張國(guó)豐

(唐山三友化工股份有限公司，河北唐山 063305)

純堿公司大袋包裝儲(chǔ)運(yùn)流程優(yōu)化改造及效益分析

張國(guó)豐

(唐山三友化工股份有限公司，河北唐山 063305)

隨著純堿公司各種新工藝、新技術(shù)、新設(shè)備的引進(jìn)，各項(xiàng)技術(shù)改造項(xiàng)目的實(shí)施，純堿公司在不斷的發(fā)展壯大，產(chǎn)能也在不斷增加，產(chǎn)量現(xiàn)已從最初建廠時(shí)的60萬(wàn)t增加到230萬(wàn)t。產(chǎn)能的增加造成現(xiàn)有包裝儲(chǔ)運(yùn)流程不能與之相適應(yīng)，在生產(chǎn)運(yùn)行方面存在一些問(wèn)題，通過(guò)對(duì)現(xiàn)有包裝儲(chǔ)運(yùn)流程的優(yōu)化改造，使生產(chǎn)流程更加合理，經(jīng)濟(jì)效益更大。

純堿；大袋包裝；儲(chǔ)運(yùn)；流程；優(yōu)化；效益

1 大袋包裝儲(chǔ)運(yùn)流程現(xiàn)狀及問(wèn)題分析

1.1 大袋包裝儲(chǔ)運(yùn)流程現(xiàn)狀

純堿公司共有8套大袋堿包裝系統(tǒng)，其中老大袋包裝樓內(nèi)有4套大袋堿包裝系統(tǒng)，分別為1#～4#包裝機(jī)，其中1#包裝機(jī)、2#包裝機(jī)為輕質(zhì)純堿大袋包裝機(jī)，3#包裝機(jī)、4#包裝機(jī)為重質(zhì)純堿大袋包裝機(jī)；5#包裝機(jī)、6#包裝機(jī)位于東大袋庫(kù)北側(cè)的2#大袋包裝樓，為重質(zhì)純堿包裝機(jī)；7#包裝機(jī)、8#包裝機(jī)位于2#筒倉(cāng)北側(cè)的3#大袋包裝樓，緊貼站臺(tái)南立柱南側(cè)，為輕質(zhì)純堿包裝機(jī)。

重質(zhì)純堿中65%根據(jù)客戶需求進(jìn)行大袋包裝，包裝規(guī)格為1 000 kg/袋、950 kg/袋，年包裝能力約為97萬(wàn)t，老大袋包裝樓內(nèi)的3#包裝機(jī)、4#包裝機(jī)的包裝能力約占重質(zhì)純堿包裝量的50%，剩余50%包裝量由5#包裝機(jī)、6#包裝機(jī)完成。輕質(zhì)純堿中44%根據(jù)客戶需要進(jìn)行大袋包裝，包裝規(guī)格為800 kg/袋、750 kg/袋，年包裝能力約為37萬(wàn)t，老大袋包裝樓內(nèi)的1#包裝機(jī)、2#包裝機(jī)的包裝能力約占輕質(zhì)純堿包裝量的50%，剩余50%包裝量由7#包裝機(jī)、8#包裝機(jī)完成。

老大袋包裝樓、儲(chǔ)運(yùn)現(xiàn)場(chǎng)布局仍為建廠時(shí)布局，后隨著產(chǎn)能的不斷擴(kuò)大倉(cāng)儲(chǔ)能力嚴(yán)重不足，公司相繼新建了東大庫(kù)、西大庫(kù)用來(lái)儲(chǔ)存大袋堿，以及東貨場(chǎng)、西貨場(chǎng)用來(lái)露天儲(chǔ)存袋裝堿。由于老大袋包裝樓與庫(kù)房、貨場(chǎng)的距離較遠(yuǎn)，在包裝和儲(chǔ)運(yùn)之間就出現(xiàn)了倒運(yùn)環(huán)節(jié)，大袋堿包裝合格后經(jīng)緩沖皮帶輸送機(jī)緩沖輸送，通過(guò)叉車吊裝至倒運(yùn)平板車上，待平板車裝滿堿后，由平板車按要求分別倒運(yùn)至相應(yīng)貨場(chǎng)，再由叉車、現(xiàn)場(chǎng)天車將平板車上的大袋堿倒運(yùn)下來(lái)并按規(guī)定碼放。

