讨论一下：抛丸处理生产成本控制

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作者：张瑞

单位：山东山推机械有限公司

来源：《金属加工（热加工）》杂志

抛丸不仅作为铸造的落砂清理工序，还作为涂装前处理工序、齿轮的表面强化工序、焊接后的去应力工序等，在机械制造过程中应用十分普遍。抛丸处理的工艺也十分简单，但是其成本构成却较为复杂，不仅包括厂房、设备等固定资产的折旧，还包括人工、辅料、能耗、维修等多个方面。由于抛丸设备尤其是一些大型的抛丸设备不仅占用厂房空间大，而且价格昂贵，因此生产的固定成本较高，从而使得生产成本较高。如何降低抛丸处理的生产成本是每一个生产企业都面临的难题。

一、抛丸处理成本的构成

（1）厂房、设备等固定资产折旧

抛丸处理生产需要投入厂房、抛丸清理设备、起重运输设备等固定资产。这些固定资产作为企业的投资，分摊到生产的成本中，一般是按照一定的年限进行折旧。厂房的折旧年限一般是20年，而机械设备的折旧是10年。一旦投入建成，即使这些厂房内和设备不使用，从财务上来看其价值也在逐年减少，故厂房、设备不生产也必须计算折旧费用。

抛丸处理需要进行折旧的还有车间通风除尘设备、搬运车辆、吊具等。不同的固定资产折旧年限是不一样的，可根据相关国家标准确定折旧年限。计算出每年的折旧费用，再根据每年的工作天数或工作小时数，就可以计算出平均每天和每小时的折旧费用。

（2）能耗

抛丸清理设备中，抛丸器、丸料提升机、螺旋输送机、分离系统、除尘系统、电动门、照明、输送等系统都是电动的，设备一旦使用，就会有电能消耗。抛丸处理设备大小不一样，其设备消耗的功率也不一样，小的几十千瓦，大的则几百千瓦。因此，不同设备的运行成本就不一样。

另外，抛丸设备运行及后续的吹扫会用到压缩空气。压缩空气的消耗最终也是折算到空压机的耗电功率上。当然，一台空压机或一个空压站所生产的压缩空气不一定都用于抛丸生产。

（3）辅料消耗

抛丸生产的主要辅料是弹丸。常用的弹丸有钢丝切丸、铸钢丸、合金丸等，不同弹丸价格不一样，不同状态的钢丝切丸价格也不一样。当然，不同工件对弹丸的要求也是不一样的，因为不同的弹丸抛丸的效果不一样。在抛丸生产中，弹丸可以通过丸料提升机、螺旋输送机、分离系统等实现循环使用，但会不断磨损，最终成为粉末。

弹丸的消耗不仅和设备有关，还和实际生产有关，因为不同的设备抛丸器数量不一样，室体大小不一样，生产中抛打工件的面积也不一样。对一台抛丸设备而言，抛丸设备所安装的抛丸器数量是一定的，因此其单位时间所抛射出的弹丸的量是一定的。但是，由于抛丸生产工件外型尺寸、结构特征不一样，抛射出的弹丸消耗量也不一样。另外，由于一些设备管理不到位，存在抛丸器弹丸供应不足，一套抛丸设备中部分抛丸器抛射量比额定量小的情况。当然，这种情况的存在，肯定会出现局部抛丸质量问题。

抛丸生产中，由于一些工件先进行了机械加工，因此在抛丸时需要对螺纹孔、精加工表面、销孔等进行屏蔽保护，防止被打坏。为了屏蔽保护这些螺纹孔、精加工表面等，需要采取必要的材料或工装。常用的屏蔽保护工装有磁力橡胶板、橡胶塞等。虽然磁力橡胶板、橡胶塞等可以循环使用，但随着使用次数的增加，在弹丸的抛射下会变薄变短，最终失去作用。同样的屏蔽保护工装用于不同的位置寿命是不一样的，因为抛丸室内不同抛射区弹丸抛射的角度、距离不一样，抛打的力量不一样，抛射的弹丸数量也不一样，因此磨损不一样。

（4）人工成本

抛丸生产过程中工件的搬运、吊装、吹扫，设备的操作、弹丸的补加等都是需要人工操作的，只是生产线自动化程度不一样，用人数量或人工的劳动强度不同而已。除了人工工资，人工费用还包括各种社保基金、劳保用品等。

（5）设备维修费用

抛丸设备在使用过程中不可避免地会出现故障，一些零部件本身就是易损件，因此需要进行维修和更换零部件，即产生了设备维修费用。维修费用包括两部分，一部分是人工费用，另一部分是更维修更换零部件费用，以及维修过程使用到的工具、能耗、辅料等费用。比如对抛丸器的更换，抛丸器本身需要成本，对于大修过程的焊接，就会用到焊机、焊丝、气体等设备、辅料，还会消耗电能。

