دانشنامه جامع کمپرس یخ60
فصل ۶۰
دانشنامه جامع کمپرس یخ و ژلپک
طراحی ژلپک اقتصادی برای تولید انبوه؛ بررسی همزمان قیمت پلیآکریلات، مقدار آب، وزن بسته، فیلم، هزینه دوخت، انرژی انجماد، تعداد دفعات استفاده، هزینه هر چرخه و روش محاسبه قیمت تمامشده واقعی ژلپک
60-1 ـ مقدمه
در تولید انبوه ژلپک، ارزان بودن مواد اولیه بهتنهایی به معنی اقتصادی بودن محصول نیست.
یک ژلپک اقتصادی باید مجموعهای از عوامل را همزمان بهینه کند:
– مقدار آب؛
– مقدار پلیآکریلات؛
– فیلم؛
– دوخت؛
– نیروی انسانی؛
– برق؛
– ضایعات؛
– بستهبندی؛
– حمل؛
– دوام.
هدف نهایی، دستیابی به کمترین هزینه برای عملکرد موردنیاز است.
—
60-2 ـ تفاوت محصول ارزان و محصول اقتصادی
محصول ارزان ممکن است فقط قیمت خرید پایینی داشته باشد.
اما محصول اقتصادی محصولی است که در برابر هزینه پرداختشده، عملکرد و عمر کاری مناسبی ارائه دهد.
بنابراین شاخص مهمتر:
[
\frac{Performance}{Cost}
]
است.
—
60-3 ـ اجزای قیمت تمامشده
قیمت تمامشده را میتوان به شکل ساده چنین نوشت:
[
C_{total}=C_{material}+C_{film}+C_{labor}+C_{energy}+C_{QC}+C_{pack}+C_{waste}
]
این مدل را میتوان برای هر کارخانه با جزئیات بیشتری توسعه داد.
—
60-4 ـ هزینه آب
آب معمولاً نسبت به پلیآکریلات قیمت بسیار پایینتری دارد.
بنابراین از دید هزینه مواد:
افزایش منطقی سهم آب
میتواند اقتصادی باشد.
اما آب آزاد نباید از حد قابل قبول عبور کند.
—
60-5 ـ هزینه پلیآکریلات
در بسیاری از فرمولها، پلیآکریلات یکی از اجزای اصلی هزینه مواد است.
بنابراین کاهش حتی چند درصد مصرف پلیمر، در تولید هزاران یا میلیونها بسته میتواند اثر قابل توجهی داشته باشد.
—
60-6 ـ مثال ساده
فرض کنیم برای هر بسته:
– ۱۰ گرم پلیآکریلات؛
– ۵۰۰ گرم آب
استفاده شود.
اگر مصرف پلیمر به ۸ گرم کاهش یابد، برای ۱۰۰ هزار بسته:
[
200,000g=200kg
]
پلیمر کمتر مصرف خواهد شد.
البته فقط در صورتی که عملکرد و پایداری حفظ شود.
—
60-7 ـ حداقل پلیمر مؤثر
هدف نباید «کمترین پلیمر ممکن» باشد.
هدف:
کمترین مقدار پلیمر که ژلپک را از نظر نشتی، آب آزاد، دوام و عملکرد قابل قبول نگه دارد
است.
این نقطه باید با آزمایش مشخص شود.
—
60-8 ـ آزمایش اقتصادی نسبت آب به پلیمر
میتوان چند فرمول ساخت:
نمونه| آب| پلیمر
A| 1000 g| 5 g
B| 1000 g| 7.5 g
C| 1000 g| 10 g
D| 1000 g| 15 g
E| 1000 g| 20 g
سپس:
– آب آزاد؛
– پایداری؛
– انجماد؛
– ظرفیت سرمایشی؛
– هزینه
مقایسه شود.
—
60-9 ـ قیمت فیلم
در برخی محصولات، هزینه فیلم میتواند از هزینه پلیمر نیز مهمتر شود.
هزینه فیلم تابع:
– وزن فیلم؛
– ضخامت؛
– عرض رول؛
– نوع فیلم؛
– ضایعات برش
است.
—
60-10 ـ محاسبه ساده فیلم
اگر مصرف فیلم برای هر بسته ۱۰ گرم باشد و قیمت فیلم ۲۰۰ واحد/kg:
[
0.01\times200=2
]
واحد هزینه فیلم برای هر بسته خواهد بود.
این عدد باید با قیمت واقعی مواد جایگزین شود.
—
60-11 ـ اثر ابعاد بسته
افزایش طول و عرض باعث افزایش سطح فیلم میشود.
