Цены на рулонную пленку часто указываются за килограмм, квадратный метр или рулон, в то время как финансовым отделам необходима стоимость одной готовой упаковки. Для перевода одной меры в другую требуется больше, чем просто деление длины рулона на высоту пакета. Ширина полотна, длина повтора, количество полос, плотность пленки, толщина, расположение швов, точность совмещения, стыки, первоначальные отходы и эффективность наполнения — все это влияет на объем товарной продукции.
Прозрачная модель оценки производительности помогает производителям сравнивать пленки, размеры пакетов, поставщиков и компоновку оборудования на одной и той же основе. Она также объясняет, почему небольшое изменение ширины или раппорта может привести к значительной разнице в стоимости при изменении количества полос или отходов материала.
Определите необходимые входные данные.
Соберите данные о ширине полотна, длине раппорта, количестве упаковок по всей длине полотна, толщине пленки, плотности ламината или удельном весе, длине рулона или чистом весе рулона, предельных значениях диаметра сердечника и внешнего диаметра, раппорте печати, типе запайки, обрезке кромок и ожидаемых отходах. Используйте единые единицы измерения на протяжении всего расчета.
В технической документации на упаковку рулонной пленки также должны быть указаны направление размотки, метка для глаз, шов «ребро» или «нахлест», ширина шва, образование складок и расположение полос. Теоретическая схема поставщика должна соответствовать фактической разливочной машине. В противном случае, привлекательный расчет выхода годной продукции может описывать пленку, которая не подходит для использования.
Для многослойных ламинатов не следует использовать плотность одного полимера для всей структуры. Массу следует рассчитывать исходя из плотности каждого слоя отдельно или использовать проверенную производителем общую плотность в граммах на квадратный метр. Вклад вносят клей, чернила, покрытия, фольга, бумага и связующие слои.
Метод 1: Определение предела текучести по длине рулона
Когда известна полезная длина рулона, теоретическое количество упаковок на рулон можно рассчитать, исходя из повторяющихся направлений движения станка и количества линий:
Theoretical packages = (usable roll length ÷ repeat length) × number of lanes
Используйте одинаковые единицы измерения для длины и раппорта. Рулон длиной 3,000 метров с раппортом 250 миллиметров содержит 12 000 раппортов. Если рулон производит три полосы, теоретический объем производства составляет 36 000 упаковок.
Этот расчет предполагает, что каждый повторный рулон образует качественный пакет. Реальные потери материала включают в себя: исходный материал, корректировку совмещения, стыки, дефекты, материал концов рулона, отбор проб и потери при заполнении. Если ожидаемый общий объем отходов составляет 5 процентов:
Saleable packages = theoretical packages × (1 − waste rate)
В результате выполнения этого примера получится 34 200 упаковок, пригодных для продажи. По возможности отслеживайте отходы печати, нарезки и упаковки отдельно, поскольку у каждого из них своя причина и свой ответственный за улучшение.
Метод 2: Определение предела текучести по весу валков.
Если пленка продается по весу, сначала рассчитайте площадь, исходя из удельного веса:
Film area in m² = net film weight in kg × 1,000 ÷ basis weight in g/m²
Если ламинат весит 120 г/м², а в рулоне содержится 500 кг пленки, то его теоретическая площадь составляет 4,166.7 м². Разделив площадь на ширину полотна в метрах, можно оценить длину. При полезной ширине 1.0 метр результат составит примерно 4,166.7 погонных метров.
Плотность материала можно оценить по его толщине и удельной плотности:
Basis weight in g/m² = thickness in microns × density in g/cm³
Например, полиэтилен толщиной 100 микрон при плотности 0.92 г/см³ составляет приблизительно 92 г/м². Для ламината рассчитайте плотность каждого слоя и добавьте плотность клея и покрытий, или используйте измеренную плотность. Руководство по толщине пластиковой пленки предоставляет полезную информацию для интерпретации значений толщины в микронах.
Вес рулона не должен включать сердечник и внешнюю упаковку. Уточните, указано ли количество в счете-фактуре брутто или нетто. Влага в структуре бумаги и допустимые отклонения по толщине также могут изменить фактическую массу и выход готовой продукции.
Упаковка на квадратный метр
Для простого прямоугольного раппорта область печати, отведенная под один пакет, составляет:
Area per package = repeat length × lane pitch
Шаг полосы включает ширину упаковки плюс любые припуски на запечатывание, надрез или обрезку, отнесенные к этой полосе. Если полотно содержит три одинаковые полосы шириной 0.99 метра, шаг полосы составляет 0.33 метра. При шаге повтора 0.25 метра каждая упаковка занимает 0.0825 м² до вычета отходов. Теоретический выход составляет примерно 12.12 упаковок на м².
Не следует заменять размеры готовой поверхности шагом. Боковые швы, складки, перекрытие швов, отделка и зазоры считаются материалом, даже если они не являются частью видимой передней панели. В пакетах с швом «ребро» и «нахлест» используется разная геометрия перекрытия, и правильный припуск должен определяться конструкцией машины и шва.
