Koszt paliwa jest największym składnikiem kosztów eksploatacji maszyn. Ich użytkownicy prawie zawsze uważają, że maszyny spalają za dużo paliwa. Jednak takie wnioski rzadko są uzasadnione konkretnym badaniem. Mimo to, użytkownicy podejmują – najczęściej bezskutecznie – różne próby ograniczenia zużycia paliwa.
Trudność w rozwiązaniu problemu polega na tym, że prawie zawsze jest więcej niż jedna przyczyna nadmiernego zużycia. Proponuję zająć się przyczyną najbardziej powszechną, której usunięcie jest najłatwiejsze. Chodzi o zmniejszenie udziału czasu pracy silnika na biegu jałowym.
Nietrudno znaleźć maszynę, która tylko „udaje”, że pracuje nawet przez 60% czasu zarejestrowanego przez licznik motogodzin. Chociaż silnik jest uruchomiony, maszyna nie urabia materiału, ani go nie ładuje, ani nie transportuje. Możesz to marnotrawstwo zmniejszyć obniżając udział czasu biegu jałowego nawet do poniżej 10%.
Aby to osiągnąć, przede wszystkim wprowadź obowiązek wyłączania silnika, jeśli postój maszyny trwa, lub ma trwać dłużej, niż trzy minuty.
Załóżmy, że przekonałeś pracowników do idei skrócenia czasu biegu jałowego. Udało ci się również znaleźć i usunąć przyczyny organizacyjne tego marnotrawstwa. Pomogły ci w tym dwa artykuły na moim blogu: Jak najłatwiej obniżyć zużycie paliwa oraz Maszyny udają, że pracują.
Maszyna jest teraz lepiej wykorzystywana i udział biegu jałowego zmniejszył się na przykład z 40 do 20%. Policzmy, jak to wpłynie na koszty produkcji jednej tony. W tym celu porównamy koszty dwu identycznych ładowarek o wielkości łyżki około 4,5 m3, które pracują w takich samych warunkach. Jedyną różnicą jest udział czasu pracy ich silników na biegu jałowym.
Wykorzystamy model kalkulacji kosztów maszyny zaprezentowany w artykule Ile NAPRAWDĘ kosztuje maszyna (Surowce i Maszyny Budowlane nr 4-5/2016 oraz 6/2016). Szczegółowe wyjaśnienie danych wprowadzonych do kalkulacji oraz formuły obliczeń znajdują się w wymienionym artykule. Jest również dostępny na moim blogu pod adresem Ile NAPRAWDĘ kosztuje maszyna?
Tabela 1. Dane do kalkulacji
[table id=6 /]
Uwagi do tabeli:
- Gdy używam jednostki miary motogodzina (mtg), mam na myśli pomiar czasu pracy przy użyciu licznika maszyny.
- Wszystkie ceny są netto.
Zużycie paliwa
Zmiana udziału biegu jałowego w czasie pracy wykazanym przez licznik motogodzin wpływa na zużycie paliwa. Załóżmy, że obie maszyny spalają 5 l/mtg na biegu jałowym i 30 l/mtg pod obciążeniem.
W ciągu 21000 motogodzin przebiegu, do chwili zbycia maszyny (wiersz C w tabeli nr 1), silnik M#1 będzie pracował na biegu jałowym przez 21000 × 40% = 8400 motogodzin, a maszyny M#2 przez 20% czasu, czyli 4200 motogodzin.
W tym czasie M#1 zużyje na biegu jałowym 8400 × 5 = 42000 litrów paliwa, a M#2 tylko 4200 × 5 = 21000 litrów paliwa.
Czas pracy pod obciążeniem maszyny M#1 wynosi 21000 – 8400 = 12600 motogodzin, a M#2 aż 16800 motogodzin.
