Las cotizaciones de material en rollo suelen expresarse por kilogramo, metro cuadrado o rollo, mientras que los equipos financieros necesitan un costo por paquete terminado. Convertir una medida en la otra requiere más que dividir la longitud del rollo por la altura de la bolsa. El ancho de la banda, la longitud de repetición, los carriles, la densidad de la película, el grosor, la disposición del sellado, el registro, los empalmes, el desperdicio inicial y la eficiencia de llenado influyen en la producción vendible.
Un modelo de rendimiento transparente ayuda a las marcas a comparar películas, tamaños de bolsas, proveedores y configuraciones de máquinas en igualdad de condiciones. También explica por qué un pequeño cambio en el ancho o la repetición del patrón puede generar una gran diferencia de costos al modificar la cantidad de líneas de producción o el desperdicio de material.
Defina las entradas requeridas
Recopile el ancho de la banda, la longitud de repetición, el número de paquetes a lo largo de la banda, el grosor de la película, la densidad o el gramaje del laminado, la longitud del rollo o el peso neto del rollo, los límites del diámetro del núcleo y del exterior, la repetición de la impresión, el tipo de sellado, el recorte de los bordes y el desperdicio previsto. Utilice unidades consistentes en todo el cálculo.
La especificación para el embalaje en rollo de película también debe indicar la dirección de desenrollado, la marca del ojo, el sellado con aletas o solapamiento, el ancho del sellado, la formación del fuelle y la disposición de los carriles. El diseño teórico del proveedor debe coincidir con la máquina de llenado real. De lo contrario, un cálculo de rendimiento atractivo puede describir una película que no se puede procesar.
Para laminados multicapa, no utilice la densidad de un solo polímero para toda la estructura. Calcule la masa de cada capa o utilice el gramaje total verificado por el fabricante en gramos por metro cuadrado. El adhesivo, la tinta, los recubrimientos, la lámina, el papel y las capas de unión contribuyen a la masa total.
Método 1: Rendimiento a partir de la longitud del rollo
Cuando se conoce la longitud útil neta del rollo, se pueden calcular los paquetes teóricos por rollo a partir de las repeticiones de la dirección de la máquina y los carriles:
Theoretical packages = (usable roll length ÷ repeat length) × number of lanes
Utilice las mismas unidades para la longitud y la repetición. Un rollo de 3,000 metros con una repetición de 250 milímetros contiene 12 000 repeticiones. Si la bobina produce tres carriles, la producción teórica es de 36 000 paquetes.
Este cálculo supone que cada repetición se convierte en un buen paquete. Los rollos reales incluyen material de inicio, ajuste de registro, empalmes, defectos, material de extremo de rollo, muestreo y pérdidas de llenado. Si el desperdicio total esperado es del 5 por ciento:
Saleable packages = theoretical packages × (1 − waste rate)
El ejemplo daría como resultado 34 200 paquetes vendibles. Siempre que sea posible, registre por separado los residuos de impresión, corte y llenado, ya que cada uno tiene una causa y un responsable de mejora diferentes.
Método 2: Rendimiento a partir del peso del rollo
Si la película se vende por peso, primero calcule el área a partir del gramaje:
Film area in m² = net film weight in kg × 1,000 ÷ basis weight in g/m²
Si un laminado pesa 120 g/m² y el rollo contiene 500 kg de película, su área teórica es de 4,166.7 m². Para calcular la longitud, se divide el área entre el ancho de la banda en metros. Con un ancho útil de 1.0 metro, el resultado es de aproximadamente 4,166.7 metros lineales.
El gramaje se puede estimar a partir del espesor y la densidad de un solo material:
Basis weight in g/m² = thickness in microns × density in g/cm³
Por ejemplo, el polietileno de 100 micras con una densidad de 0.92 g/cm³ tiene un peso aproximado de 92 g/m². Para un laminado, calcule el peso de cada capa y añada el adhesivo y los recubrimientos, o utilice el gramaje medido. La guía sobre el espesor de las películas plásticas proporciona información útil para interpretar los valores en micras y calibre.
El peso del rollo no debe incluir el núcleo ni el embalaje exterior. Confirme si la cantidad facturada es bruta o neta. La humedad en la estructura del papel y la tolerancia de espesor normal también pueden modificar la masa y el rendimiento reales.
Paquetes por metro cuadrado
Para una repetición rectangular simple, el área impresa asignada a un paquete es:
Area per package = repeat length × lane pitch
El paso entre carriles incluye el ancho del paquete más cualquier margen de sellado, corte o recorte asignado a dicho carril. Si la banda contiene tres carriles iguales de 0.99 metros de ancho, el paso entre carriles es de 0.33 metros. Con una repetición de 0.25 metros, cada paquete consume 0.0825 m² antes de desperdicios. El rendimiento teórico es de aproximadamente 12.12 paquetes por m².
No sustituya las dimensiones de la cara final por el paso. Los sellos laterales, los fuelles, el solapamiento del sello de aleta, los recortes y los huecos son materiales, aunque no formen parte del panel frontal visible. Las bolsas con sello de aleta y de solapamiento utilizan geometrías de solapamiento diferentes, y la tolerancia correcta debe provenir del diseño de la máquina y del sello.