پس طراحی بزرگتر ممکن است:
– فیلم بیشتری مصرف کند؛
– دوخت بیشتری داشته باشد؛
– هزینه بیشتری ایجاد کند.
بنابراین ابعاد باید بر اساس عملکرد حرارتی تعیین شوند.
—
60-12 ـ بسته تخت و اقتصادی
بسته تخت معمولاً میتواند تماس حرارتی مناسبی ایجاد کند.
اما هرچه سطح بسته بیشتر شود، مقدار فیلم نیز افزایش مییابد.
بنابراین باید بین:
سرعت انتقال حرارت
و
هزینه بستهبندی
تعادل ایجاد شود.
—
60-13 ـ ضخامت فیلم
افزایش ضخامت فیلم میتواند مقاومت را بالا ببرد.
اما اگر ضخامت بیش از نیاز انتخاب شود:
– هزینه افزایش مییابد؛
– وزن بستهبندی بالا میرود.
بنابراین باید حداقل ضخامت قابل قبول تعیین شود.
—
60-14 ـ هزینه دوخت
هزینه دوخت شامل:
– برق؛
– استهلاک دستگاه؛
– زمان اپراتور؛
– ضایعات ناشی از خطای دوخت
است.
در خط تولید اتوماتیک، سهم نیروی انسانی کمتر میشود اما سرمایهگذاری اولیه بیشتر خواهد بود.
—
60-15 ـ نیروی انسانی
در تولید کوچک، نیروی انسانی ممکن است سهم بزرگی از هزینه داشته باشد.
در تولید انبوه، اتوماسیون میتواند هزینه هر بسته را کاهش دهد، به شرط آنکه ظرفیت تولید به اندازه کافی بالا باشد.
—
60-16 ـ هزینه برق
مصرف برق میتواند شامل:
– میکسر؛
– پمپ؛
– دستگاه دوخت؛
– تجهیزات بستهبندی؛
– سیستم سرمایش یا پیشسردسازی
باشد.
هزینه واقعی باید بر اساس مصرف برق دستگاهها و مدت کار محاسبه شود.
—
60-17 ـ انرژی انجماد
اگر محصول قبل از فروش یا مصرف در کارخانه منجمد شود، هزینه انرژی میتواند قابل توجه باشد.
اما اگر ژلپک به صورت غیرمنجمد فروخته شود، این هزینه ممکن است به مشتری منتقل شود.
بنابراین باید مشخص شود محصول در چه شرایطی تحویل میشود.
—
60-18 ـ محصول منجمد یا غیرمنجمد
دو مدل تجاری:
مدل A: ژلپک آماده مصرف و منجمد.
مدل B: ژلپک تولیدشده و غیرمنجمد.
مدل دوم هزینه سرمایش کارخانه را کاهش میدهد، ولی مشتری به فریزر نیاز دارد.
—
60-19 ـ هزینه بستهبندی ثانویه
بستههای تولیدی ممکن است نیازمند:
– کارتن؛
– شیرینگ؛
– جعبه؛
– پالت
باشند.
این هزینه باید در قیمت تمامشده لحاظ شود.
—
60-20 ـ هزینه ضایعات
در تولید واقعی مقداری ضایعات اجتنابناپذیر است.
مثلاً:
– برش فیلم؛
– بسته معیوب؛
– دوخت ناقص؛
– وزن خارج از محدوده؛
– نشتی.
اگر ضایعات ۲ درصد باشد:
[
C_{effective}=\frac{C}{0.98}
]
تقریب سادهای برای اثر آن بر هزینه تولید سالم است.
جهت پیام به گردآورنده: ۰۹۳۸۸۴۰۶۷۱۶
—
60-21 ـ تولید هزار عددی
فرض کنید هزینه مواد و تولید هر بسته ۱۰ واحد باشد.
برای ۱۰۰۰ بسته:
[
1000\times10=10,000
]
واحد هزینه ایجاد میشود.
اما هزینه ثابت نیز باید جداگانه در نظر گرفته شود.
—
60-22 ـ هزینه ثابت
هزینههایی مانند:
– دستگاه؛
– قالب؛
– مخزن؛
– تجهیزات آزمایشگاهی؛
– فضای تولید
به صورت مستقیم به هر بسته تعلق نمیگیرند.
اما باید از طریق استهلاک یا هزینه ثابت سرشکن شوند.
—
60-23 ـ هزینه متغیر
هزینههای متغیر با مقدار تولید تغییر میکنند:
– آب؛
– پلیمر؛
– فیلم؛
– بستهبندی؛
– انرژی مستقیم.