Podczas pracy pod obciążeniem M#1 zużyje 12600 × 30 = 378000 litrów paliwa. Razem z paliwem na biegu jałowym 420000 litrów. Średnie zużycie paliwa wyniesie 420000 / 21000 = 20 L/mtg. I taką wartość wstawiamy do wiersza I w tabeli nr 1.
Maszyna M#2 zużyje 16800 × 30 = 504000 litrów paliwa. Razem z paliwem na biegu jałowym 525000 litrów. Średnie zużycie paliwa wyniesie 525000 / 21000 = 25 L/mtg.
Z obliczeń wynika, że M#2 spali o 25% więcej paliwa na motogodzinę. Na pierwszy rzut oka to ci się nie podoba.
Sprawdźmy jednak uzyskaną średnią wydajność oraz efektywność wykorzystania paliwa na 100 ton przeładowanego materiału.
Wydajność i efektywność
Zakładam, że wydajność obu maszyn podczas pracy pod obciążeniem wynosi 191,7 t/mtg (gdy udział czasu na biegu jałowym wynosi 0%).
M#1 przeładuje więc 12600 × 191,7 = 2415000 ton, a M#2 16800 × 191,7 = 3220000 ton.
To oznacza, że średnia wydajność w czasie całego życia maszyny M#1 wynosi 2415000 / 21000 = 115 ton/mtg. I taką wartość wstawiłem do wiersza V w tabeli nr 1.
Średnia wydajność M#2 jest o 33% wyższa i wynosi 3220000 / 21000 = 153 ton/mtg.
Na podstawie średniej wydajności w czasie życia maszyny można obliczyć wielkość produkcji, a stąd efektywność paliwa. Dla maszyny M#1 wynosi 420000 / 2415000 × 100 = 17,4 l/100 ton. Efektywność M#2 jest o 6% lepsza i wynosi 525000 / 3220000 × 100 = 16,3 l/100 ton.
Podsumowując, możesz sprzedać o 33% więcej ton, przy czym koszt jednego składnika kosztów (paliwa) jest wyższy tylko o 25%. A co z pozostałymi kosztami?
Inne koszty
Koszt posiadania maszyny nie zależy od czasu pracy na biegu jałowym.
Koszt operatora i koszt okresowej obsługi technicznej OT też się nie zmieniają.
Wskutek obniżenia udziału pracy na biegu jałowym mogą wzrosnąć koszty napraw zespołów maszyny, które pracują teraz więcej niż poprzednio (16800 motogodzin zamiast 12600). Jednak ten wzrost zostanie w jakimś stopniu skompensowany niższym kosztami napraw silnika. Jego zużycie powinno się nieco zmniejszyć, bo długa praca na biegu jałowym, z powodu niższej temperatury cylindrów, powoduje odkładanie się nagaru na tłokach, pierścieniach, zaworach i komorze spalania. Z tego samego powodu następuje niepełne spalania paliwa i degradacja oleju silnikowego. A to są czynniki przyspieszające zużycie silnika i wzrost kosztów.
Zakładam współczynnik napraw maszyny M#2 na poziomie 1,2 (wiersz J w tabeli nr 1).
Przyjmuję, że trwałość ogumienia i narzędzi roboczych podczas pracy pod obciążeniem (przy 0% czasu na biegu jałowym) wynosi odpowiednio 6000 mtg i 900 mtg.
Ponieważ w czasie biegu jałowego ogumienie i narzędzia robocze się nie zużywają, ich średnia trwałość będzie większa, zależnie od udziału biegu jałowego. Tę informację zawierają dane wpisane w wierszach O i R tabeli nr 1.
Przewidywana liczba awarii na 1000 mtg będzie wyższa dla maszyny M#2, bo jej zespoły pracują dłużej, niż maszyny M#1. Zakładam zwiększenie współczynnika napraw proporcjonalnie do zwiększonej średniej wydajności maszyny, czyli do wartości 0,8 (wiersz S w tabeli nr 1).