Eficiencia de carriles y utilización de la web
La utilización web muestra cuánto del ancho comprado contribuye a las repeticiones del paquete:
Web utilization = total lane pitch used for packages ÷ purchased web width
Si se utilizan tres carriles de 300 milímetros y un recorte combinado de 30 milímetros en una banda de 930 milímetros, los carriles de empaque ocupan el 96.8 por ciento del ancho. Si al aumentar el ancho de la bolsa en 15 milímetros se reduce la disposición de tres carriles a dos, la producción por metro puede disminuir en un tercio incluso antes de considerar el área de material por bolsa.
Solicite al convertidor un plano de la línea de impresión en lugar de asumir que el ancho máximo de la prensa es eficiente. A veces, una banda dedicada más estrecha reduce el desperdicio; en otros casos, una banda estándar es más económica porque está disponible en stock y funciona bien. El precio y el rendimiento deben considerarse conjuntamente.
Agregar residuos de conversión y llenado
Cree un diagrama de flujo de residuos para que el efecto de cada etapa sea visible. Si la impresión produce un 98 % de material bueno, la laminación y el corte retienen el 99 %, y el llenado convierte el 96 % en envases buenos, el rendimiento combinado es:
Combined yield = 0.98 × 0.99 × 0.96 = 0.9314, or 93.14%
Si se suman directamente los porcentajes de pérdida, el resultado sería del 93 % en este ejemplo, lo cual es aproximado pero matemáticamente menos preciso. La multiplicación cobra importancia cuando hay más etapas involucradas o pérdidas mayores.
Las pérdidas típicas incluyen la configuración de la prensa, el ajuste de color y registro, las impresiones rechazadas, los defectos de laminación, la eliminación de empalmes, el recorte de la cortadora, el desperdicio al final del rollo, el enhebrado de la carga, los errores de marca de ojo, la contaminación del sello, los rechazos de código y las paradas de línea. Utilice datos de prueba o de producción para el material y la máquina específicos, en lugar de una suposición generalizada para toda la empresa.
Calcular el costo de embalaje por unidad de producto.
Si el rollo se cotiza como un importe total:
Film cost per good package = total roll cost ÷ saleable packages from the roll
Si el precio se calcula por área:
Film cost per good package = price per m² × area per package ÷ combined yield
Si el precio se calcula por peso:
Film cost per good package = price per kg × kg per package ÷ combined yield
Agregue los costos de planchas o cilindros de impresión, configuración, flete, aranceles, control de calidad y cargos por conversión según lo cotizado. Para un programa anual, amortice las herramientas reutilizables a lo largo del volumen de producción real durante su vida útil. Para un diseño estacional único, asigne el costo total de las herramientas a ese pedido.
También es necesario evaluar la película en rollo para envasado de alimentos en cuanto a la protección del producto y el rendimiento de la línea de producción. El menor coste de la película por envase teórico resulta irrelevante si los defectos de sellado, la pérdida de barrera, el rizado o los problemas con el coeficiente de fricción reducen la productividad.
Ejemplo resuelto
Supongamos una banda útil de 0.96 metros, cuatro carriles, una repetición de 0.20 metros y una longitud de rollo útil de 2,500 metros. El resultado teórico es:
(2,500 ÷ 0.20) × 4 = 50,000 packages
Si el rendimiento combinado de impresión y llenado es del 94 %, la producción en buen estado es de 47 000 paquetes. Con un costo de rollo de $4,230, el costo directo de la película es de $0.09 por paquete en buen estado. Si la amortización de las herramientas reutilizables añade $0.004, las pruebas añaden $0.001 y la pérdida de calidad esperada añade $0.002, el costo de empaque modelado se convierte en $0.097 por unidad vendible.
Ahora comparemos una bolsa ligeramente más ancha que solo permite tres carriles. Incluso si la longitud de repetición y la longitud del rollo permanecen sin cambios, la producción teórica se reduce a 37 500 unidades. A menos que el ancho del rollo o el precio también disminuyan significativamente, el costo por paquete aumenta. Por eso, la optimización del tamaño debe realizarse antes de la aprobación del diseño y las herramientas.
Lista de verificación de cálculos
- Utilice el ancho útil de la banda, la longitud del rollo y el peso de la película.
- Confirme la longitud de repetición, el paso de carril, el número de carriles, el recorte y la superposición del sellado con el relleno.
- Utilice el gramaje medido del laminado o un cálculo de masa capa por capa.
- Separe el rendimiento teórico de las pérdidas por impresión, conversión y llenado.
- Multiplica los rendimientos de cada etapa para calcular la producción total de bienes.
- Divida el costo total de desembarque y conversión entre los paquetes buenos, no entre las repeticiones nominales.
- Modela cómo el ancho, la repetición, los carriles, el grosor y el desperdicio afectan el costo.
- Validar el modelo con la conciliación de rollos real después de la producción.
El rendimiento de la película constituye un nexo entre la ingeniería y las finanzas. Cuando se conocen las dimensiones, la masa del material, la disposición de la banda y las pérdidas reales del proceso, las marcas pueden determinar si los ahorros deben provenir de la reducción del grosor de la película, una mejor utilización de las líneas de producción, una menor generación de residuos, una configuración optimizada de la línea o la negociación comercial, sin confundir un precio de material más bajo con un menor coste por unidad.
