精確定量給料對水泥生產的價值有多大

  一、問題背景

  當前形勢下,整個水泥行業(yè)外部市場普遍供過于求,水泥銷售價格被市場競爭擠壓堵截在成本線附近,每噸水泥平均利潤不到20元。而內部運行卻因能源(煤電等)、原料、人工等資源費用不斷普遍上漲而尾追推高成本,不少新建不久的生產線還背負著大筆銀行基建貸款的本息財務費用追收。在如此內外交困的形勢逼迫下,管理者不得不思考如何改善強化企業(yè)現(xiàn)金流的健康循環(huán)這個大問題,如何在現(xiàn)有生產系統(tǒng)鏈路上發(fā)掘出低投入高產出的現(xiàn)金流增值途徑?

  目前的普遍性習慣,都容易先去考慮工藝結構的優(yōu)化和改進,如新的粉磨工藝裝備技術,新的低溫余熱發(fā)電技術等,但其投入費高時長,收益主要反映在局部的工藝產質量提升和噸電耗的下降上;從水泥燒成的連續(xù)化學反應過程和制成的物理成份合成的本質規(guī)律來看,定量給料的精確性因關系到最核心的工藝品質與效率,并貫穿影響到所有生產環(huán)節(jié),其深埋的價值應該更大,問題在于很少有人從此角度展開深入的技術經濟定量分析。

  二、問題定義

  現(xiàn)在的新型水泥生產線基本都裝備了生產自動化中控系統(tǒng),各種工藝數(shù)據(jù)包括給料量都清晰反映在電腦畫面上,很容易造成錯覺,以為已足夠準確了。其實不然,特別在關鍵的粉料定量給料方面,由于粉體的物理流動性易受多種客觀因素影響而呈現(xiàn)大垮度的變化,使其在卸料、給料、計量三大環(huán)節(jié)的現(xiàn)場技術處理難度都很大,普通裝備不但計量的數(shù)據(jù)真實穩(wěn)定性差,更要命的是給料控制特性差。如旋窯燒成的生料煤粉喂料環(huán)節(jié),除去斷料沖料等破壞性失控情況不算,真正符合工藝設計要求的準確穩(wěn)定給料也幾乎不可能。

  實際上,整個水泥行業(yè)粉體精確定量給料方面普遍存在嚴重問題,無論在核心的燒成工藝還是關鍵的制成配兌工藝,正常自動化運行者能實現(xiàn)±5%精度以內持續(xù)穩(wěn)定控制已屬不錯,不少企業(yè)的粉體定量自動化系統(tǒng)已帶病運行或已改用手動操作,而其控制精度一般大于±10%。如此大幅的流量波動性肯定對工藝質量與效率有極大的損害。

  如果控制精度改進到±2%或更高,將給我們挽回來多大損失?這有可能帶來工藝原藏價值的釋放,對這個機會的價值認識,人們大都習慣于定性感覺的模糊認知,卻缺乏對定量分析計算的執(zhí)著追尋。 

  三、價值計算

  為搞清準確定量給料所創(chuàng)造的綜合價值,我們假設參考一條設計規(guī)模年產100萬噸水泥的燒成工藝和粉磨配兌工藝生產線,對比控制精度從±10%到±2%時的不同,全面展開逐項價值因素的量化分析對比計算。
  A.燒成環(huán)節(jié)(合計:2366萬元/年)
  1.臺時產量
  一般生產原則是生料流量上限不超當時的控制上界為準則,以防止阻塞和欠燒問題,故兩者的上限都自然等同于當時的控制上界,則可從其控制范圍示意圖看出:±2%的產量將比±10%的提高8%,因此年可增產水泥8%*100萬噸,按每噸20元利潤計算將產生:
  產量提升效益:8%*100*20=160萬/年

  2.熟料質量
  由于生料煤粉控制穩(wěn)定,最終保證了熱工反應的平衡穩(wěn)定,可以保守預估熟料28天強度平均提高4mpa,同時使強度波動幅度從±3mpa收斂到±1mpa。則可在水泥制成時轉化為4%的混合材摻入增加,假設熟料成本250元/噸計算,混合材成本100元/噸,則可估算出:
  質量提升效益:4%*100*(250-100)=600萬/年