شناخت این هزینهها برای تعیین قیمت فروش مهم است.
—
60-24 ـ نقطه سربهسر
اگر:
[
FC
]
هزینه ثابت و:
[
CM
]
حاشیه مشارکت هر بسته باشد:
[
BreakEven=\frac{FC}{CM}
]
میتوان تعداد بسته لازم برای پوشش هزینه ثابت را برآورد کرد.
—
60-25 ـ مثال نقطه سربهسر
فرض کنید هزینه ثابت ماهانه:
[
100,000
]
واحد باشد و از هر بسته:
[
20
]
واحد حاشیه مشارکت ایجاد شود.
پس:
[
BE=\frac{100000}{20}=5000
]
بسته در ماه.
این صرفاً یک مثال محاسباتی است.
—
60-26 ـ هزینه هر چرخه
برای ژلپک چندبارمصرف، قیمت اولیه کافی نیست.
اگر:
[
C_{purchase}
]
قیمت محصول و:
[
N
]
تعداد چرخه واقعی باشد:
[
C_{cycle}=\frac{C_{purchase}}{N}
]
است.
—
60-27 ـ مثال هزینه چرخه
اگر قیمت ژلپک ۱۰۰ واحد باشد و ۲۰ چرخه قابل استفاده داشته باشد:
[
C_{cycle}=5
]
واحد برای هر چرخه.
اما اگر فقط ۵ چرخه دوام داشته باشد:
[
C_{cycle}=20
]
خواهد بود.
پس دوام میتواند بر اقتصاد محصول اثر زیادی داشته باشد.
—
60-28 ـ هزینه عملکرد
شاخص دقیقتر:
[
C_{performance}=\frac{Cost}{Q_{useful}\times N}
]
است.
در این رابطه ظرفیت سرمایشی مفید و تعداد چرخه هر دو وارد محاسبه میشوند.
—
60-29 ـ مقایسه یکبارمصرف و چندبارمصرف
ممکن است محصول یکبارمصرف قیمت اولیه کمتری داشته باشد، اما در صورت استفاده مکرر هزینه چرخهای بالاتری ایجاد کند.
از طرف دیگر، محصول چندبارمصرف ممکن است قیمت خرید بیشتری داشته باشد ولی هزینه هر استفاده پایینتر باشد.
—
60-30 ـ اهمیت کاربرد
برای مشتریای که فقط یک بار استفاده میکند، قیمت اولیه اهمیت بیشتری دارد.
برای مشتری صنعتی که روزانه استفاده میکند:
هزینه هر چرخه و دوام
اهمیت بیشتری پیدا میکند.
—
60-31 ـ کاهش هزینه با افزایش تیراژ
با افزایش تولید، هزینه ثابت سرشکن میشود.
مثلاً اگر هزینه ثابت ۱۰۰ هزار واحد باشد:
در ۱۰۰۰ بسته:
[
100/unit
]
و در ۱۰۰۰۰ بسته:
[
10/unit
]
سهم هزینه ثابت خواهد بود.
—
60-32 ـ اما تیراژ بیشتر همیشه بهتر نیست
اگر تولید بیش از فروش باشد:
– سرمایه در موجودی قفل میشود؛
– فضای انبار افزایش مییابد؛
– خواب سرمایه ایجاد میشود.
بنابراین ظرفیت تولید باید با بازار هماهنگ شود.
—
60-33 ـ خرید عمده پلیآکریلات
خرید مقدار بالاتر ممکن است قیمت هر کیلو را کاهش دهد.
اما باید موارد زیر بررسی شود:
– شرایط پرداخت؛
– هزینه حمل؛
– شرایط انبار؛
– تاریخ تولید؛
– یکنواختی گرید.
قیمت پایینتر نباید به قیمت افت کیفیت تمام شود.
—
60-34 ـ خرید عمده فیلم
رول بزرگتر ممکن است هزینه واحد را کاهش دهد.
اما اگر عرض رول با طراحی بسته هماهنگ نباشد، ضایعات برش افزایش پیدا میکند.
پس باید:
قیمت + ضایعات
همزمان محاسبه شود.
—
60-35 ـ کاهش ضایعات فیلم
طراحی ابعاد بسته باید با عرض رول هماهنگ شود.
اگر عرض رول ۱۰۰ سانتیمتر باشد، طراحی نامناسب میتواند بخش زیادی از آن را دورریز کند.
طراحی مناسب میتواند از طریق بهینهسازی الگوی برش، ضایعات را کاهش دهد.
