Üzemtervezés Gazdasági Szempontjai

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

2. 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

3. 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.

4. 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)

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

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

7. 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)

8. 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)

9. Működő Tőke 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

10. Teljes Beruházási Költség

11. 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

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

13. 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

14. 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:

15. 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:

16. 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.

17. 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.

18. 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!

19. 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:

20. 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:

21. 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

22. 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, aholaz NPV nulla.

23. 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.

24. Köszönöm a figyelmet!