  3.噸煤耗
  用煤原則一般以下限不越界為原則,以保證熱工反應的基本熱量需求。

  考慮到窯內較大的熱慣性和人員操作通過溫度儀表的及時校正作用,±2%精度的耗煤量可比±10%精度的降低4%左右,我們假設按標準煤料650元/噸計算,平均噸水泥標準煤耗140公斤,則可估算出:
節(jié)煤效益:4%*100*0.14*650=364萬/年

  4.噸電耗
  一般旋窯全速運行時功率基本不變,高精度控制因產量提升(8%+3%)滿負荷率提升11%,噸水泥燒成工藝段電耗將下降(1-1/1.11)100%=9.9%,我們假設燒成總功率600kw,電費0.55元/kwh,全年開機300天,則總計節(jié)省電費:
  節(jié)電效益:300*24*600*9.9%*0.55=235000元=23.5萬/年

  5.工藝控制
  由于高精度控制獲得了穩(wěn)定的熟料品質,可回饋驗證調整原燃料的成分控制均化和生料配方,進而將熱工效率優(yōu)化到更佳的上限效果,最終體現(xiàn)在熟料質量再平均提高2mpa,產量再提升3%,則在水泥制成時轉化為2%的混合材摻入增加,我們假設熟料250元/噸計算,混合材100元/噸,則可估算出:
  質量提升效益:2%*100(250-100)=300萬/年
  產量提升效益:3%*100*20=60萬/年
  兩項合計:360萬/年

  6.維修與備件備品
  高精度控制因工況穩(wěn)定,極端惡劣工況的破壞性將大幅下降,包括耐火材料、除塵袋等備件消耗品的更換周期時間可延長15%, 按年均300萬維修備品備件費率計算將節(jié)?。?BR>維修備件效益:(1-1/1.15)100%*300=39.1萬/年

  7.停機損失
  由于高精度控制,全年可累計至少減少15*24h的故障停機時間,設全年有效生產時間為300天。因此可轉化為:
  產量提升效益:15/300*100*20=100萬/年

  8.市場價值
  由于水泥品質的穩(wěn)定提高,為產品用戶提供了更高的使用價值,因而可比競爭對手提高售價5元/噸:
  提價效益:100*5=500萬/年

  9.人員績效
  由于控制與計量精度的提高,工序間的定量績效考核目標清晰,責權利的有效激勵機制將大大促進員工工作積極性:
  質量提升效益:1%*100(250-100)=150萬/年
  產量提升效益:1%*100*20=20萬/年
  維修備件效益:(1-1/1.05)100%*300=14.3萬/年
  3項合計:150+20+14.3=184.3萬/年

  10.安全生產
  自動化控制造成的定量穩(wěn)定的提高,一方面大量減少了人工直接勞動強度,另一方面還大幅提高了生產的順暢性,緊急故障事件的發(fā)生率必然大幅下降,忙中出錯的安全事故也必然下降,假設低精度控制時的年均工傷處理綜合費用50萬,則至少可降低70%以上:
  安全效益:70%*50=35萬/年

  B.制成配兌環(huán)節(jié)(2700萬)

  1.摻混率
  采用熟料分別粉磨技術配兌加入高活性礦渣微粉,高細粉煤灰等混合材時,摻混原則是混合材上限不能超過熟料量的下限對應值,合成后的水泥強度的下限不能低于正常標準,如下圖所示:

  可見同時對熟料粉和混合材提高8%的控制精度后,摻配325水泥時可提升混合材摻兌增加16%,假設熟料成本250元/噸,混合材成本100元/噸,則產生置換效果:
  摻混效益:100*16%*(250-100)=2400萬/年
  這就是粉磨站巨大的潛在核心技術經濟優(yōu)勢。

  2.水泥質量
  由于摻混精度的提高,水泥強度波動幅度可從±3mpa收斂到±1mpa的范圍內,對混泥土生產將意味著凝結固化時間穩(wěn)定與強度的均質穩(wěn)定,對混泥土施工可控性也穩(wěn)定大幅提高。假使因此產生3元/噸以上的質量價格提升,則
  質量提升效益:  100*3=300萬/年

  C.政治影響
  由于稅利的提升,對外贏得政府政策與名譽支持,對內贏得股東員工熱情與信心支持。
  政治效益是無價的.

