Nyílt, online üzleti platform
Második cikk
Első cikkünkben (melyet ide kattintva olvashattok) bemutattuk egy nyílt üzleti platform ötletének lehetőségét a csomagolástechnika, hullámosítás területére fókuszálva és vázoltuk, hogy – erős szakmai alapjaink miatt – miért is mi lennénk a legalkalmasabbak egy ilyen modell váltás végigviteléhez. A koncepció általánosítása révén más iparágakra is kiterjeszthető lenne, amivel nagymértékben segíthetnénk az innováció és fenntarthatóság előtérbe kerülését a bürokrácia és monopólium kárára.
Mai cikkünkben arról írunk, hogy az általunk fejlesztett platform alapját adó hullámipari gépsor milyen technológia vívmányokat hasznosítva rakná le a jövő alapjait és milyen költségszinten érnénk ezt el. Korábbi írásunkban már említettük, hogy az elmúlt 20 évben lezajlott technológia fejlesztések alapján egy extrém konzervatív iparág rajzolódik ki a szeműnk előtt. A nagy fejlesztések, mint a villás hullámosító művekről a villamentesre, vagy a vákuumos technológiáról a túlnyomásos technológiára való átállások már rég lezajlottak és napjainkat inkább már csak az iteratív fejlesztések jellemzik a gyártók részéről a magasabb sebesség elérésének érdekében. A nagysikerű konkurens gyártók ikonikus gépcsaládjainak alapjai 30 éves technológiára nyúlnak vissza és csak a szükséges ráncfelvarrásokat kapta meg az évtizedek alatt. A neves gyártók modul-facer alapjai is hasonlóan régi múltra tekintenek vissza. Mivel rendkívül költséges és kockázatos egy új hullámosítómű kifejlesztése, így nem csoda, hogy a gyártók nem törik magukat innováció terén. „Ami bevált azt ne bolygassuk” elven a legtöbb esetben csak az idők folyamán kikényszerített szükséges modernizálás érhető tetten a gépeken, ami kimerül főleg a hajtások és vezérlőszoftverek tekintetében, miközben a gépek alapjai már igen koros koncepciók mentén készültek. Az utóbbi években egyre nagyobb hangsúly került a gyorscserélős kazetta elrendezésű gépekre a rugalmasabb termelés érdekében. Napjainkban az egyik legnagyobb kihívás az egyre rövidebb termelési sorozatokra való felkészülés, a digitális nyomtatás és a folyamatosan csökkenő papírgrammsúlyok melletti hatékony termelés.
Az egyik legegyszerűbb módja a költséghatékony termelésnek a papírgrammsúly csökkentés, hiszen arányosan csökkenti a papírfelhasználást, ami jelenleg dominálja a végtermék árát. Ez azonban egyre kifinomultabb hullámhengerek, vezérlések és szabályzó rendszerek meglétét igényli, mivel a nagysebességű termelés a hullámhengerek foggeometriája miatt fellépő vibrációk következtében számos rezonancia és termelési problémát okoz. Nem véletlenül tolódtak el a csúcstechnológiájú gépek a préshengeres gépek felől a hevederes gépek irányába, amik fenntartása viszont jóval költségesebb és komplexebb feladat. Másik tendencia a termelési költségek folyamatos csökkentésének üldözése közben a sorok minél magasabb szintű automatizálása, hogy a gépkezelőt, mint hiba és költségforrást a lehető legnagyobb mértékben kiiktassák. A fent említett problémákat kezelő új technológiákat a gyártók azonban már egy igen koros, 30 éves alapokkal rendelkező rendszerre próbálják ráaggatni, így azok egyre inkább egy túldíszített karácsonyfára hasonlítanak sem, mint egy jól átgondolt tervezési koncepció mentén egységet alkotó, harmóniában működő gépsorra, miközben egyes új megoldások implementálását teljesen ellehetetleníti.
Ilyen megoldások lehetnek a más iparágakban, vagy a nagyobb testvér Pulp&Paper -nél már bevált megoldások költséghatékony formában való implementálása. A már jól kiépült ökoszisztéma mentén, – mely nem nyúl radikális megoldásokhoz –, mint például az ultrahangos ragasztás vagy egzotikus hullámosítás, infra fűtés stb. is lehetőség lenne számos modern megoldás implementálására. Ide sorolnánk a különböző “váltásmentes” splice-less technológiák, vagy variálható bombírú hengerek alkalmazását, amely óriási mértékben tudná javítani az alacsony grammsúlyú papírok melletti termelést és nagymértékben segítené az operátor hibák kiküszöbölését, a selejt gyártások minimalizálása révén. Egy alapjaiban újragondolt platformba egyszerűbben lehetne implementálni a különböző aktív vibráció csillapitást használó megoldásokat és a bizonyos kompozit vagy 3D nyomtatással előállított geometriák újszerű megoldásokat eredményezhetnének szignifikánsan hozzájárulva az olcsóbb és fenttarthatóbb gyártáshoz. A már korábban említett olyan modern eljárok, mint a kiterjesztett valóság vagy virtuális valóság (AR/VR) is nagyságrendileg gazdaságosabban és jobb formában valósítható meg egy új platform keretében. A modern IoT (Internet Of Things) és Ipar 4.0 megoldások natív integrálása a kezdetektől a vevők számára egy sokkal költséghatékonyabb, fenntarthatóbb platformot eredményezne, ami alacsonyabb energiafelhasználással, magasabb rendelkezésre állással és a magasabb minőséggel párosulva járulna hozzá a gyors megtérüléséhez (ROI) és számottevően csökkentené a gép élettartama alatt fellépő üzemeltetési és karbantartási költségeket, javítva a teljes életciklusra vetített költséget (TCO Total cost of Ownership).