1.2 問(wèn)題分析

由于大袋包裝樓與庫(kù)房、貨場(chǎng)的距離較遠(yuǎn)，在大袋包裝儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中，不得不在包裝和儲(chǔ)運(yùn)之間增加倒運(yùn)環(huán)節(jié)，倒運(yùn)環(huán)節(jié)占用了相當(dāng)大的一部分費(fèi)用支出，整個(gè)環(huán)節(jié)需要叉車、板車進(jìn)行配合，倒運(yùn)過(guò)程中一臺(tái)板車同時(shí)需要兩臺(tái)叉車配合，其中包括幾臺(tái)板車共用叉車。此項(xiàng)倒運(yùn)費(fèi)用共有兩部分：一是叉車費(fèi)用，另一部是板車費(fèi)用，叉車部分歸包裝車間管理，整個(gè)過(guò)程包括裝、卸堿共有10臺(tái)叉車，費(fèi)用主要是燃油費(fèi)及修理費(fèi)，以2015年數(shù)據(jù)為例，老大袋包裝樓處大袋堿包裝倒運(yùn)量達(dá)62萬(wàn)t，叉車燃油費(fèi)全年共計(jì)約50萬(wàn)元，叉車修理費(fèi)16萬(wàn)元/年，叉車使用費(fèi)總計(jì)達(dá)到66萬(wàn)元。板車倒運(yùn)以勞務(wù)外包形式進(jìn)行作業(yè)，費(fèi)用為5元/t，2015年老大袋包裝樓處發(fā)生倒運(yùn)費(fèi)用支出達(dá)376萬(wàn)元。

包裝現(xiàn)場(chǎng)與庫(kù)房、貨場(chǎng)之間的倒運(yùn)道路為露天作業(yè)區(qū)域，整個(gè)道路沒(méi)有防雨棚，如遇到雨雪等極端天氣，因大袋堿包裝袋達(dá)不到防雨雪要求，純堿又易受潮板結(jié)、變質(zhì)，故無(wú)法進(jìn)行倒運(yùn)，大袋堿需由叉車直接倒運(yùn)至站臺(tái)內(nèi)臨時(shí)存放，待晴天后需重新用叉車、板車配合倒運(yùn)至相應(yīng)庫(kù)房、貨場(chǎng)存放。站臺(tái)內(nèi)原有貨位主要用來(lái)碼放小袋堿，大袋堿的臨時(shí)存放給小袋堿庫(kù)存帶來(lái)很大影響，同時(shí)二次倒運(yùn)時(shí)又與正常包裝倒運(yùn)存在交叉作業(yè)，給正常倒運(yùn)造成不利影響，由于二次倒運(yùn)造成叉車使用時(shí)間增加，相應(yīng)人工成本、叉車磨損及燃油費(fèi)用同時(shí)增加，此部分費(fèi)用支出約為4元/t。同時(shí)，倒運(yùn)道路同時(shí)是外銷堿汽車通行道路，且道路狹窄，而且貨車、板車、人員往來(lái)頻繁，時(shí)常出現(xiàn)交通擁堵現(xiàn)象，對(duì)作業(yè)人員、往來(lái)人員、車輛存在很大的安全隱患，交通擁堵又直接對(duì)生產(chǎn)運(yùn)行造成極大影響。

