Üzemtervezés Gazdasági Szempontjai Haraszti Mirtill Biomérnök MSc 1.évf. Debrecen 2013 május 21.

Gazdasági Folyamatok Szabályai 1. A tervezési lehetőségek felbecslése A folyamattervezési lehetőségek felbecsléséhez szükséges kiadások. Például: A tisztításhoz membrán- vagy abszorpciós eljárást kellene alkalmazni. 2. A folyamat optimalizálása Néhány gyártási paraméter beállítása nagy befolyással lehet a folyamatábra fejlesztése során felmerülő döntéshozatalokra és a teljes eljárás profitálhatóságára. Gyakran szükséges a paraméterek optimalizálása. 3. A teljes projekt jövedelmezőképessége A tervezés különböző szakaszaiban kellene a projektet gazdaságilag vizsgálni, hogy megállapítsuk gazdaságilag életképes-e a terv

Legfontosabb Költségek az Új Beruházás során 1. Battery limits Beruházás Ez egy földrajzi határ ami meghatározza a folyamat gyártási területét. A gyártási rendszernek az a része ahol a nyers anyagot termékké alakítják. Ide tartoznak a gyártáshoz szükséges készülékek és épületek. 2. Közüzemi Beruházás Ide tartoznak azok a készülékek, melyek az elektromos áramot, a hűtő vizet, inert gázt, stb. biztosítják. 3. Off-site Beruházás Melléképületek, irodák, orvosi épület, utak, kommunikációs rendszer, stb. sorolható ide. 4. Mérnöki Díjak/ Tervezési Díjak Azok a költségek, melyek a tervek, folyamatábrák elkészítéséhez szükségesek 5. Működő Tőke Az az összeg, amely az üzem termelőképessé tételéhez szükséges.

Battery limits Beruházás Egy készülék költsége függ : Méret Szerkezeti anyagának minősége Alkalmazott Nyomás Alkalmazott Hőmérséklet A költségek számításához szükséges adatok könnyen beszerezhetőek pl. : a készülék forgalmazó cégtől. Ezen adatok ismeretében a 2.1 egyenletet használva kiszámítható a berendezés költsége. Gyakran ezek az adatok régiek és több forrásból származnak. Ezért költségindexeket alkalmaznak ezek korrigálására. 2.2 egyenlet Leggyakrabban a Chemical Engeneering Composite Indexeket használják (CE)

Battery limits Beruházás Keveréses reaktor (Agitated reactor) Szitatányér (Sieve trays) Csőköteges Hőcserélő (Shell-and-tube heat exchanger)

Battery limits Beruházás Csőköteges Hőcserélő (Shell-and-tube heat exchanger)

Gőz Turbina (áramfejlesztés) Közüzemi Beruházás Ide tartozik: Villamos energia termelés Villamos energia elosztó Gőz fejlesztő Gőz elosztó Ipari víz Hűtővíz Tűzoltó víz Szennyvízkezelő Hűtés Sűrített levegő Inert gáz (N2) Gőz Turbina (áramfejlesztés) (Steam Turbine) Inert gáz „Linde” (N2)

Off-site Beruházás Ide tartozik: Melléképületek (irodák, orvosi épület, öltözők, őrházak, raktárak és szerviz épületek) Utak Vasúti sínek Tűzvédelmi rendszer Kommunikációs rendszer Hulladékkezelő rendszer Raktárak a végtermékeknek Raktár a víz, üzemanyag és a gyártáshoz közvetlenül nem kapcsolódó egyéb anyagok Gyártelepi járművek, bepakoló és mérő készülékek Tűzvédelmi rendszer (Teva)

Működő Tőke Ide tartozik: A működő tőke (Working Capital) az a beruházási költség, mellyel termelőképessé tesszük az üzemet. Más szóval a termék eladása előtt szükséges befektetett pénz. Elméletileg ez a pénz nem vész el, hanem visszanyerhető, ha az üzem bezár. A működő tőke becslése: Az éves eladások 30%-a A teljes beruházási költség 15%-a Ide tartozik: Az üzem indításához szükséges nyersanyag (beleértve a kárba ment nyersanyagot) Nyersanyagok, intermedierek és termék készletek Az anyagok szállítási költsége az indításhoz Bérjuttatásokhoz szükséges pénz az indításkor

