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)研討會上，是因為理解了擠壓經(jīng)濟學(xué)的本質(zhì)在很多方面會影響擠壓生產(chǎn)線的技術(shù)規(guī)范。對擠壓經(jīng)濟學(xué)本質(zhì)認識不到位有可能導(dǎo)致作出錯誤的決策。

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)濟學(xué)之用，而非任何擠壓廠家給出的事實數(shù)字。各鋁材生產(chǎn)廠家可以根據(jù)本身的實際情況套用本論文中給出的公式計算出相應(yīng)的數(shù)據(jù)。

關(guān)于擠壓成本需要考慮的事項

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。此項所涉及的擠壓機為進口擠壓機，鋁棒加熱和鋁型材處理設(shè)備為進口設(shè)備。以下通過列舉數(shù)字來說明：

項目成本：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）

運轉(zhuǎn)小時數(shù)： 6,000小時每年×5年 = 30,000小時

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

第二項要考慮的是擠壓生產(chǎn)線投入運轉(zhuǎn)所需要的成本。這部分包括能耗成本（工業(yè)用電和燃料）、模具費用（包括模具車間的制造費用）、勞動力成本、耗材和維護保養(yǎng)費用。這項成本我們計為：

1,000.00元/小時。

鋁型材擠壓是價值增加的重要步驟– 成本因此歸入擠壓處理環(huán)節(jié)。擠壓機每運轉(zhuǎn)一小時就意味著已經(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)品來收回。收回的部分既要補回公司的管理費用也要包括擠壓之后的加工處理各環(huán)節(jié)的費用，比如噴涂、陽極氧化、深加工處理等。因此生產(chǎn)的每公斤鋁型材都能為補平整個工廠的投入成本貢獻一份力量。生產(chǎn)暫停造成的利潤損失遠大于擠壓環(huán)節(jié)的成本投入。我們列舉的例子中，通過每小時成本再增加50%的方式來彌補公司其他環(huán)節(jié)的費用。這樣一來，每小時擠壓機運轉(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，擠壓產(chǎn)量計算的必須是能出售給客戶的合格鋁型材。如果能把一臺擠壓機擠出鋁型材的出貨量從800公斤每小時（Kg/Hr）提高至1000公斤每小時，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產(chǎn)生對該廢料進行處理的成本（重熔處理、均質(zhì)處理及加熱至擠壓工藝溫度處理）和因為存儲廢料而產(chǎn)生的倉儲成本。因為擠壓之前的廢料尚未花費擠壓時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：減少擠壓機臺數(shù)但增加對擠壓生產(chǎn)線的投資，通過使用價格較高的多孔模具和提高單位時間內(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%）的方式來實現(xiàn)最大的出貨量。

我們在研究技術(shù)和工藝標準時，需要考慮以下幾點：

1.擁有一條擠壓線所要投入的成本巨大。這個成本需要靠售出合格鋁型材制品來收回，因為鋁型材包含了附加值。

2.由于鋁型材是收益的唯一來源，擠壓環(huán)節(jié)的運營成本也要算在鋁型材上。因此鋁型材制品產(chǎn)量對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)的費用連同公司的利潤都要依賴鋁型材的售出。此項費用甚至高于整個擠壓環(huán)節(jié)的成本（以上第1點和第2點）

既然所有成本都要依賴合格制品的銷售來收回，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行。

在擠壓技術(shù)方面需要考慮的事項

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

擠壓機方面：

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

停機時間（運轉(zhuǎn)中斷）－ 因停機而造成的損失巨大（我們所舉的例子中停機損失為每分鐘48.00元），更何況在停機期間因為沒有產(chǎn)出而損失的產(chǎn)能。

擠壓速度 － 外購的高技術(shù)模具所帶來的生產(chǎn)效率應(yīng)該認真考慮。如果購買的模具和擠壓廠家本身制造的模具相比可以實現(xiàn)更快的擠壓速度，那么一個中等數(shù)量的訂單就可以彌補因購買模具而產(chǎn)生的額外成本了。例如，假設(shè)正常成本為2,860.00元/小時，因為購買高技術(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50% ，基本生產(chǎn)效率達到800公斤/小時，那么一個不到10噸的訂單就可以彌補因為使用價格高的模具而產(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)，所帶來的效益因此會更高。

鋁型材牽引機方面：

使用現(xiàn)代化的鋁型材牽引機，最大的好處之一就是當鋁型材達到了正確的擠出長度時，牽引機具有控制擠壓機停止擠壓的功能。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度，沒有造成擠壓時間上的浪費。因此可節(jié)省更多的成本，因為在減少廢料的同時也節(jié)省了輸送和再回收利用已擠出的廢料的環(huán)節(jié)。

鋁型材從擠壓機擠出后，最重要的目標就是通過減少廢料，來提高產(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)生的任何廢料代價將非常高，所以在隨后的工序中都要盡可能地減少廢料的產(chǎn)生。要將廢料減到最少，必須實現(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)可以實現(xiàn)在停車痕處鋸切-即飛鋸切割和雙長度系統(tǒng)。飛鋸切割技術(shù)是指在擠壓過程中進行鋸切。利用飛鋸切割技術(shù)可以實現(xiàn)在停車痕從擠壓機出來后，將鋁型材在停車痕處切斷。雙長度系統(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。雙長度系統(tǒng)可以提供兩個擠壓周期的風(fēng)冷時間，這一點對于建筑合金來說是非常有益的。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，而無需停止擠壓機。