特別對(duì)于重質(zhì)純堿來(lái)說(shuō)，隨著重質(zhì)純堿小袋產(chǎn)品銷售市場(chǎng)的嚴(yán)重萎縮、需求量的不斷減少，大袋堿的需求量隨之不斷增加，2014年重質(zhì)純堿小袋堿銷售量為7.5萬(wàn)t，而2015年重質(zhì)純堿小袋銷量已減少至5.5萬(wàn)t。生產(chǎn)運(yùn)行方面，現(xiàn)有生產(chǎn)流程中，重質(zhì)純堿小袋包裝機(jī)位于物料運(yùn)輸系統(tǒng)末端，重質(zhì)堿小袋包裝料倉(cāng)在刮板輸送機(jī)機(jī)頭下方，因刮板輸送機(jī)正常運(yùn)行時(shí)會(huì)存在帶料現(xiàn)象，致使重質(zhì)堿小袋料倉(cāng)來(lái)料無(wú)法停止，當(dāng)不需要進(jìn)行重質(zhì)純堿小袋堿包裝時(shí)，重質(zhì)純堿小袋包裝料倉(cāng)充滿料后，系統(tǒng)刮板輸送機(jī)中帶料無(wú)處下料，致使重質(zhì)純堿小袋包裝在沒(méi)有訂單需求的情況下進(jìn)行包裝，由于重質(zhì)純堿小袋銷售受限，造成產(chǎn)銷矛盾，無(wú)法外銷，產(chǎn)品積壓，重質(zhì)純堿小袋包裝在一定程度上占用了合理周轉(zhuǎn)庫(kù)存，短時(shí)間內(nèi)無(wú)法進(jìn)行周轉(zhuǎn)，給倉(cāng)儲(chǔ)能力造成很大影響，并且這種占有庫(kù)存的影響是持續(xù)的。

2 包裝儲(chǔ)運(yùn)流程優(yōu)化改造具體內(nèi)容

大袋包裝運(yùn)輸流程主要存在的問(wèn)題是存在不必要的工作環(huán)節(jié)和內(nèi)容，即大袋堿倒運(yùn)環(huán)節(jié)，由于產(chǎn)能的不斷增加，包裝儲(chǔ)運(yùn)生產(chǎn)能力隨之增加，受現(xiàn)場(chǎng)包裝儲(chǔ)運(yùn)空間位置限制而增加的一道環(huán)節(jié)，在現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中滿足了生產(chǎn)要求。從流程優(yōu)化角度分析為不必要的工作環(huán)節(jié)和內(nèi)容，可以取消，以使流程更加優(yōu)化。

本次大袋純堿包裝儲(chǔ)運(yùn)流程改造主要針對(duì)重質(zhì)純堿大袋包裝儲(chǔ)運(yùn)，原因有二：一是為了滿足銷售需求，重質(zhì)純堿小袋產(chǎn)品銷售市場(chǎng)的嚴(yán)重萎縮、需求量的不斷減少，造成重質(zhì)純堿大袋包裝的需求量隨之不斷增加，現(xiàn)有包裝機(jī)的包裝能力無(wú)法滿足重質(zhì)純堿包裝要求，需要增加包裝機(jī)并解決倒運(yùn)問(wèn)題；二是解決生產(chǎn)工藝流程死點(diǎn)問(wèn)題，重質(zhì)純堿小袋產(chǎn)品在無(wú)銷售情況下進(jìn)行包裝，造成產(chǎn)銷矛盾，產(chǎn)品積壓，占用合理庫(kù)存，必須通過(guò)優(yōu)化使生產(chǎn)流程更加合理。