Koszty produkcji
Tabela 2. Wyniki obliczeń
[table id=7 /]
Całkowite koszty maszyny M#1 w ciągu 21000 motogodzin wynoszą 5,4 miliona złotych. Maszyna M#2 jest lepiej wykorzystywana, co kosztuje łącznie 6,2 miliona.
Produkcja wykonana maszyną z 40% udziałem biegu jałowego wynosi 2,4 mln ton. Maszyna M#2, która pracuje na biegu jałowym tylko przez 20% czasu przeładuje 3,2 mln ton, czyli o 33% więcej.
Koszt jednostkowy produkcji z 2,24 zł/tonę zmniejszy się o 14% do poziomu 1,92 zł/tonę.
Czy zmniejszenie kosztów produkcji maszynami budowlanymi w twojej firmie o 14% ma jakieś znaczenie?
Załóżmy teraz, że już masz za dużą maszynę i nie masz zbytu na zwiększoną o 33% produkcję. Trochę za późno na ten wniosek, ale mogłeś kupić mniejszą, a więc tańszą maszynę o niższej wydajności.
Czy warto zawracać sobie głowę obniżaniem czasu biegu jałowego? Przeciętny użytkownik może to oceniać następująco. W ciągu roku mamy 252 dni robocze (2016 rok), czyli maszyna pracuje średnio 3000 / 252 = 11,9 mtg/dzień. Zamiar zmniejszenia udziału biegu jałowego z 40 na 20% oznacza, że trzeba podjąć jakieś działania w celu lepszego wykorzystania maszyny przez 2,4 motogodziny dziennie. Kierownikowi z trudem przyjdzie uznanie tego za swój priorytet.
Jednak zmniejszenie czasu pracy na biegu jałowym z 40 na 20% nie wymaga żadnych inwestycji. Umożliwia natomiast zmniejszenie ilości zużytego paliwa o 21000 litrów, czyli zaoszczędzenie około 95 tysięcy złotych w czasie „życia” maszyny. Tylko na paliwie zużytym przez tę jedną maszynę. Czy to jest bardziej przekonujące?
Temat biegu jałowego jest bardzo ważny również dla maszyn kompaktowych. Ich zużycie paliwa jest dość niskie w porównaniu z „prawdziwymi” maszynami, natomiast udział czasu biegu jałowego jest zwykle bardzo wysoki. Jednak koszt zmarnowanego paliwa jest znaczący.
Jeden z producentów urządzenia start-stop zakłada, że silnik ładowarki kompaktowej o masie 6 ton spędza na biegu jałowym około 300 motogodzin rocznie. Jeśli używasz takiej maszyny, dlaczego nie sprawdzisz, ile paliwa zużywa podczas jednej motogodziny biegu jałowego? Po pomnożeniu przez szacunkową liczbę 300 motogodzin i przez cenę litra paliwa otrzymasz wielkość swojej rocznej straty. Teraz już wiesz, w ciągu ilu miesięcy zwróci się koszt zainstalowania urządzenia start-stop. Potem co roku koszty będą o taką kwotę niższe.
Bieg jałowy wpływa nie tylko na efektywność paliwa
Są jeszcze inne aspekty zbyt długiej pracy na biegu jałowym.
Niepotrzebne koszty okresowej obsługi technicznej
Gdy silnik pracuje na biegu jałowym, licznik pokaże w końcu, że minęło 500 motogodzin i czas na okresową obsługę techniczną (OT). Wykonuje się obsługę całej maszyny, a więc i podzespołów, które się tak bardzo nie napracowały. Szkoda zbyt wcześnie wymienionych olejów hydraulicznych i przekładniowych, filtrów, robocizny i dojazdu serwisanta. To są zasoby, które się już nigdy w przyrodzie nie odnowią. A zanieczyszczenie środowiska pozostanie.