Teljes Beruházási Költség

Teljes Beruházási Költség Teljes Beruházási Költségbecslés lépései: Lista készítés a fő berendezésekről és ezek méretének becslése Ezen berendezések költségének kiszámítása A költség indexet (CE Index) használva a készülék költség korrigálása Szénacél szerkezet, közepes nyomás és hőmérséklet értékeket alkalmazva becsüljük a készülék költséget Kiválasztjuk a Table 2.7 ből a megfelelő telepítési tényezőket és hozzáadjuk az egyes körülményekhez ƒi Kiválasztjuk a szerkezeti anyagnak, nyomásnak és hőmérsékletnek megfelelő korrekciós faktort ƒM, ƒP, ƒT A 2.6 egyenlet alkalmazásával meghatározzuk a teljes beruházási költséget

Átalakítás/Áttervezés során felmerülő költségek Desztillációs kolonna (Distillation column)

Átalakítás/Áttervezés során felmerülő költségek Példa: Egy létező desztillációs kolonna kapacitását akarjuk növelni azáltal, hogy a meglévő szitatányérokat rozsdamentes acél tányérokra cseréljük. A kolonna 46m magas és 1,5m átmérőjű és jelenleg 70 tányér van benne elhelyezve, melyek között 0,61m távolság van. A teljes magasságnak 30m-ét akarjuk rozsdamentes acél tányérokra cserélni. Szükséges Adatok: CE Index = 441,9

Átalakítás/Áttervezés során felmerülő költségek Megoldás: Először is szükségünk van a fentebb említett 2.1 egyenletre Ezt követően a CE Indexeket alkalmazva megkapjuk a tényleges berendezés költséget Egy létező tányér eltávolítása 0,1 és az új telepítés 0,5-0,8 között van (legyen 0,7). Így a projekt költsége:

Éves Költségvetés Az új projekthez szükséges tőke beszerezhető: Banki hitelekből A cég által kibocsátott nyílt részvényekből vagy kötvényekből származó profitból Vállalati profit túlórából származó nettó pénz forgalomból Ha feltételezzük, hogy a kölcsön fix kamatlábú és idejű akkor az éves költségvetés az alábbi egyenlettel számolható:

Üzemeltetési Költség 1. Nyersanyag Költség: A legtöbb eljárásban, a nyersanyagra fordítódik a legtöbb kezelési költség. A nyersanyag beszerzési ára és a termék eladási ára van a legnagyobb befolyással egy folyamat gazdasági teljesítményére. A nyersanyag vétele és a termék eladása a nyílt piacon eredményezheti a legjobb vételi és eladási árakat, azonban bizonytalan gazdasági környezetet jelent. Ezért jobb egy hosszúlejáratú szerződéses megállapodás, ahol a felek lefixálják a nyersanyag vételi és a termék eladási árát. Igaz, hogy ez profit csökkenést jelent a nyílt piachoz képest, de biztosítja a projekt hosszú távú működését. 2. A gyártásban használt katalizátorok és vegyszerek vagy más nyersanyagok: Az eljárás során a katalizátorokat pótolni vagy regenerálni kell. Ez a pótlás történhet folyamatosan, ha homogén a katalizátor. Heterogén katalizátorok esetén is lehet folyamatos a pótlás, ha ezek gyorsan veszítenek aktivitásukból és ha a regenerálás nem képes teljesen visszaállítani az aktivitásukat.

Üzemeltetési Költség 3. Közüzemi Működési Költség: A nyersanyag költségek mellett ez a másik jelentős üzemeltetési költség. Ide tartozik a termék előállításához szükséges egyéb dolgok. Például: üzemanyag, elektromos áram, gőz, hűtő víz, inert gáz, stb. Ez a típusú költség nagyban függ a gyártási paraméterektől, vagy hogy a szükséges üzemanyag egy szerződés által van biztosítva. 4. Munkaerő Költség: Nem egyszerű megbecsülni ezt a típusú üzemeltetési költséget. Nagyban függ, hogy a folyamat szakaszos vagy folytonos, az automatizáltságnak a szintjétől, a folyamat lépéseinek a számától és a termelés szintjétől. 5. Karbantartás: A karbantartási költséget nagyban befolyásolja, hogy az eljárás szilárd vagy gáz és folyadék fázisban történik. A szilárd fázisú megnövelheti a karbantartási költségeket. A magas korrozív folyadék eljárások is megnövelhetik. Átlagosan a teljes beruházási költség 6 %-át a karbantartási költség teszi ki.

