ロール状原紙の価格は、多くの場合、キログラム、平方メートル、またはロール単位で表示されますが、財務部門は完成品パッケージあたりのコストを必要としています。一方の単位を他方の単位に変換するには、ロールの長さをパウチの高さで割るだけでは不十分です。ウェブ幅、繰り返し長さ、レーン数、フィルム密度、厚さ、シールレイアウト、位置合わせ、接合部、初期不良、充填効率など、すべてが販売可能な生産量に影響します。
透明性の高い歩留まりモデルは、ブランド各社がフィルム、パウチサイズ、サプライヤー、機械レイアウトを同じ基準で比較するのに役立ちます。また、幅や繰り返しパターンのわずかな変更が、レーン数や材料の無駄に影響を与えることで、なぜ大きなコスト差を生むのかを説明することもできます。
必要な入力項目を定義する
ウェブ幅、繰り返し長さ、ウェブ上のパッケージ数、フィルム厚、ラミネート密度または坪量、ロール長さまたは正味ロール重量、コア径および外径の制限、印刷繰り返し、シールタイプ、エッジトリム、および予想される廃棄量を収集します。計算全体を通して一貫した単位を使用してください。
フィルムロール包装の仕様には、巻き出し方向、アイマーク、フィンシールまたはラップシール、シール幅、ガセット形状、レーン配置も明記する必要があります。サプライヤーの理論上のレイアウトは、実際の充填機と一致していなければなりません。そうでなければ、魅力的な歩留まり計算が、実際には使用できないフィルムを表している可能性があります。
多層積層構造の場合、単一のポリマーの密度を構造全体に使用しないでください。各層の質量を計算するか、コンバーターが検証した総坪量（グラム/平方メートル）を使用してください。接着剤、インク、コーティング、箔、紙、結束バンドなどの層もすべて密度に影響します。
方法1：ロール長さからの歩留まり
ロールの有効長さが分かっている場合、機械の方向繰り返し回数とレーン数から、ロールあたりの理論的なパッケージ数を計算できます。
Theoretical packages = (usable roll length ÷ repeat length) × number of lanes
長さと繰り返し単位は同じものを使用してください。3,000メートルのロールで、繰り返し間隔が250ミリメートルの場合、12,000回の繰り返しが含まれます。ウェブが3レーンで生産する場合、理論上の生産量は36,000パッケージです。
この計算では、すべての繰り返しが良品パッケージになると仮定しています。実際のロールには、開始材料、位置合わせ、接合、欠陥、ロール端材料、サンプリング、および充填ロスが含まれます。予想される総廃棄率が5パーセントの場合：
Saleable packages = theoretical packages × (1 − waste rate)
この例では、販売可能なパッケージが34,200個生産されます。印刷、スリット加工、充填工程における廃棄物は、それぞれ原因と改善担当者が異なるため、可能な限り個別に追跡してください。
方法2：ロール重量からの歩留まり
フィルムが重量で販売される場合、まず坪量から面積を計算します。
Film area in m² = net film weight in kg × 1,000 ÷ basis weight in g/m²
ラミネートフィルムの重量が120g/m²で、ロールの正味重量が500kgの場合、理論上の面積は4,166.7m²です。面積をウェブ幅（メートル）で割ると、長さを推定できます。有効幅が1.0メートルの場合、長さは約4,166.7メートルになります。
単一材料の場合、厚さと密度から坪量を推定できます。
Basis weight in g/m² = thickness in microns × density in g/cm³
例えば、密度0.92 g/cm³の100ミクロンポリエチレンは、約92 g/m²です。積層材の場合は、各層の厚さを計算し、接着剤とコーティング材の重量を加算するか、実測した坪量を使用してください。プラスチックフィルムの厚さに関するガイドは、ゲージ値とミクロン値を解釈する上で役立つ情報を提供します。
ロール重量には、芯材と外装パッケージは含まれません。請求書の数量が総重量か正味重量かを確認してください。紙構造内の水分量や通常の厚み公差によって、実際の質量と歩留まりが変化する場合があります。
1平方メートルあたりのパッケージ数
単純な長方形の繰り返しパターンの場合、1つのパッケージに割り当てられる印刷領域は次のとおりです。
Area per package = repeat length × lane pitch
レーンピッチには、パッケージの幅に加えて、そのレーンに割り当てられたシール、スリット、またはトリミングの余裕が含まれます。ウェブに0.99メートル幅で3つの等しいレーンがある場合、レーンピッチは0.33メートルです。0.25メートルの繰り返しで、各パッケージは廃棄前に0.0825平方メートルを消費します。理論上の歩留まりは約12.12パッケージ/平方メートルです。
ピッチの代わりに仕上がり面寸法を使用しないでください。サイドシール、ガセット、フィンシールの重なり部分、トリム、および隙間は、目に見える前面パネルの一部ではない場合でも、材料として扱われます。フィンシールとラップシールのパウチは重なり形状が異なるため、適切な許容値は機械とシールの設計から得る必要があります。
車線効率とウェブ利用率
ウェブ利用状況は、購入した帯域幅のうち、パッケージの重複にどれだけ寄与しているかを示します。