Napjainkban a leggyakoribb hullámosító sorok a 300-350MPM sebességű kategóriába esnek, melyek 2,5-2,8 méteres széleségben (98” -112″) termelnek lemezeket. Az eladások zöme ebbe a kategóriába esik, de mind két irányban találhatóak kilengések. Az Ázsiai piacon fellelhető gépsorok többsége a 250MPM kategóriába esik, míg a nagy nyugati gyártók egyre inkább a 400-450MPM termelésű sorok felé nyitnak. A termék mix várhatóan továbbra is az egyre nagyobb sebességű és szélességű gépek felé fog eltolódni, így várakozásaink szerint nemsokára a 400MPM és 112” gépek kerülnek a piaci igény fókuszába. A különleges, 3,3 méter széles Jumbo sorok várhatóan továbbra is csak a piac elhanyagolható részét (niche market) fogja kitenni a belátható időhorizonton.
Egy komplett 5 rétegű hullámosító sori beruházás költsége (5Ply) a szükséges berendezésekre vonatkoztatva napjainkban 4,5-10 millió dollár között mozog a gépsebesség, szélesség és felszereltség függvényében, – ha a vezető gyártók termékeit vizsgáljuk. Egyes Kínai gépsorok ára már egészen merész 2,5 millió dollár könyékén is elérhetőek, megkérdőjelezhető minőségben és felszereltségben. Nézzük is meg, hogy milyen gépekről beszélünk (külön színnel nedves szakasz/száraz/extra):
A három hullámpapír ipari gyártósor szakasz és részei.
Jól látható, hogy a nedvesszakaszi gépek teszik ki a sor jelentős részét. Itt zajlik a hullámrétegek előállítása, ragasztása, kasírozása, – minden, ami technológia (process) jellegű feladat. A szárazszakaszon már „csak” az előállított termék darabolása és bálázása történik, ám itt is számos technikai kihívással kell szembenézni, mint például a késeknél fellépő rezonancia és élettartam problémák.
A csapatunknál felhalmozott több évtizedes tudásnak köszönhetően, valamint mivel a nedves és száraz szakaszi gépek családja jól elkülöníthető technológiai szempontból, elsőként a nedvesszakaszi gépsort reformálnánk meg az új platform keretében, így minimalizálva a költségeket, befektetett időt és kockázatokat egy teljesen újonnan kifejlesztendő platform keretében. Elméletben lenne rá lehetőség, hogy akár gépenként haladjon a tervezés, de pont ezt a hibát szeretnénk elkerülni, mivel így koherens koncepció mentén készülhetne az egész sor. A jelenlegi gyártók azért is kényszerülnek meglévő gépeik folyamatos toldozására, mert azoknak igazodnia kell a már korábban felállított konvenciókhoz és megkötésekhez. A párhuzamos, koherens fejlesztés egy egymáshoz mindenben jól illeszkedő gépcsalád megszületéséhez vezethetne, aminek tervezése során olyan szempontokat is figyelembe lehetne venni, mint a közös gépalkatrész családok használata. A DFX (Design For Excellence) metodológiát felhasználva lehetőség nyílna a hajtásrendszerek, motorcsaládok, vezérlők, csapágyak és a legkisebb gépelemek egységes koncepció mentén való felhasználására, ezzel számottevően csökkentve az egyedi alkatrészek számát, beleértve a vásárolt és gyártott tételeket is. Egy átgondolt koncepció mentén tervezett sor esetén lehetőség nyílna a kezdetektől fogva oldalfüggetlen gépalkatrészek tervezésére, így többé nem kéne azzal törődni, hogy a gépsorok jobb vagy baloldali papír haladási irányúak.
Mindehhez egy megfelelő koncepcióra van szükség, a sok évtizedes tapasztalatunknak köszönhetően hisszük, hogy mi vagyunk a legalkalmasabbak egy ilyen komplex, összetett rendszer harmonikus megtervezéséhez, s ehhez neves iparági veteránok támogatása is rendelkezésünkre áll. Az egyes gyártók által már pedzegetett cella koncepció elvét tovább víve egy olyan nedvesszakaszi hullámosító sort terveznénk, amely több jól elkülönülő cellára épülne, 5 réteg esetén:
- A két hullámosítóműből álló cellára, amely tartalmazná az alapvetően a hullámréteg (singleface) előállításához szükséges összes berendezés vezérlést, hiszen ezen gépcsoportok összehangolt működése jelenleg is alapszükséglet a jó minőségű termeléshez:
- Behordókocsik, Letekercselők, Előkondicionálók, hullámosító, felhordó és a szükséges hídszerkezet
- A síkszárító cellából, mely a ragasztóműből, hídfékből és a szükséges letekercselőkből és előkondicionálókból állna.
