引言

本論文將分析論述新的擠壓生產線的成本問題。除闡釋擠壓環節相關的成本之外還將討論擠壓環節的成本與公司內部其他環節成本之間的相互關系。

本論文發表于技術研討會上，是因為理解了擠壓經濟學的本質在很多方面會影響擠壓生產線的技術規范。對擠壓經濟學本質認識不到位有可能導致作出錯誤的決策。

需要注意的是，本論文中列舉的所有成本數據僅為便于分析理解擠壓經濟學之用，而非任何擠壓廠家給出的事實數字。各鋁材生產廠家可以根據本身的實際情況套用本論文中給出的公式計算出相應的數據。

關于擠壓成本需要考慮的事項

首先要考慮的是擁有一條擠壓生產線需要投入的成本問題。此項所涉及的擠壓機為進口擠壓機，鋁棒加熱和鋁型材處理設備為進口設備。以下通過列舉數字來說明：

項目成本：36,000,000.00元（占地、廠房、設施、設備及設備安裝所需的成本）

成本回收期：5年（在北美和歐洲，合適的成本回收期為3年）

運轉小時數： 6,000小時每年×5年 = 30,000小時

36,000,000.00 元÷ 30,000小時=1,200.00元/小時的資本性支出

第二項要考慮的是擠壓生產線投入運轉所需要的成本。這部分包括能耗成本（工業用電和燃料）、模具費用（包括模具車間的制造費用）、勞動力成本、耗材和維護保養費用。這項成本我們計為：

1,000.00元/小時。

鋁型材擠壓是價值增加的重要步驟– 成本因此歸入擠壓處理環節。擠壓機每運轉一小時就意味著已經投入了人民幣2,200.00元的成本。此數字還沒有將公司其他環節的費用包含在內。

公司所有的成本投入必須要通過售出的產品來收回。收回的部分既要補回公司的管理費用也要包括擠壓之后的加工處理各環節的費用，比如噴涂、陽極氧化、深加工處理等。因此生產的每公斤鋁型材都能為補平整個工廠的投入成本貢獻一份力量。生產暫停造成的利潤損失遠大于擠壓環節的成本投入。我們列舉的例子中，通過每小時成本再增加50%的方式來彌補公司其他環節的費用。這樣一來，每小時擠壓機運轉的總成本漲至：

     2,200.00元×1.3 = 2,860.00元

唯一能收回成本的方式就是把產品賣給客戶。如此一來，擠壓產量計算的必須是能出售給客戶的合格鋁型材。如果能把一臺擠壓機擠出鋁型材的出貨量從800公斤每小時（Kg/Hr）提高至1000公斤每小時，那么每公斤鋁型材的成本就降低了：   

2860.00元÷800 公斤 =  3.58元 / 公斤

    2860.00元÷1000公斤 = 2.86 元/ 公斤

擠壓處理之前的廢料僅僅會產生對該廢料進行處理的成本（重熔處理、均質處理及加熱至擠壓工藝溫度處理）和因為存儲廢料而產生的倉儲成本。因為擠壓之前的廢料尚未花費擠壓時間也沒有造成擠壓產品損失。在下面的鋁型材缺陷章節中，這是一個重要的考量。

在西方，鋁合金擠壓工業呈現這樣的走向：減少擠壓機臺數但增加對擠壓生產線的投資，通過使用價格較高的多孔模具和提高單位時間內高合格率制品的產量（通常情況下一條新的擠壓生產線，其生產的可發貨制品數量為鋁棒消耗量的82% 至86%）的方式來實現最大的出貨量。

我們在研究技術和工藝標準時，需要考慮以下幾點：

1.擁有一條擠壓線所要投入的成本巨大。這個成本需要靠售出合格鋁型材制品來收回，因為鋁型材包含了附加值。

2.由于鋁型材是收益的唯一來源，擠壓環節的運營成本也要算在鋁型材上。因此鋁型材制品產量對于效益的最大化起著極為重要的作用。

3.公司其他環節的費用連同公司的利潤都要依賴鋁型材的售出。此項費用甚至高于整個擠壓環節的成本（以上第1點和第2點）

既然所有成本都要依賴合格制品的銷售來收回，那么公司的全部決策都要圍繞如何最大可能地提高鋁型材制品的可出貨率進行。

在擠壓技術方面需要考慮的事項

在技術方面需要考慮的因素，幾乎每一點都要受擠壓車間經濟效益的影響。以下列出幾點需要考慮的事項：

擠壓機方面：

非擠壓周期時間 － 假設擠壓機的生產效率為每小時30根柱棒，每個非擠壓周期節省10秒時間，那么每天就可以增加2小時的擠壓時間，2小時意味著 8%還多的產量，即相當于在每公斤鋁型材上降低了8%的轉換成本。