整體方案為通過(guò)增加運(yùn)輸設(shè)備，把重質(zhì)純堿運(yùn)輸至西大袋庫(kù)及南側(cè)貨場(chǎng)附近進(jìn)行包裝并儲(chǔ)運(yùn)。新增重質(zhì)純堿大袋包裝廠房位置經(jīng)分析確定設(shè)于西大袋庫(kù)南側(cè)，西大袋庫(kù)東西向中間位置，并在西大袋庫(kù)南側(cè)墻體位置開大孔洞與新增重質(zhì)純堿大袋包裝廠房通過(guò)封閉通道連接，包裝機(jī)下方緩沖皮帶輸送機(jī)采用雙向輸送皮帶機(jī)，向北輸送至西大袋庫(kù)內(nèi)，然后通過(guò)叉車、庫(kù)房?jī)?nèi)天車進(jìn)行碼垛；向南通過(guò)叉車直接將大袋運(yùn)輸至西大袋庫(kù)南側(cè)貨場(chǎng)進(jìn)行碼垛，減少重質(zhì)純堿大袋包裝板車倒運(yùn)環(huán)節(jié)，同時(shí)在新增重質(zhì)純堿大袋包裝樓東側(cè)貼臨位置設(shè)置配套空袋庫(kù)房。以此決定在西大袋庫(kù)新增三臺(tái)重質(zhì)純堿大袋包裝機(jī)，并立為純堿公司年度技術(shù)改造項(xiàng)目加以實(shí)施。

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際勘查、測(cè)繪，根據(jù)原有圖紙、資料，經(jīng)多方案比選后確定具體實(shí)施方案為，將重質(zhì)純堿小袋包裝機(jī)上方兩條刮板輸送機(jī)(重質(zhì)純堿3#刮板甲、乙)向西延長(zhǎng)，在老重質(zhì)純堿小袋包裝樓西側(cè)新建取料框架，兩條刮板輸送機(jī)延長(zhǎng)后從原小袋包裝樓進(jìn)入取料框架，兩條刮板輸送機(jī)通過(guò)出料溜管將重質(zhì)純堿匯集至取料刮板輸送機(jī)，取料刮板輸送機(jī)將重質(zhì)純堿匯集后輸送至1#皮帶輸送機(jī)，1#皮帶輸送機(jī)經(jīng)1#棧橋?qū)⒅刭|(zhì)純堿輸送至1#轉(zhuǎn)運(yùn)站，并下料至2#皮帶輸送機(jī)，2#皮帶輸送機(jī)經(jīng)2#棧橋?qū)⒅刭|(zhì)純堿輸送至2#轉(zhuǎn)運(yùn)站，并下料至分配刮板輸送機(jī)，分配刮板輸送機(jī)經(jīng)3#棧橋進(jìn)入新建重質(zhì)純堿包裝樓，分別對(duì)9#、10#、11#緩沖料倉(cāng)供料，重質(zhì)純堿經(jīng)緩沖后通過(guò)9#、10#、11#包裝機(jī)進(jìn)行包裝、儲(chǔ)運(yùn)。整個(gè)運(yùn)輸流程中棧橋與轉(zhuǎn)運(yùn)站為全密封性設(shè)計(jì)，保證環(huán)境衛(wèi)生要求達(dá)標(biāo)，并配套除塵裝置進(jìn)行環(huán)境及設(shè)備除塵。

項(xiàng)目實(shí)施難點(diǎn)在于運(yùn)輸設(shè)備的布置，取料框架、棧橋的設(shè)計(jì)、施工，該項(xiàng)目為技術(shù)改造項(xiàng)目，依托于原有生產(chǎn)流程、土建建構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，考慮現(xiàn)有生產(chǎn)流程、設(shè)備設(shè)施布局進(jìn)行布置設(shè)計(jì)。新增取料框架部分，與原有站臺(tái)南側(cè)屋架梁、屋架梁支柱、熱電分公司35 kg蒸汽管廊架相重合，運(yùn)輸設(shè)備布置要考慮與熱電分公司管廊的安全距離及檢修空間，取料框架柱基礎(chǔ)與原有建構(gòu)物柱基礎(chǔ)相碰；棧橋部分，1#棧橋需過(guò)熱電分公司院內(nèi)，且與院內(nèi)埋地電纜相臨，緊臨35 kV配電室、新配電室，并與熱電分公司檢修大門相重合；1#、2#轉(zhuǎn)運(yùn)站及2#棧橋跨越西大袋庫(kù)外東側(cè)、東南側(cè)馬路，且地下有給水管線、排水管線、電纜；3#棧橋及新增包裝樓框架地下有電纜等不利因素。綜合考慮以上因素，在設(shè)計(jì)中按照“工藝先進(jìn)、技術(shù)成熟、裝置可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行合理”的原則，應(yīng)用了當(dāng)今的各項(xiàng)先進(jìn)工藝技術(shù)、環(huán)境技術(shù)和安全技術(shù)，在保證符合國(guó)家工業(yè)安全與衛(wèi)生要求，不造成環(huán)境污染的前提下，達(dá)到工藝上可靠，經(jīng)濟(jì)上合理。