  D.社會影響
  由于定量的化學反應準確穩(wěn)定,一氧化碳二氧化碳等廢氣排放水平低于平均標準,實現(xiàn)低碳環(huán)保生產,減少環(huán)保罰金和排放指標費,贏得社會好評。
  社會效益是無價的。

  E.戰(zhàn)略影響
  優(yōu)質高產,奠定了市場上塑造企業(yè)品牌文化的價值基礎,從而可以強于對手的未來贏利能力來展開戰(zhàn)略擴張,提高企業(yè)進行金融融資或兼并重組或上市擴展等的無形資產砝碼。
  未來效益是無價的。

  四、價值判斷
  按年產銷100萬噸水泥計算,按每噸綜合成本200元計算,全年現(xiàn)金周轉總量高達100*200=20000萬(2億)以上,一般此規(guī)模的企業(yè)固定資產應在2億左右。按目前平均噸凈利潤20元/噸計算,其贏利指標如下:

  流動資金年利潤率:20*100/20000=10%
  固定資產年回報率:20*100/20000=10%

  兩項指標說明當前水泥企業(yè)的平均贏利能力較差,即使不考慮固定資產的折舊,10年才能收回投資。如果企業(yè)固定資產銀行負債率50%達1億,年息4%,年等額還本付息1000萬,將需12年以上才能收回投資。

  然而根據(jù)前面的價值計算,僅將控制精度提升8%就可創(chuàng)造5000萬/年的現(xiàn)金凈流入增加,結果是驚人的,這意味著每提高1%的控制精度,就可獲得5000/8=625萬/年的現(xiàn)金凈流入??刂凭忍嵘?%對企業(yè)的贏利指標增加如下:

  流動資金年利潤率:5000/20000=25%
  固定資產年回報率:5000/20000=25%

  兩相對比發(fā)現(xiàn),控制精度提升8%比新建2條同規(guī)模生產線還掙錢!!這是埋藏在水泥企業(yè)家自己眼皮底下的最大金礦!每提高1%的控制精度,就可獲得25%/8=3.1%的年投資回報率增加。一旦實現(xiàn)之,企業(yè)的年投資回報率將大幅提升到35%,3年就可收回投資,這是真正的點石成金!

  上述計算分析,雖是在一種參考和假設條件下展開的概算案例,但卻反應了水泥生產銷售的各種技術經濟要素間的必然關系和基本規(guī)律。各企業(yè)可參考此方法根據(jù)自己的具體情況進行修正計算,其概預算結果的準確性就更高。以此指導進行技術改造后,就可用實際執(zhí)行前后的真實結果數(shù)據(jù)來對比驗證。

  五、結論

  一石二鳥,是中國自古以來智慧決策的代意詞;如果水泥企業(yè)選擇提高控制精度來發(fā)掘現(xiàn)有生產線價值,可就是一石十鳥之舉了。

  企業(yè)經營本就是無硝煙的商業(yè)戰(zhàn)爭,2500年前的兵圣孫子早有斷定:“多算勝,少算不勝,而況于無算呼?”,“勝兵先勝而后求戰(zhàn),敗兵先戰(zhàn)而后求勝?!?人類戰(zhàn)爭勝負的歷史事實就從未脫離過如此規(guī)律。

  當代的水泥企業(yè)已不是立窯時代的小炮艇,而是游弋在商業(yè)市場海洋的巨艦航母,大家只注意到規(guī)模噸位擴大的力量,武器裝備口徑加大了卻保持從前的粗糙落后,每年都要將數(shù)億的現(xiàn)金彈藥發(fā)射出去,卻不追求炮火的命中率,是典型的大而不強。

  由于粉體定量技術的特殊復雜性,一些企業(yè)投入過相關計控裝備后產生的效果有限甚至很差,結果因噎廢食,淺嘗輒止,就徹底放棄了對定量控制精度的不懈追求,白白錯失掉綱舉目張的關鍵戰(zhàn)略機會。與工藝裝備類的技術改造相比,粉體控制屬自動化類的技術改造往往費低時短,那怕多折騰幾次能推進控制精度的提高也物超所值。

  競爭時代,先知后先行,是一切勝戰(zhàn)者的必由之路。企業(yè)高層領導不追索企業(yè)現(xiàn)金流的最高價值所在,是失職;找到了最高價值所在,而不去拼力執(zhí)行打造,就有瀆職之嫌了。

  本文的目的在于用定量分析計算驚人的結果來轉變我們多年形成的傳統(tǒng)的定性價值決策思維和習慣,使我們的競爭思維從局部走向系統(tǒng),從粗放走向精細,從定性走向定量,從做大走向做強。

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2024-12-23 13:08:18