Эффективность использования полос движения и веб-ресурсов
Показатель использования веб-ресурсов демонстрирует, какая часть приобретенной ширины приходится на повторы показов пакета:
Web utilization = total lane pitch used for packages ÷ purchased web width
Если три полосы шириной 300 миллиметров и 30 миллиметров комбинированной обрезки используют полотно шириной 930 миллиметров, то полосы для упаковки занимают 96.8 процента ширины. Если увеличение ширины пакета на 15 миллиметров вынуждает сократить количество полос с трех до двух, производительность на метр может снизиться на одну треть еще до учета площади материала на один пакет.
Попросите у переработчика чертеж полотна, а не предполагайте, что максимальная ширина печатной машины эффективна. Иногда более узкое полотно, предназначенное для перепечатки, уменьшает количество обрезков; в других случаях стандартное полотно дешевле, потому что оно имеется в наличии и хорошо работает. Цена и выход годной продукции должны рассматриваться в совокупности.
Добавить отходы переработки и заполнения
Создайте схему распределения отходов таким образом, чтобы эффект каждого этапа оставался видимым. Если при печати получается 98 процентов качественного материала, при ламинировании и нарезке — 99 процентов, а при наполнении — 96 процентов качественной упаковки, то общий выход готовой продукции составит:
Combined yield = 0.98 × 0.99 × 0.96 = 0.9314, or 93.14%
В этом примере прямое сложение процентов потерь даст 93 процента, что близко к истине, но математически менее точно. Умножение становится важным, когда задействовано больше этапов или большие потери.
Типичные потери включают в себя: настройку печатного станка, корректировку цвета и приводки, брак печати, дефекты ламинирования, удаление стыков, обрезку на станке для продольной резки, отходы рулонов, забивание наполнителя, ошибки маркировки глаз, загрязнение швов, брак кода и остановки линии. Используйте данные испытаний или производственных данных для конкретного материала и станка, а не единое предположение, применимое ко всей компании.
Рассчитайте стоимость упаковки одной единицы товара.
Если цена рулона указана как общая сумма:
Film cost per good package = total roll cost ÷ saleable packages from the roll
Если цена зависит от района:
Film cost per good package = price per m² × area per package ÷ combined yield
Если цена указана за вес:
Film cost per good package = price per kg × kg per package ÷ combined yield
Добавьте стоимость печатных форм или цилиндров, настройку оборудования, транспортные расходы, пошлины, контроль качества и затраты на переработку в соответствии с предложенной ценой. Для годовой программы амортизируйте стоимость многоразовой оснастки в течение реального срока службы. Для разового сезонного проекта включите полную стоимость оснастки в этот заказ.
Рулонная пленка для пищевой упаковки также должна оцениваться с точки зрения защиты продукта и производительности линии. Самая низкая стоимость пленки на одну теоретическую упаковку не имеет значения, если дефекты герметизации, потеря барьерных свойств, скручивание или проблемы с коэффициентом трения снижают производительность.
Рабочий пример
Предположим, что полезная длина полотна составляет 0.96 метра, имеется четыре полосы, шаг повторения 0.20 метра и полезная длина рулона 2,500 метров. Теоретически ожидаемый результат:
(2,500 ÷ 0.20) × 4 = 50,000 packages
Если суммарный выход продукции от печати до розлива составляет 94 процента, то количество годной продукции — 47 000 упаковок. При себестоимости рулона в 4,230 долларов прямые затраты на пленку составляют 0.09 доллара на одну годную упаковку. Если амортизация многоразовой оснастки добавляет 0.004 доллара, тестирование — 0.001 доллара, а ожидаемые потери качества — 0.002 доллара, то смоделированная себестоимость упаковки составит 0.097 доллара на одну товарную единицу.
Теперь сравним с немного более широким пакетом, в котором помещается только три полосы. Даже если длина повтора и длина рулона останутся неизменными, теоретическая производительность снизится до 37 500. Если ширина рулона или цена также не снизятся значительно, стоимость упаковки возрастет. Именно поэтому оптимизацию размеров следует проводить до утверждения макета и оснастки.
Контрольный список для расчетов
- Используйте полезную ширину полотна, длину рулона и плотность пленки.
- Подтвердите длину повтора, шаг полосы, количество полос, обрезку и перекрытие герметика с заполнителем.
- Используйте измеренную плотность ламината или расчет массы каждого слоя.
- Отделите теоретический выход годной продукции от потерь при печати, переработке и заполнении.
- Для расчета суммарного объема качественной продукции необходимо умножить выход продукции на разных стадиях.
- Разделите общую стоимость доставки и переоборудования на количество удачных комплектов, а не на количество повторных заказов.
- Смоделируйте, как ширина, повторение, количество полос, толщина и количество отходов влияют на стоимость.
- Проверьте модель, проверив ее на основе фактических данных сверки рулонов после производства.
Выход готовой продукции на пленке — это мост между инженерными и финансовыми аспектами. Когда видны размеры, масса материала, компоновка полотна и реальные потери в процессе производства, производители могут определить, следует ли экономить за счет уменьшения толщины пленки, более эффективного использования линий, снижения отходов, улучшения настроек линии или коммерческих переговоров — не путая более низкую стоимость материала с более низкой себестоимостью упаковки товара.