3 經(jīng)濟(jì)效果評(píng)價(jià)

3.1 項(xiàng)目總投資

該項(xiàng)目整體總投資主要包括機(jī)械設(shè)備相關(guān)費(fèi)、工藝管道相關(guān)費(fèi)、電氣設(shè)備相關(guān)費(fèi)、儀表設(shè)備相關(guān)費(fèi)、建筑工程費(fèi)、其它輔材費(fèi)、其他費(fèi)、漲價(jià)預(yù)備費(fèi)，如表1所示為項(xiàng)目總投資匯總表。

表1 項(xiàng)目總投資匯總表(單位：萬(wàn)元)

3.2 經(jīng)濟(jì)效益分析

經(jīng)濟(jì)效益分析以2016年實(shí)際生產(chǎn)情況進(jìn)行經(jīng)濟(jì)效益分析，本生產(chǎn)流程優(yōu)化改造后，即西大袋庫(kù)新增三臺(tái)重質(zhì)純堿大袋包裝機(jī)項(xiàng)目實(shí)施后，重質(zhì)純堿包裝儲(chǔ)運(yùn)全部在新建包裝樓進(jìn)行， 2016年重質(zhì)純堿在西大袋庫(kù)包裝樓包裝量為60萬(wàn)t/年，效益分析如下：

1)直接經(jīng)濟(jì)效益

直接經(jīng)濟(jì)效益包含兩部分，一部分是板車倒運(yùn)費(fèi)用節(jié)約，另一部分是二次倒運(yùn)費(fèi)用節(jié)約。板車倒運(yùn)費(fèi)用按5元/t計(jì)算，2016年減少倒運(yùn)量60萬(wàn)t：

倒運(yùn)費(fèi)用節(jié)約=減少倒運(yùn)量×倒運(yùn)費(fèi)用=60萬(wàn)t×5元/t=300萬(wàn)元

二次倒運(yùn)費(fèi)部分為雨雪等極端天氣時(shí)，重質(zhì)純堿大袋包裝后倒運(yùn)至站臺(tái)，天氣好轉(zhuǎn)后再板車二次倒運(yùn)至西大袋庫(kù)及南側(cè)貨場(chǎng)，產(chǎn)生二次倒運(yùn)費(fèi)，二次倒運(yùn)費(fèi)用按4元/t計(jì)算，2016年此部分產(chǎn)量全年0.8萬(wàn)t，板車二次倒運(yùn)費(fèi)節(jié)約：

板車二次倒運(yùn)費(fèi)節(jié)約=二次倒運(yùn)量×二次倒運(yùn)費(fèi)用=0.8萬(wàn)t×4元/t=3.2萬(wàn)元

直接經(jīng)濟(jì)效益=倒運(yùn)費(fèi)用節(jié)約+板車二次倒運(yùn)費(fèi)用節(jié)約=300萬(wàn)元+3.2萬(wàn)元=303.2萬(wàn)元

2)稅金部分

上一項(xiàng)中，直接經(jīng)濟(jì)效益未計(jì)入稅金扣除，稅金按6%扣除。

稅金=直接經(jīng)濟(jì)效益×稅金扣除百分點(diǎn)=303.2萬(wàn)元×6%=18.192萬(wàn)元

3)電能消耗增加費(fèi)

西大庫(kù)新增三臺(tái)重質(zhì)純堿大袋包裝機(jī)項(xiàng)目實(shí)施后，整個(gè)生產(chǎn)流程新增設(shè)備總功率180 kW，按全年運(yùn)行360天計(jì)算，用電單價(jià)0.46元/kWh，負(fù)載率按0.7計(jì)算。