To obciąża również koszty twojej firmy. Załóżmy, że średni koszt OT jest na poziomie 9,75 zł/mtg (robocizna, materiały i dojazd). W czasie 21000 motogodzin życia maszyny jej silnik pracował przez 40% czasu na biegu jałowym. Czyli przez 8400 motogodzin pozostałe zespoły maszyny nie były obciążone pracą. Zapłaciłeś niepotrzebnie 9,75 × 8400 = 81 900 zł za ich obsługę okresową. Zmniejszenie udziału biegu jałowego do 20% oznacza oszczędność 40 950 złotych.
W czasie wykonywania czynności OT maszyna jest wyłączona z ruchu. Operator jest w tym czasie zwykle przy maszynie. Czas wykonywania OT w czasie tych 8400 motogodzin wynosi w przybliżeniu 100 godzin. To oznacza zmarnowanie kolejnych 100 × 36,60 = 3 660 złotych (jeśli koszt operatora jest taki, jak w artykule Ile kosztuje operator na blogu www.rmchciuk.pl).
Niewykorzystane warunki gwarancji
W czasie 2500 motogodzin gwarancji na maszynę tylko silnik był tyle czasu na chodzie. W tym jest 1000 motogodzin pracy na biegu jałowym. Pozostałe zespoły maszyny przepracowały tylko 1500 motogodzin. Jeśli jakiś zespół ma usterkę fabryczną, która ujawni się przed upływem jego 2500 motogodzin pracy, to będziesz go naprawiać na swój koszt, a nie producenta. Sam ustal, jakie jest ryzyko i ile to ewentualnie może kosztować?
Zanieczyszczanie filtra DPF
Filtr DPF jest oczyszczany („wypalany”) podczas pracy maszyny.
Decyduje o tym komputer pokładowy, który kieruje się wskazaniem czujnika zanieczyszczenia filtra. Proces spalania paliwa jest optymalizowany do pracy pod obciążeniem, a nie na biegu jałowym. Większy udział pracy w tym trybie oznacza wytwarzanie większej ilości sadzy. Z tego powodu proces samooczyszczania filtra jest uruchamiany częściej. Do każdego uruchomienia systemu jest potrzebna pewna ilość paliwa. Czy ktoś twierdzi, że to nic nie kosztuje?
Cena odsprzedaży maszyny
Czy maszyna z dużą liczbą motogodzin biegu jałowego zostanie sprzedana po wyższej cenie, gdy przyjdzie czas jej się pozbyć?
Jej zespoły są mało zużyte, więc cena powinna być wyższa. Jednak informacja o liczbie motogodzin jest traktowana przez kupujących maszyny równie podejrzliwie, jak przebieg kilometrowy samochodów używanych. Nawet dane z komputera pokładowego nie przekonują kupującego. Dlatego cena sprzedaży używanej maszyny jest prawie niezależna od liczby motogodzin na liczniku. W rezultacie godzinowy koszt posiadania maszyny jest taki sam, jak dla maszyny ciężko pracującej. Jednak wykonana przy jej pomocy produkcja była dużo niższa.
Zanieczyszczenie środowiska
W 2016 roku spaliliśmy w Polsce ponad 17 miliardów litrów oleju napędowego.
Niepotrzebne spalenie 21 tysięcy litrów paliwa przez przykładową maszynę M#1 nie jest tylko sprawą jej użytkownika. Ropa naftowa jest używana do produkcji wszelkich potrzebnych i niepotrzebnych człowiekowi dóbr, w tym paliwa. Niepotrzebnie wymienione oleje i filtry też by nie zostały wyprodukowane bez ropy naftowej. W cenie tych produktów nie ma kosztów, które będą kiedyś musieli ponieść nasi potomkowie, aby mogli żyć na tej planecie. Po co więc zwiększać ich kłopoty bez powodu?
***
Artykuł był opublikowany w magazynie Surowce i Maszyny Budowlane nr 2-3/2017.
TEMPUS FUGIT