兩種技術(shù)都可以提高1%到2%的成品率（原來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，由此帶來的經(jīng)濟利益巨大。如果將此增長計為1%，以我們前述的每小時2,860.00元成本為例，那么與不能在停車痕處鋸切的牽引機系統(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不被損傷，以求將可出貨量提到最高，這一點非常重要。擠壓之后再出現(xiàn)的廢料因為已經(jīng)花費了擠壓時間而導(dǎo)致成本更高。謹慎選擇設(shè)備并且加強對操作人員的培訓(xùn)可以保護高附加值鋁型材少受損傷，具體體現(xiàn)在以下三個方面：

鋁型材在傳輸系統(tǒng)上移動－ 在傳輸系統(tǒng)上的任何移動都有可能對鋁型材造成損傷。舉個例子：現(xiàn)代化的傳輸系統(tǒng)利用牽引機將鋁型材直接置于與拉伸機機頭齊平的位置，這樣就無須在皮帶臺上推拉鋁型材，以使鋁型材與拉伸機鉗口對齊。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?shù)拈g隙。在排列或集料的過程中，不需要用擋板來靠齊鋁型材。

操作人員手工操作－任何時候操作員接觸到鋁型材都會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，但當鋁型材被裝入時效料框和從時效料框卸載并打包準備出貨的過程中更容易受損傷。在這些環(huán)節(jié)上都需要加強對操作人員的培訓(xùn)，提高員工謹慎操作的意識。

鋁型材缺陷

鋁型材缺陷是導(dǎo)致廢料的又一因素。鋁型材上的一個小缺陷就會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。

對擠壓機的維護保養(yǎng)－擠壓機的維護保養(yǎng)狀況對是否會產(chǎn)生鋁型材缺陷有明顯的影響。擠壓機對正與否，盛錠筒及擠壓墊的狀況都會影響到鋁型材的質(zhì)量。

擠壓時的殘留空氣－如果擠壓時有空氣被帶入盛錠筒而且隨后又對被施壓擠壓的話，空氣會被壓縮到很小的體積并且溫度升高。因壓縮升溫的空氣會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：

鐓粗造成的氣體殘留 －只有在盛錠筒直徑大于柱棒直徑時柱棒才能被裝入盛錠筒。對盛錠筒內(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)”來釋放的。擠壓墊的正常運作對成功排氣非常重要。

長棒熱剪造成的氣體殘留－對柱棒熱剪切產(chǎn)生的剪切面是不可能完美、垂直的。簡易長棒熱剪切會導(dǎo)致柱棒的嚴重扭曲，造成橢圓形的橫截面和被剪切端巨大的倒圓角。即使是最先進的長棒熱剪，被剪切柱棒的邊角總會出現(xiàn)倒圓。當柱棒在盛錠筒內(nèi)鐓粗時這個倒圓很容易導(dǎo)致空氣殘留。

長棒熱鋸可以替換長棒熱剪。利用長棒熱鋸可以鋸切出垂直的柱棒表面。沒有變形不會有空氣帶入。但有些擠壓廠家因為鋸切會產(chǎn)生鋁屑而不愿使用長棒熱鋸。從鋁擠壓經(jīng)濟學(xué)角度出發(fā)，非常重要的一點是鋸切產(chǎn)生的鋁屑尚沒有花費任何擠壓時間也不可能降低鋁型材的生產(chǎn)效率。這些鋁屑都是低價值的廢料，不會造成任何增值工序的費用增加。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%的廠家把目光從長棒熱剪轉(zhuǎn)向了選用長棒熱鋸。還有很多原來使用長棒熱剪的用戶將設(shè)備升級為長棒熱鋸，正是因為他們看到了使用長棒熱鋸會大大減少鋁型材缺陷的事實。

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。現(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。在切出所需長度的柱棒之前，柱棒旋轉(zhuǎn)焊接機可以將剩余的一段不足設(shè)定長度的柱棒焊接到下一整根長棒上，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－和擠壓時帶入空氣一樣，因污染而造成的缺陷同樣會毀掉整根定尺鋁型材。固體污染物有兩個主要來源：

倉儲－保持工廠內(nèi)清潔很重要。儲存長棒的場所、長棒加熱設(shè)備、向擠壓機送棒的柱棒輸送設(shè)備、擠壓機裝料器以及擠壓機本身都要保持清潔避免對鋁型材造成污染。過度潤滑是污染的一個重要原因，潤滑過度很容易污染鋁型材。有必要培訓(xùn)操作人員如何進行合理而非過量的潤滑。過量的潤滑對工藝處理有害而無益。

長棒熱剪切污染－長棒表面的許多污染物（比如氧化物或污垢）在長棒被剪切時會進入短柱棒，熱剪的剪切有一個特點就是不會除掉任何材料。但是長棒熱鋸鋸切則可以消除這個污染源。

結(jié)束語

擠壓機是價格昂貴的資源，經(jīng)擠壓機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。