Web utilization = total lane pitch used for packages ÷ purchased web width
300ミリメートル幅のレーンを3本と、合計30ミリメートルのトリムを合わせて930ミリメートル幅のウェブで使用する場合、パッケージレーンが幅の96.8パーセントを占めます。パウチ幅を15ミリメートル広げることでレイアウトが3レーンから2レーンに縮小されると、パウチ1個あたりの材料面積を考慮する以前に、1メートルあたりの生産量が3分の1減少する可能性があります。
最大印刷幅が効率的だと決めつけるのではなく、加工業者にレーン図面を依頼してください。専用ウェブの幅を狭くすることでトリミング量を削減できる場合もあれば、標準ウェブの方が在庫がありスムーズに印刷できるため、コストを抑えられる場合もあります。価格と歩留まりは、両方を考慮して検討する必要があります。
変換および充填廃棄物を追加
各工程の影響が視覚的に確認できるよう、廃棄物の残量を示すウォーターフォール図を作成します。印刷工程で98%の良品が得られ、ラミネート加工とスリット加工で99%が回収され、充填工程で96%が良品パッケージに変換される場合、合計の歩留まりは次のようになります。
Combined yield = 0.98 × 0.99 × 0.96 = 0.9314, or 93.14%
損失率を直接足し合わせると、この例では93パーセントとなり、近い値ではあるものの、数学的には精度が劣ります。段階数が増えたり、損失額が大きくなったりする場合には、乗算が重要になります。
一般的な損失には、印刷機のセットアップ、色と見当の調整、印刷不良、ラミネート加工の欠陥、接合部の除去、スリッターのトリミング、ロール端の廃棄物、フィラーの糸通し不良、アイマークの誤り、シールの汚染、コードの不良、ライン停止などが含まれます。会社全体で共通の仮定を用いるのではなく、使用する材料と機械に合わせた試作データまたは生産データを使用してください。
商品1個あたりの梱包コストを計算する
ロールの価格が合計金額として設定されている場合：
Film cost per good package = total roll cost ÷ saleable packages from the roll
地域別に価格設定する場合：
Film cost per good package = price per m² × area per package ÷ combined yield
重量で価格設定する場合：
Film cost per good package = price per kg × kg per package ÷ combined yield
印刷版またはシリンダー、セットアップ費用、運賃、関税、品質検査費用、および加工費は、見積もり方法に従って加算してください。年間プログラムの場合は、再利用可能な金型費用を現実的な耐用年数にわたって償却してください。単発の季節限定デザインの場合は、金型費用全額をその注文に計上してください。
食品包装用ロールフィルムは、製品の保護性能と生産ラインの性能についても評価する必要があります。シール不良、バリア性の低下、カール、摩擦係数の問題などによって良品生産量が減少する場合、理論上のパックあたりのフィルムコストが最も低くても意味がありません。
実例
有効幅0.96メートル、レーン数4、リピート間隔0.20メートル、有効ロール長2,500メートルと仮定します。理論上の出力は以下のとおりです。
(2,500 ÷ 0.20) × 4 = 50,000 packages
印刷から充填までの歩留まりが94%の場合、良品生産量は47,000個です。ロールの仕入れ価格が4,230ドルの場合、良品1個あたりのフィルムの直接コストは0.09ドルです。再利用可能な金型の償却費が0.004ドル、テスト費用が0.001ドル、予想される品質損失が0.002ドル加算されるとすると、モデル化された包装コストは販売可能なユニット1個あたり0.097ドルになります。
次に、3レーンしか印刷できない、やや幅の広いパウチを比較してみましょう。繰り返し長さとロール長が変わらない場合でも、理論上の生産量は37,500個に減少します。ロール幅や価格が大幅に下がらない限り、パッケージあたりのコストは上昇します。これが、デザインや金型の承認前にサイズ最適化を行うべき理由です。
計算チェックリスト
- 有効ウェブ幅、ロール長、フィルム重量を使用してください。
- 繰り返し長さ、レーンピッチ、レーン数、トリミング、およびシーリングオーバーラップを充填材で確認してください。
- 積層材の坪量を測定するか、層ごとの質量計算を使用してください。
- 印刷、加工、充填による損失から、理論上の歩留まりを分離する。
- 各段階の収量を掛け合わせて、総合的な製品生産量を算出する。
- 総着地コストと加工コストを、名目上の繰り返しではなく、良質なパッケージで割ってください。
- 幅、繰り返し回数、レーン数、厚み、および廃棄物がコストにどのような影響を与えるかをモデル化する。
- 生産後に実際のロール調整を行い、モデルを検証してください。
フィルム歩留まりは、エンジニアリングと財務をつなぐ架け橋となります。寸法、材料量、ウェブレイアウト、実際の工程損失が可視化されることで、ブランドは、材料費の見積もりが低いからといって製品パッケージあたりのコストが低いと誤解することなく、薄肉化、レーン利用率の向上、廃棄物の削減、ライン設定の改善、あるいは価格交渉のいずれによってコスト削減を実現すべきかを特定できます。
