Jak nákladné je řezání vodním paprskem?

Jak nákladné je řezání vodním paprskem?

Jaké jsou provozní náklady na řezání vodním paprskem?

Náklady na provoz vodního paprsku jsou běžnou otázkou, protože je obtížné pochopit rozdíl mezi provozováním typického plazmového řezacího stroje a řezačky s technologií vodního paprsku. Jsou zde různé svařovací materiály, různé požadavky na energii, náklady na vodu a co je nejdůležitější, náklady na brusivo. Granátové brusivo může u systému řezání vodním paprskem představovat až 75 procent celkových hodinových provozních nákladů. Pro zákazníka, který uvažuje o řezacím stroji s vodním paprskem, bude tedy důležité pochopit, čím se řídí jeho použití a kolik to stojí.

Abychom tuto otázku probrali trochu hlouběji, podívejme se na šest různých konfigurací systému s vodním paprskem:

  1. (Vysokotlaké) čerpadlo o výtlaku 50 hp (37 kW)
  2. Čerpadlo o výtlaku 100 hp (75 kW)
  3. Čerpadlo se dvěma řezacími hlavami o výtlaku 100 hp (75 kW)
  4. Čerpadlo o výtlaku 60 hp (45 kW)
  5. Čerpadlo o výtlaku 125 hp (93 kW)
  6. Čerpadlo se dvěma řezacími hlavami o výtlaku 125 hp (hp = koňské síly; 93 kW)

U každé z nich jsou uvedeny náklady na energii, spotřební díly, vodu a brusivo na základě výše nákladů za hodinu, jak je uvedeno v tabulce níže. Každý z těchto nákladů představuje maximální průtok vody a brusiva při použití největšího otvoru, jaký může každé čerpadlo hnát při svém maximálním tlaku.

Waterjet Cost-per-hour

Vezmeme-li stejná data a podíváme se na jednotlivé údaje jako na procenta z celkových nákladů, bude to vypadat takto:

Jak nákladné je řezání vodním paprskem?

Abychom pochopili, jaká je skladba nákladů na řezání vodním paprskem, musíme vzít v úvahu všechny provozní složky. Různé provozní složky používané při řezání vodním paprskem:

Náklady na vodu

Nejmenší část celkových nákladů jsou náklady na vodu. Používáme celostátní průměr ve výši 3,51 USD na 1000 galonů (cca 80 Kč na 3800 litrů). Počítejme jak maximální průtok řezné vody, tak chladicí vodu pro hydrauliku. Náklady by se pohybovaly mezi 1 200 a 2 500 USD (cca 27 000 až 57 000 Kč) za rok. Ty nezahrnují žádné dodatečné náklady na kanalizaci, takže v závislosti na vaší lokalitě mohou být tyto náklady i vyšší.

Náklady na elektrickou energii

Další částí celkových nákladů jsou náklady na elektřinu na provoz čerpadla zesilovače. Za předpokladu průměrné ceny 7,46 US centů za kWh (cca 1,7 Kč/kWh) by se náklady pohybovaly mezi 3 700 a 9 400 USD (cca 84 000 až 215 000 Kč) za rok. To za předpokladu, že čerpadlo běží 6 hodin denně a používá se čerpadlo o síle v rozmezí 50 až 125 hp.

Náklady na spotřební díly

Další nejvyšší částí nákladů jsou spotřební díly. Sem patří výměna hubice, zaostřovacích trubic, těsnění čerpadla a náklady na různé díly čerpadla vypočítané na základě hodinových nákladů. Výsledná částka se bude pohybovat mezi 5 až 22 USD (cca 115 až 500 Kč) za hodinu, takže za stejných předpokladů budou celkové náklady od 7700 do 32 000 USD (cca 175 000 až 730 000 Kč) za rok.

Náklady na brusivo

Největší část nákladů připadne na brusivo. Typické granátové brusivo bude stát kolem 22 až 30 US centů za libru (cca 10 Kč až 15 Kč/kg), v závislosti na typu brusiva, objemu nákupu a vyjednané slevě.

Existují dva hlavní typy granátu: kamenný a plážový. Kamenný granát je kámen rozdrcený na přesnou velikost ok z větších kusů granátové horniny. Kamenný granát je ostřejší, a proto obvykle řeže o něco rychleji. Plážový granát se těží na plážích a v korytech řek a je již přírodními silami omletý na písek. Proto jsou jeho zrna zaoblená a řežou o něco pomaleji. Kvůli tomu je kamenné brusivo dražší než plážové. Jako průměr můžeme vzít 25 US centů za libru (cca 12 Kč/kg).

Také je třeba vzít v úvahu průtok brusiva. Při řezání kovových plátů se většinou spotřebuje někde mezi 0,5 až 1 kg brusiva za minutu. Proto za brusivo utratíte v průměru mezi 18 až 36 USD (cca 410 až 820 Kč) za hodinu. Za předpokladu řezání v délce 6 hodin za den to dělá 110 až 220 USD (cca 2500 až 5000 Kč) za brusivo za den nebo 550 až 1 100 USD (cca 12 500 až 25 000 Kč) za týden, 2 200 až 4 400 USD (cca 50 200 až 100 300 Kč) za měsíc nebo 26 000 až 55 000 USD (cca 590 000 až 1 250 000 Kč) za rok.

Aby tato čísla byla pro nás užitečná, musíme nyní vzít v úvahu i rozdíly v rychlosti řezání, abychom mohli vypočítat náklady na palec nebo náklady na díl, což je při porovnávání jednotlivých procesů mnohem užitečnější. Pro tento výpočet budeme uvažovat díl o velikosti 10 x 10 cm vyříznutý z měkké oceli o tloušťce 2,5 cm při celkové délce řezu 40 cm. Výsledné náklady na jeden díl jsou uvedeny níže.

Waterjet Cutting Cost-per-part

Skutečné hodnoty se budou lišit v závislosti na typu materiálu a velikosti dílu, ale relativní náklady zůstanou stejné. Zdá se, že výše uvedený diagram je užitečný pro ilustraci výhody úspor nákladů u vysokotlakých čerpadel: i když skutečné náklady na hodinu jsou vyšší, výsledné náklady na díl budou nižší.

Stále však chybí jeden důležitý kousek skládačky, který bude představovat významný rozdíl. Výše uvedený diagram nezahrnuje mzdové a režijní náklady ani úrokové zatížení. Jakmile je u těchto faktorů zahrnuta hodinová sazba, můžeme vypočítat rozdíl v návratnosti investice mezi jednotlivými typy čerpadel, což nám pomůže odůvodnit nákup dražších čerpadel.

V níže uvedeném diagramu je hodinová sazba představující práci a režii. Sazba je rozložena na celkový počet dílů, které lze během jednoho období rozřezat. Níže uvedený výsledný diagram ukazuje, jak vyšší rychlost řezání pomocí čerpadel s vyšším tlakem ovlivní celkové náklady.

Waterjet Total Cost-per-part

Výpočty zde samozřejmě nemusí končit. Je také třeba vzít v úvahu různé další důležité faktory. Vyšší počet dílů, které lze za den rozřezat, a vyšší zisk, který lze za tyto díly obdržet. Musíme také zohlednit rozdíl v nákladech na zařízení, což vše vede ke konečnému výpočtu návratnosti investic. To však probereme až v některém budoucím příspěvku.