—
60-36 ـ کاهش هزینه بدون کاهش کیفیت
چند روش:
1. کاهش منطقی پلیآکریلات؛
2. بهینهسازی ابعاد؛
3. کاهش ضایعات فیلم؛
4. افزایش سرعت پرکردن؛
5. کنترل دقیق وزن؛
6. کاهش خطای دوخت؛
7. افزایش عمر تجهیزات.
—
60-37 ـ کاهش هزینه با کاهش وزن
کاهش وزن بسته میتواند هزینه مواد و حمل را کم کند.
اما باید بررسی شود:
[
Q_{new}\geq Q_{required}
]
اگر ظرفیت سرمایشی جدید کمتر از نیاز کاربرد باشد، کاهش وزن مناسب نیست.
—
60-38 ـ کاهش هزینه با افزایش سطح
گاهی به جای افزایش جرم، میتوان هندسه را اصلاح کرد.
بسته تختتر میتواند:
– انتقال حرارت سریعتر؛
– ضخامت کمتر؛
– استفاده بهتر از فضا
داشته باشد.
اما مقدار فیلم ممکن است افزایش یابد.
—
60-39 ـ بهینهسازی همزمان
هدف واقعی:
[
Min(C_{total})
]
با قیود:
[
Q\geq Q_{required}
]
[
Leakage=0
]
و:
[
Durability\geq N_{required}
]
است.
این نگاه، طراحی ژلپک را از «ارزانترین فرمول» به «کمهزینهترین محصول قابل قبول» تبدیل میکند.
—
60-40 ـ داشبورد اقتصادی
برای هر نمونه میتوان این جدول را تهیه کرد:
شاخص| مقدار
هزینه پلیمر| X
هزینه آب| X
هزینه فیلم| X
هزینه دوخت| X
هزینه کارگر| X
انرژی| X
ضایعات| X
هزینه نهایی| X
ظرفیت| X
عمر چرخهای| X
هزینه هر چرخه| X
جهت پیام به گردآورنده: ۰۹۳۸۸۴۰۶۷۱۶
—
60-41 ـ مثال مقایسه سه فرمول
فرض کنید:
فرمول| هزینه| ظرفیت| چرخه
A| 80| 4000| 10
B| 90| 4500| 30
C| 110| 5000| 50
فرمولها باید با توجه به کاربرد واقعی و هزینه هر چرخه بررسی شوند، نه فقط قیمت اولیه.
—
60-42 ـ هزینه حمل
آب سنگین است.
بنابراین افزایش جرم آب، اگرچه از نظر ظرفیت حرارتی مفید است، میتواند هزینه حمل را افزایش دهد.
این موضوع در فروش بینشهری یا صادرات اهمیت بیشتری دارد.
—
60-43 ـ نسبت ظرفیت به وزن حمل
میتوان شاخص:
[
P_m=\frac{Q}{m}
]
را محاسبه کرد.
هرچه ظرفیت سرمایشی مفید نسبت به وزن حمل بالاتر باشد، استفاده از فضای حمل بهتر میشود.
—
60-44 ـ نسبت ظرفیت به حجم
در جعبههای محدود:
[
P_V=\frac{Q}{V}
]
مهم است.
بنابراین گاهی بسته کوچکتر ولی متراکمتر از نظر حملونقل مزیت دارد.
—
60-45 ـ فرمول اقتصادی پیشنهادی برای توسعه
فرآیند پیشنهادی:
۱. فرمول مرجع.
۲. کاهش مرحلهای پلیمر.
۳. بررسی آب آزاد.
۴. بررسی ظرفیت سرمایشی.
۵. بررسی نشتی.
۶. بررسی چرخهای.
۷. محاسبه هزینه.
۸. انتخاب محدوده مناسب.
سپس فرمول باید در مقیاس نیمهصنعتی تأیید شود.
—
60-46 ـ آزمون اقتصادی در مقیاس واقعی
گاهی فرمولی در آزمایشگاه ارزانتر است اما در کارخانه هزینه بیشتری دارد.
علت میتواند:
– سرعت پایین اختلاط؛
– مشکل پرکردن؛
– زمان هیدراتاسیون طولانی؛
– ضایعات بیشتر؛
– نیاز به تجهیزات اضافی
باشد.
بنابراین هزینه تولید واقعی باید اندازهگیری شود.
—
60-47 ـ قفل کردن فرمول
پس از انتخاب فرمول، باید مشخص شود:
– مقدار آب؛
– مقدار پلیمر؛
– محدوده تلرانس؛
– زمان اختلاط؛
– زمان هیدراتاسیون؛
– وزن پرشدن؛
– ابعاد؛
– پارامترهای دوخت.