停機時間（運轉中斷）－ 因停機而造成的損失巨大（我們所舉的例子中停機損失為每分鐘48.00元），更何況在停機期間因為沒有產出而損失的產能。

擠壓速度 － 外購的高技術模具所帶來的生產效率應該認真考慮。如果購買的模具和擠壓廠家本身制造的模具相比可以實現更快的擠壓速度，那么一個中等數量的訂單就可以彌補因購買模具而產生的額外成本了。例如，假設正常成本為2,860.00元/小時，因為購買高技術模具而產生的額外成本10,000.00元，只要擠壓速度上增長50% ，基本生產效率達到800公斤/小時，那么一個不到10噸的訂單就可以彌補因為使用價格高的模具而產生的額外成本了。

如果使用多孔模具，在擠壓速度上可以增加200%（2孔模具）甚至300%(3孔模具)，所帶來的效益因此會更高。

鋁型材牽引機方面：

使用現代化的鋁型材牽引機，最大的好處之一就是當鋁型材達到了正確的擠出長度時，牽引機具有控制擠壓機停止擠壓的功能。這和非擠壓周期類似，但由于擠出的鋁型材恰好是需要的長度，沒有造成擠壓時間上的浪費。因此可節省更多的成本，因為在減少廢料的同時也節省了輸送和再回收利用已擠出的廢料的環節。

鋁型材從擠壓機擠出后，最重要的目標就是通過減少廢料，來提高產量和可出貨率，把更多的制品發給客戶。擠壓之后再產生的任何廢料代價將非常高，所以在隨后的工序中都要盡可能地減少廢料的產生。要將廢料減到最少，必須實現在停車痕處鋸切（停車痕指非擠壓周期過程中，模具在鋁型材上留下的痕跡）。

只有兩種技術可以實現在停車痕處鋸切-即飛鋸切割和雙長度系統。飛鋸切割技術是指在擠壓過程中進行鋸切。利用飛鋸切割技術可以實現在停車痕從擠壓機出來后，將鋁型材在停車痕處切斷。雙長度系統是指等到擠完第二支鋁型材后，在非擠壓周期內在第一支和第二支鋁型材之間切斷。

兩種技術各具優勢。雙長度系統可以提供兩個擠壓周期的風冷時間，這一點對于建筑合金來說是非常有益的。但飛鋸切割系統成本較低（設備成本和所占工廠空間成本）并且允許一棒多切模式操作，而無需停止擠壓機。

兩種技術都可以提高1%到2%的成品率（原來1%-2%的廢料，現在已轉換為合格制品可以發給客戶了）。從廢料轉化為可出貨制品，這是高附加值鋁型材的直接轉換，由此帶來的經濟利益巨大。如果將此增長計為1%，以我們前述的每小時2,860.00元成本為例，那么與不能在停車痕處鋸切的牽引機系統相比，在5年的回收期內可以節省超過人民幣1,000,000.00元的成本。

傳輸系統對鋁型材的損傷

以上我們已經論述了擠壓后的鋁型材具有很高的附加值。鋁型材一旦被擠出就需要保護不被損傷，以求將可出貨量提到最高，這一點非常重要。擠壓之后再出現的廢料因為已經花費了擠壓時間而導致成本更高。謹慎選擇設備并且加強對操作人員的培訓可以保護高附加值鋁型材少受損傷，具體體現在以下三個方面：

鋁型材在傳輸系統上移動－ 在傳輸系統上的任何移動都有可能對鋁型材造成損傷。舉個例子：現代化的傳輸系統利用牽引機將鋁型材直接置于與拉伸機機頭齊平的位置，這樣就無須在皮帶臺上推拉鋁型材，以使鋁型材與拉伸機鉗口對齊。因此可以減少鋁型材被刮傷的可能性。

調整鋁型材間隙－鋁型材堆擠在一起容易互相刮傷。現代化傳輸系統可以使鋁型材與鋁型材之間保持適當的間隙。在排列或集料的過程中，不需要用擋板來靠齊鋁型材。

操作人員手工操作－任何時候操作員接觸到鋁型材都會增加鋁型材受損的可能性。在傳輸系統上鋁型材容易受損傷，但當鋁型材被裝入時效料框和從時效料框卸載并打包準備出貨的過程中更容易受損傷。在這些環節上都需要加強對操作人員的培訓，提高員工謹慎操作的意識。