- A harmadik cella a szükséges opcionális kiegészítőket tartalmazná, mint például a ragasztókonyha vagy a vezérlőterem kialakítása.
Tapasztalatunk alapján tudjuk, hogy a 98” hoz képest a 112″ colos gépek gyártása során a többlet anyagköltség körülbelül 10%-al növeli meg a gépsor előállításának költségét. Mivel a gépszélesség és a forgalomban elérhető alapanyagok hosszúsága (3méter /6 méter) egyes szerkezeti vagy kritikus komponensek esetén nem mindig van összhangban ez jelentős anyagköltség növekedést okozhat. Egy újonnan tervezett gépsor esetén ezeket a szempontokat is maximálisan figyelembe lehet venni és becslésünk szerint a 98-112″ gép szélesség vonatkozásában az előállítási költség rést a két gép között 5%-ra lehet csökkenteni megfelelő mérnöki szemlélet esetén. Ez a különbség olyan minimális, hogy nem éri meg energiát fektetni külön gépsorként kifejleszteni őket, hiszen a mérnöki kiadás és karbantartás sokkal nagyobb ráfordítást igényel, mint ami a megtakarítás. Jelenleg a gyártók mérnöki osztályainak a 98-112″ gépek mellett a jobbos-balos papír haladási irányú kivitelek adminisztrációjával és dokumentálásaival is foglalkoznia kell. Gondoljunk csak bele, hogy egy egyszerű műszaki változtatási igényt nem 1x, hanem négyszer kell megtervezni, megrajzolni, ledokumentálni és karbantartani a különböző kézikönyvekben, termelésirányítási rendszerekben, raktározni és nyilvántartani a 98” – 112”, jobb bal verziók következtében. Ez önmagában óriási többlet ráfordítást igényel, pénzben és időben. Az általunk javasolt DFX metodológiának hála és a fent részletezett okok miatt, mi egy olyan platformot fejlesztenénk, ami ezeket a szempontokat figyelembe véve csak 2,8 méter (112”) szélességben, oldalfüggetlen kivitelben, 500 MPM (1650FPM) sebességre tervezve érhető el.
Egy ilyen sor kifejlesztésének ideje 3-5 év az elérhető források függvényében. A cellakoncepció mentén tervezett gépcsalád tervezett ára várhatóan: (2020 árakon és árfolyamokon):
- 1 cella Hullámosító: 1 millió EUR
- 2 cella Síkszárító: 1 millió EUR
- 3 cella, ragasztókonyha, vezérlő: 0,5 millió EUR
Ez azt jelentené, hogy egy ilyen modern 112” 500MPM oldalfüggetlen nedvesszakaszi 5 rétegű sor költsége 3,5Millió EUR lenne, ami rendkívül versenyképes a most piacon lévő berendezésekkel és technikailag azon messze túlmutatna. Az új szolgáltatások és fenttartási költségek pedig a gép élettartámra vetítve szignifikánsan alacsonyabbak lennének a már korábban részletezett open business platform-nak hála. Korábban már végeztünk összetett számításokat arra vonatkozóan, hogyan milyen szoftver, hardver és humán erőforrásokra lenne szükségünk egy ilyen platform kifejlesztéséhez. Ennek költsége körülbelül 8,7 millió EUR egyszeri költség, ami már tartalmaz miden idevonatkozó kiadást (R&D, G&A, Akadémiai kooperáció stb.).
Következő cikkünkben azt fogjuk megvizsgálni, hogy hogyan épül fel ez a költségstruktúra és mi mindent tartalmaz az egyetemi kooperációkon, az akadémiai kutatásokon és kísérleti berendezések gyártásán keresztül a mérnöki ráfordításokig. Látni foglyuk, hogy mennyire alacsony ez az összeg a nagy gyártók vagy vásárlók költségeihez viszonyítva és mennyire alacsony lehet a belépési küszöb a megrendelők számára. Annak is nyíltan örülünk, ha magánszemélyek támogatják kezdeményezésünk egy átláthatóbb, nyitottabb mérnöki szolgáltatási rendszer kialakítására, ahol a termékek javíthatósága, az adatok hozzáférhetősége elsőbbrendű a vállalati profittal szemben. Hisszük, hogy a mi csapatunk és geolokációnk a legalkalmasabb egy ilyen feladat kivitelezésére, már csak történelmi okokból kifolyólag is. Ezen felül sort kerítünk a már eddig is beérkezett rengeteg feltett kérdés részletesebb megválaszolására.
Tartsatok velünk legközelebb is, hamarosan jövünk a harmadik cikkel, valamint továbbra is várjuk észrevételiteket!
– BBM –