تغییرات بعدی باید کنترلشده باشند.
—
60-48 ـ قیمت فروش
قیمت فروش فقط با افزودن درصدی به مواد اولیه تعیین نمیشود.
فرمول کلی:
[
Price=Cost+Overhead+Profit+Risk
]
است.
در عمل باید هزینه بازاریابی، برگشتی، خدمات، حمل و مالیاتهای مربوط به ساختار کسبوکار نیز در مدل اقتصادی لحاظ شوند.
—
60-49 ـ چکلیست نهایی محصول اقتصادی
☐ مقدار پلیمر بهینه شده است.
☐ آب آزاد کنترل شده است.
☐ ظرفیت سرمایشی اندازهگیری شده است.
☐ فیلم به اندازه کافی مقاوم است.
☐ ضایعات فیلم محاسبه شده است.
☐ وزن پرشدن کنترل شده است.
☐ سرعت تولید مشخص شده است.
☐ هزینه انرژی محاسبه شده است.
☐ دوام چرخهای بررسی شده است.
☐ هزینه هر چرخه محاسبه شده است.
☐ حمل و بستهبندی در قیمت تمامشده لحاظ شده است.
☐ فرمول تولید تثبیت شده است.
جهت پیام به گردآورنده: ۰۹۳۸۸۴۰۶۷۱۶
—
60-50 ـ جمعبندی فصل
اقتصادیترین ژلپک الزاماً محصولی نیست که کمترین مقدار پلیآکریلات یا ارزانترین فیلم را داشته باشد.
اقتصادیترین طراحی، محصولی است که در برابر هزینه پرداختشده، ظرفیت سرمایشی کافی، دوام مناسب، تولیدپذیری، وزن و حجم منطقی و نرخ خرابی پایین داشته باشد.
مهمترین رابطه ساده هزینه:
[
C_{total}=C_{material}+C_{film}+C_{labor}+C_{energy}+C_{QC}+C_{pack}+C_{waste}
]
است.
برای محصول چندبارمصرف، شاخص بسیار مهم دیگری نیز وجود دارد:
[
C_{cycle}=\frac{C_{purchase}}{N}
]
و برای ارزیابی جامعتر میتوان ظرفیت سرمایشی و عمر کاری را نیز وارد کرد:
[
C_{performance}=\frac{Cost}{Q_{useful}\times N}
]
در بخش فرمولاسیون، یکی از مهمترین فرصتهای کاهش قیمت، تعیین حداقل مقدار مؤثر پلیآکریلات است؛ یعنی مقداری که بتواند آب موردنیاز را بدون ایجاد آب آزاد غیرقابل قبول، نشتی یا افت دوام در ساختار ژل نگه دارد.
از طرف دیگر، افزایش آب میتواند ظرفیت حرارتی بالقوه را بالا ببرد، اما وزن محصول و هزینه حمل را نیز افزایش میدهد. بنابراین باید میان ظرفیت سرمایشی، وزن، حجم و هزینه حمل تعادل ایجاد شود.
در بخش بستهبندی نیز انتخاب فیلم، ضخامت، شکل کیسه و الگوی برش رول میتواند تأثیر زیادی بر قیمت نهایی داشته باشد. گاهی کاهش چند درصدی ضایعات فیلم در تیراژ بالا، اثر اقتصادی بیشتری از کاهش جزئی قیمت یک ماده اولیه دارد.
برای تولید انبوه، پیشنهاد میشود هزینهها در سه سطح بررسی شوند:
سطح اول: هزینه هر بسته.
سطح دوم: هزینه هر چرخه استفاده.
سطح سوم: هزینه هر واحد ظرفیت سرمایشی مفید.
این روش باعث میشود تصمیم تولید صرفاً بر اساس قیمت اولیه گرفته نشود.
در نهایت، بهترین مسیر اقتصادی این است که ابتدا عملکرد فنی حداقلی مشخص شود، سپس فرمول، فیلم، هندسه، فرآیند تولید و بستهبندی به گونهای اصلاح شوند که همان عملکرد با کمترین هزینه پایدار به دست آید.
جهت پیام به گردآورنده: ۰۹۳۸۸۴۰۶۷۱۶
پیشنهاد موضوع فصل ۶۱
روش طراحی ژلپک سبک و کموزن با ظرفیت سرمایشی بالا؛ بررسی نسبت ظرفیت سرمایشی به وزن، کاهش جرم فیلم و پلیمر، افزایش سهم آب، هندسه تخت، سطح تماس، عایق و محاسبه هزینه حمل در ژلپکهای صنعتی
۰ دیدگاه