Üzemeltetési Költség Példa: 3 gőzvezeték nyomását beállították a Table 2.9 szerint. A nagy nyomású (HP) gőzt egy 400 Co-ra felfűtött 41 bar nyomású kazánban generálták. A közepes (MP) és alacsony (LP) nyomású gőzt a nagy nyomású kiterjedésével generálták gőzturbinában 80%-os hatásfokkal. A fűtőanyag $4,00 GJ-1, és az elektromos költség $0,07 kW-1h-1. A kazán tápvize 100 Co-os és a hőkapacitása 4,2 kJkg-1K-1. Tételezzük fel, hogy a gőz generálás 85 % hatásfokkal történik és a veszteség 10 %-os. Számoljuk ki a gőz költségét mind a 3 vezetékre!

Üzemeltetési Költség Megoldás: A gőz 41 bar nyomású 400 Co-on tehát a gőztáblázatból az entalpia értéket kapjuk: A tápvíz entalpia értéke: Ahhoz, hogy 400 Co-os 41 bar nyomású gőzt generáljunk, 2792 kJkg-1 energia szükséges Tehát a 41 bar nyomású gőz generálásához tartozó költség:

Egyszerű Gazdasági Kritériumok A tervezési lehetőségek felbecsléséhez és folyamat optimalizálásának kivitelezéséhez elengedhetetlenek az egyszerű gazdasági kritériumok. A fix költségek közé tartozik: Tőkeköltség visszafizetés Rendszeres karbantartások Rezsi költségek Minőség ellenőrzés Helyi adók Munkaerő Biztosítások Változó költségek közé tartozik: Nyersanyagok Katalizátorok és vegyszerek Közmű költségek Az üzemeltetés során felmerülő karbantartás Jogdíjak Szállítási költségek Két egyszerű gazdasági kritériumot használunk a folyamattervezés során:

Pénzforgalom és Gazdasági Előrejelzés A pont: a projekt kezdete, pénz költés haszon nélkül. A-B szakasz: a projekt korai szakasza, fejlesztések, tervezés és egyéb előkészületi munka B-C szakasz: fő fázis, fő beruházás, épületek, készülékek beszerzése C-D szakasz: működő tőke felhasználása D pont: a termelés elkezdése D-E szakasz: a termelési arány a tervezett feltételek alatt, míg el nem érik a teljes termelést E-F szakasz: a pénzforgalom megint nulla, a projekt kezd egyenesbe jönni F-G szakasz: a pénzforgalom pozitív irányba növekszik, míg a nettó pénzforgalom nem kezd el csökkeni, a megnövekedett szerviz díjak miatt, a termék piaci ára esik H pont: a projekt vége

Pénzforgalom és Gazdasági Előrejelzés 1. Megtérülési Idő: az az idő ami a projekt kezdetétől eltelik az F pontig. Minél rövidebb ez az idő annál vonzóbb a projekt. 2. Beruházás Megtérülése (ROI): úgy definiálják, mint az átlagos éves bevételek arányát a projekt termelékeny időszakra a teljes kezdeti beruházásokra százalékban. 3. Nettó jelenérték (NPV): minden egyes pénzforgalom jelen értékének összege,a kamatlábat egy tőkeösszegre érvényesíti. Akkor alkalmazzák, amikor egy kamattal növelt, jövőben esedékes összeg mai értékét akarják meghatározni. 4. Leszámítolt pénzforgalom megtérülésének aránya (DCFFR): az leszámítolási arány, ahol az NPV nulla.

Összefoglalás Gazdasági eljárások szükségesek a tervezési lehetőségek felbecsléséhez, optimalizálás kivitelezésére és a projekt profitáló képességének meghatározásához. Két egyszerű kritérium használható: Gazdasági potenciál (EP) Teljes éves költség (TAC) A meghatározó üzemeltetési költség leggyakrabban a nyersanyag. Habár a katalizátorok és egyéb vegyszerek is nagy befolyással lehetnek erre az összegre. Egyes készülékek költségének becsléséhez elengedhetetlen a telepítési faktor ƒi használata.A készülék költsége a teljes üzem telepítési költségének a 20-40 %-át teszi ki. A közüzemi,off-site beruházások és a működőtőke értéke szükséges a teljes beruházási költség meghatározásához. Az éves költségvetés megmondható, ha a felvett hitel fix időre vonatkozik és fix kamatlábú. A legfontosabb, hogy ezekkel a számításokkal különbséget tudunk tenni az egyes tervezési lehetőségek között és el tudjuk dönteni melyik a legmegfelelőbb számunkra.

Köszönöm a figyelmet!