovnání NVN můžeme konstatovat, že tavič A pracoval v u o Kč/t úsporněji (tab., ř., sl.). Na základě dvou výběrového t-testu můžeme hovořit o statisticky významném rozdílu. Obr. a: Histogram četnosti neúplných vlastních nákladů, slévárna B, tavič A Obr. b: Histogram četnosti neúplných vlastních nákladů, slévárna B, tavič B Obr. Histogramy četnosti NVN, slévárna B, tavič A a tavič B Dle histogramů četnosti uvedených na obr. a a obr.b má tavič A nejvíce taveb v ocenění Kč/t. Naproti tomu tavič B pracuje u této jakosti oceli nejvíce s NVN ve výši Kč/t tekutého kovu. U každého taviče vidíme po jedné odlehlé tavbě, což může být způsobeno nízkým počtem hodnocených hodnot, náhodou atd. Obecně ale můžeme říci, že oceněných taveb u taviče B v rozí Kč/t je poměrně široké. Tabulka Statistické ukazatele neúplných vlastních nákladů slévárny B ř./sl. Tavič A, Tavič B, Celkem, Větší variabilitu v nákladech taviče B naznačenou v histogramech četnosti potvrzuje vyšší variační tohoto taviče, % (tab., ř., sl.). Tuto skutečnost potvrzují rovněž intervaly spolehlivosti. Tavič A pracoval s % pravděpodobností v intervalu Kč/t (tab., ř., sl. ). Tavič B s % pravděpodobností pracoval s NVN o něco volněji Kč/t (tab., ř., sl. ). Je třeba upozornit na skutečnost, že horní interval NVN u taviče A ( Kč/t) a spodní interval taviče B ( Kč/t) se překrývají pouze nepatrně. Našim úkolem je nyní pokusit se zjistit, ve kterých fázích je tavič A lepší. Podobně jako v předchozím případě hledáme zdroje příčiny možné nákladové úspory nejprve v materiálových a následně pak ve zpracovacích nákladech.. Materiálové náklady. Z tab., ř., sl. vyplývá, že tavič B pracuje s materiálovými náklady v u o Kč/t méně úsporněji než tavič A. Dle dvou výběrového t-testu vyšel tento rozdíl jako statisticky významný. Tato skutečnost je podložena i ukazatelem variability, jež u taviče B nabývá vyšších hodnot, % (tab., ř., sl.).

9 Ze statistického hlediska pracuje tavič A s materiálovými náklady s % pravděpodobností v intervalu Kč/t (tab., ř., sl. ). U taviče B je tento interval širší Kč/t (tab., ř., sl. ) a významně posunutý vpravo tedy k vyšším nákladům. Dále je třeba říci, že horní nákladový interval u taviče A ( Kč/t) opět velice málo překrývá spodní nákladový interval u taviče B ( Kč/t). To potvrzuje statistickou významnost nákladového rozdílu ve výši Kč/t. Obr. a: Histogram četnosti nákladů na vsázku a přísady, slévárna B, tavič A Obr. b: Histogram četnosti nákladů na vsázku a přísady, slévárna B, tavič B Obr. Histogramy četnosti nákladů na vsázku a přísady slévárna B, tavič A a tavič B Z histogramů četnosti materiálových nákladů vyplývá, že nejvíce taveb taviče A je oceněno okolo Kč/t (obr.a). Naproti tavič B pracuje nejčastěji se vsázkou a přísadami v ocenění Kč/t (obr.b) a dražšími. Tavič B má tedy oproti taviči A více taveb v dražší části histogramu. Tabulka Statistické ukazatele materiálových nákladů (vsázku a přísady) slévárny B ř./sl. Tavič A, Tavič B, Celkem, Nyní podrobněji k nákladům na vsázku a přísady. Vybrané ukazatele sloužící k jejich hodnocení jsou uvedeny v tab... Náklady na vsázku Porovnáním ných nákladů na vsázku u taviče A a taviče B, se zjistilo, že tavič B pracoval v u o Kč/t (tab., ř., sl.) s dražší vsázkou. Zjištěný rozdíl je statisticky významný. Toto zjištění je konkrétním podnětem k prošetření. Při porovnání intervalů spolehlivosti ných nákladů na vsázku jsme konstatovali, že se nákladová u tavičů zcela nepřekrývají.. Náklady na přísady Stejný postup aplikujeme i pro přísady. Výsledkem je zajímavé zjištění, tavič A pracuje s nými náklady ve výši Kč/t (tab., ř., sl.) tekutého kovu oproti taviči B Kč/t (tab., ř., sl.). Rozdíl činí Kč/t. Tzn., že tavič A dosahuje opačného nákladového výsledku než je tomu u vsázky. Rovněž toto zjištění je dle dvou výběrového t-testu statisticky významné.

10 Zde docházíme k dalšímu možnému doporučení zaměřit se optimalizaci nákladů na kovové přísady. Tabulka Vybrané statistické ukazatele nákladů na vsázku a přísady slévárny B Vsázka Přísady soubor Průměr Interval spolehlivosti ů Průměr Interval spolehlivosti ů Min Max Min Max Jednotky [Kč/t] [Kč/t] [Kč/t] [Kč/t] [Kč/t] [Kč/t] ř./sl. Tavič A Tavič B Celkem Při hledání dalších možných příčin rozdílných NVN se zaměřujeme na zpracovací náklady.. Zpracovací náklady Z tab. vyplývá, že nákladový rozdíl i oběma taviči činí Kč/t. Také oba intervaly spolehlivosti jsou do jisté míry posunuté. Opět konstatujeme u histogramů četnosti obou tavičů pozoruhodná zjištění. Jeví se zde rozdělení na dvě skupiny taveb. První do cca Kč/t. A druhá do cca Kč/t. To je obdobné jako u slévárny A a vynucuje si podrobné prošetření. Obr. a: Histogram četnosti zpracovacích nákladů, slévárna B, tavič A Obr. b: Histogram četnosti zpracovacích nákladů, slévárna B, tavič B Zpracovací náklady [Kč/t] Zpracovací náklady [Kč/t] Tabulka Statistické ukazatele zpracovacích nákladů slévárny B ř./sl. Tavič A, Tavič B, Celkem,. Závěry prvotní analýzy ve slévárně B Provedená prvotní analýzy signalizuje potenciální nákladový prostor pro možné úspory prakticky ve všech posuzovaných oblastech (od NVN přes skladbu vsázky, kovové přísady a zpracovací náklady). K zpřesnění naznačených šetření je třeba opět rozšířit výběrový soubor taveb na podstatně větší. Proto bylo také této tavírně doporučeno provedení komplexní technickoekonomické analýzy.

11 . ZÁVĚR Předložený příspěvek uvádí příklady některých oblastí předběžné analýzy u dvou tavících jednotek - v daném případě elektrických obloukových pecích. Tato první orientační analýza je ve své podobě ukončena ve velice krátké době. Naznačí ocelárně nebo tavírně, zda její používané výrobní postupy vykazují možnosti nákladových úspor. Pokud ano (jak se prokázalo v obou předložených případech) pak následuje provedení rozboru na podstatně vyšším počtu taveb, jehož závěry jsou zcela konkrétní. LITERATURA [] KAFKA, V., FIGALA, V., NYKODÝMOVÁ, V., HERZÁN, M., SYPTÁK, Z., PĚLUCHA, B.: Některé závěry technicko ekonomické analýzy výroby tekutého kovu v KRÁLOVOPOLSKÉ SLÉVÁRNĚ, s.r.o., Teorie a praxe výroby a zpracování oceli,, s., ISBN ----.