鋁型材缺陷

鋁型材缺陷是導致廢料的又一因素。鋁型材上的一個小缺陷就會廢掉整根定尺鋸切的鋁型材。由于鋁型材附加值很高，擠壓廠家應該盡全力減少鋁型材產生缺陷。

對擠壓機的維護保養－擠壓機的維護保養狀況對是否會產生鋁型材缺陷有明顯的影響。擠壓機對正與否，盛錠筒及擠壓墊的狀況都會影響到鋁型材的質量。

擠壓時的殘留空氣－如果擠壓時有空氣被帶入盛錠筒而且隨后又對被施壓擠壓的話，空氣會被壓縮到很小的體積并且溫度升高。因壓縮升溫的空氣會將周圍的鋁合金熔掉而在鋁型材內產生氣泡，或者氣泡在出模具工作帶后會爆開，從而在鋁型材表面形成氣孔。兩種情況出現其一，都將使鋁型材產生缺陷從而導致廢料。有可能造成空氣被帶入的因素有三個：

鐓粗造成的氣體殘留 －只有在盛錠筒直徑大于柱棒直徑時柱棒才能被裝入盛錠筒。對盛錠筒內的柱棒施壓致柱棒延展至盛錠筒直徑后，必須排出攜帶的空氣。這些空氣是通過“排氣循環”來釋放的。擠壓墊的正常運作對成功排氣非常重要。

長棒熱剪造成的氣體殘留－對柱棒熱剪切產生的剪切面是不可能完美、垂直的。簡易長棒熱剪切會導致柱棒的嚴重扭曲，造成橢圓形的橫截面和被剪切端巨大的倒圓角。即使是最先進的長棒熱剪，被剪切柱棒的邊角總會出現倒圓。當柱棒在盛錠筒內鐓粗時這個倒圓很容易導致空氣殘留。

長棒熱鋸可以替換長棒熱剪。利用長棒熱鋸可以鋸切出垂直的柱棒表面。沒有變形不會有空氣帶入。但有些擠壓廠家因為鋸切會產生鋁屑而不愿使用長棒熱鋸。從鋁擠壓經濟學角度出發，非常重要的一點是鋸切產生的鋁屑尚沒有花費任何擠壓時間也不可能降低鋁型材的生產效率。這些鋁屑都是低價值的廢料，不會造成任何增值工序的費用增加。處理這些廢料唯一需要的是再熔化處理的成本。

如果長棒熱鋸可以將鋁型材利用率提高0.5%，那么鋸切產生的鋁屑的成本就低于鋁型材廢料的價值了。在北美安裝的加熱設備中，已有超過90%的廠家把目光從長棒熱剪轉向了選用長棒熱鋸。還有很多原來使用長棒熱剪的用戶將設備升級為長棒熱鋸，正是因為他們看到了使用長棒熱鋸會大大減少鋁型材缺陷的事實。

因兩段拼接柱棒而造成的氣體殘留－由于兩段短柱棒的表面幾乎是平的，帶入空氣的可能性很小。鋸切的質量直接影響到兩段短柱棒之間帶入空氣的多少。現在有一種新的技術可以避免出現兩段拼接柱棒。這就是柱棒旋轉焊接機。在切出所需長度的柱棒之前，柱棒旋轉焊接機可以將剩余的一段不足設定長度的柱棒焊接到下一整根長棒上，從而消除因兩段拼接柱棒而帶入空氣的可能性。

固體污染物－和擠壓時帶入空氣一樣，因污染而造成的缺陷同樣會毀掉整根定尺鋁型材。固體污染物有兩個主要來源：

倉儲－保持工廠內清潔很重要。儲存長棒的場所、長棒加熱設備、向擠壓機送棒的柱棒輸送設備、擠壓機裝料器以及擠壓機本身都要保持清潔避免對鋁型材造成污染。過度潤滑是污染的一個重要原因，潤滑過度很容易污染鋁型材。有必要培訓操作人員如何進行合理而非過量的潤滑。過量的潤滑對工藝處理有害而無益。

長棒熱剪切污染－長棒表面的許多污染物（比如氧化物或污垢）在長棒被剪切時會進入短柱棒，熱剪的剪切有一個特點就是不會除掉任何材料。但是長棒熱鋸鋸切則可以消除這個污染源。

結束語

擠壓機是價格昂貴的資源，經擠壓機擠出的鋁型材具有很高的附加值。因此所有的技術決策都要考慮到這一點。