電能消耗增加費(fèi)=功率增加×負(fù)載率×運(yùn)行時(shí)間×用電單價(jià)=180 kW×0.7×360天×24 h/天×0.46元/kWh=50.08萬(wàn)元

4)設(shè)備維護(hù)費(fèi)用增加

設(shè)備維護(hù)費(fèi)用主要包括包裝機(jī)、除塵器設(shè)備修護(hù)費(fèi)用，按5萬(wàn)元/年計(jì)算，刮板輸送機(jī)、皮帶輸送機(jī)等運(yùn)輸設(shè)備維護(hù)費(fèi)用，按5萬(wàn)元/年計(jì)算。

設(shè)備維護(hù)費(fèi)用增加=包裝機(jī)、除塵器設(shè)備維護(hù)費(fèi)用+刮板輸送機(jī)、皮帶輸送機(jī)等運(yùn)輸設(shè)備維護(hù)費(fèi)用=5萬(wàn)元+5萬(wàn)元=10萬(wàn)元

5)折舊費(fèi)

折舊費(fèi)分為建筑工程折舊及其它部分折舊，其中建筑工程按40年，其它部分按14年折舊計(jì)算：

年折舊費(fèi)用=建筑工程折舊費(fèi)+其它部分折舊費(fèi)=783.5萬(wàn)元×0.95/40+538.87萬(wàn)元×0.95/14=55.17萬(wàn)元

6)整體經(jīng)濟(jì)效益

整體經(jīng)濟(jì)效益=直接經(jīng)濟(jì)效益-稅金-電能消耗增加費(fèi)-設(shè)備維護(hù)費(fèi)用增加-年折舊費(fèi)用=303.2萬(wàn)元-18.192萬(wàn)元-50.08萬(wàn)元-10萬(wàn)元-55.17萬(wàn)元=169.758萬(wàn)元

7)效益率

效益率=整體經(jīng)濟(jì)效益/項(xiàng)目總投資%=169.758萬(wàn)元/1322.37萬(wàn)元 %=12.84%

8)投資回收期

投資回收期=項(xiàng)目總投資/整體經(jīng)濟(jì)效益=1322.37萬(wàn)元/169.758萬(wàn)元=7.79年

3.3 其它效益分析

原老重質(zhì)純堿大袋包裝機(jī)為建廠初期購(gòu)置，使用年限較長(zhǎng)，包裝機(jī)傳感器、秤等主要關(guān)鍵部件已嚴(yán)重老化，對(duì)包裝機(jī)稱重精度影響嚴(yán)重，如繼續(xù)使用，急需更新以保證稱量精度。此項(xiàng)目建成實(shí)施后，重質(zhì)純堿包裝任務(wù)轉(zhuǎn)移至新增包裝機(jī)，老重質(zhì)純堿包裝機(jī)不需更新，間接節(jié)省設(shè)備購(gòu)置費(fèi)用50萬(wàn)元。

另外，由于重質(zhì)純堿小袋市場(chǎng)嚴(yán)重萎縮，大袋用戶越來(lái)越多，西大庫(kù)新增三臺(tái)重質(zhì)純堿大袋包裝項(xiàng)目實(shí)施后，有效擴(kuò)大了重質(zhì)純堿大袋包裝的產(chǎn)量，適應(yīng)了今后生產(chǎn)的需要，且解決了生產(chǎn)流程中重質(zhì)純堿小袋包裝在無(wú)客戶需求的情況下進(jìn)行包裝、儲(chǔ)運(yùn)問(wèn)題，降低不必要庫(kù)存的占用量，使系統(tǒng)生產(chǎn)流程更加合理。

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2017-02-22

張國(guó)豐(1983—)，遼寧石油化工大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)，大學(xué)學(xué)歷，機(jī)械設(shè)計(jì)工程師，在唐山三友化工工程設(shè)計(jì)有限公司從事機(jī)械設(shè)計(jì)工作。