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二、影响成本的因素

（1）设备购买价格

抛丸设备由于规格、型号的不同，生产能力和应用范围不同，价格也存在巨大的差异。即使规格型号相同的抛丸处理设备，由于具体的构成、配置等不同，其价格也不尽相同。对于确定的抛丸设备，折旧年限是一定的，每年或每天的折旧费用也就是一定的。显然，设备采购的价格越低，每年的折旧费用也越低，反之则越高。

设备的折旧费用越高，分摊到生产产品上的成本也就越高。因此，设备购买价格是影响抛丸处理成本的主要因素。当然，如果设备价格很低，这个影响就相对较小；如果设备价格很高，这个影响就相对较大。

（2）生产负荷

设备在折旧期内每天的折旧费用是相同的，显然，设备每天生产产品的数量越多，其生产产品单件分摊的成本就越低，否则越高。因此，要使抛丸产品分摊的设备成本最低，就要使设备满负荷地生产，使每天的产出最大化。

（3）吊装工艺

抛丸处理的工件进入抛丸室的方式有悬挂输送式，也有地面输送式。对于大型结构件的抛丸设备，由于悬挂输送式吊具可以沿空中输送轨道循环，效率大大提高，因此使用较多。每一组空中输送吊具的设计承重是一定的，但是在实际生产中，工件的尺寸、重量各不相同，不可能每一件重量都与吊具承重相同或相近。

如果每一组吊具每次都只挂一个工件，肯定会存在尺寸、重量较小的工件，使得吊具的承载能力存在剩余，而且抛丸过程存在弹丸“空抛”现象，一方面使设备的抛丸处理能力下降，另一方面是成本的浪费。当然，如果从工艺上进行改善，使每一组吊具每一次吊挂的工件总重量都与设计的承重相同或相近，整体外形也正好符合或接近设计的抛射范围，产能就会大大增加，相应的是成本降低。

（4）人工工资

不同地区的经济发展程度不一样，工资水平也不一样。同一地区不同企业的工资水平也不一样。一个企业的工资水平不仅由地域决定，还由企业本身的薪酬制度决定的。对企业而言，人工工资越多，成本也就越高。

（5）辅料选用

辅料价格不同，其性能也不同，抛丸处理效果不一样，耐用程度也不一样，消耗也不同。根据相关研究表明，在白口铸铁丸、脱碳退火铸铁丸、铸钢丸、钢丝切丸四种丸料中，价格最低的是白口铸铁丸，综合效果评价最差的也是白口铸铁丸；铸钢丸虽然价格最贵，但综合效果评价最好；钢丝切丸的价格和综合效果评价都居于中间。

（6）抛丸处理工件的材质

不同材质或相同材质的热处理状态不同，其表面硬度是不一样的。被抛打工件表面硬度不一样，弹丸的损耗也就不一样。表面硬度低的工件，弹丸的磨损相对小，寿命相对较长。弹丸抛打到硬度较高的工件上，磨损量会加大，弹丸寿命缩短。弹丸寿命短，意味着弹丸消耗量大，生产的成本就高，反之成本就低。

三、抛丸处理成本的控制

低成本永远是企业的追求，在销售价格一定的情况下，成本越低利润率就越高，成本的降低可以使得销售价格具有调整空间，从而使得产品更具有市场竞争力。生产成本是产品成本的重要组成部分，对产品的总体成本具有很大的影响。抛丸处理作为机械企业中常用的生产工序，其成本必然影响到产品的整体成本。另外，抛丸处理设备投资大，能耗高，对生产成本有明显的影响。因此，控制或降低抛丸处理工序的成本对于企业而言是必要的。

（1）选择经济适用的设备

很多企业的抛丸处理设备都是非标准设备，根据企业生产的具体产品定制，尤其是大型的抛丸设备，每一个企业都不一样。由于是非标准设备，造价一般较高。设备一旦购买，折旧成本是不可避免的，因此在采购抛丸处理设备时，应合理选型并且在性能满足的前提下尽可能低价采购，具体可从以下两个方面做工作。

一是对设备合理选型，使所选设备生产能力与生产产品和规模吻合，避免产能浪费。在设备选型前，应列出需进行抛丸处理的工件明细，明细中应包括工件的生产纲领、重量、外型尺寸等信息。根据工件最大尺寸确定设备的室体尺寸，根据工件最大重量确定输送系统及其葫芦、吊具的承载重量，再根据生产纲领确定生产的节拍。通过式的抛丸设备一般包括前后辅室、抛丸室及吹灰室，室体尺寸越大，设备消耗的材料越多，价格就越高。输送系统及其葫芦、吊具的承载重量越大，对支架强度增加，需要的葫芦也越大，这都会使设备成本增加。设备生产能力达不到生产纲领，产能不足，意味着将来还需要增加设备或部分工件将外协生产。但是，设备生产能力超过生产纲领，则意味着设备存在着产能浪费，将来设备会存在部分闲置。当然，在考虑设备的尺寸、承重、纲领时，应对企业未来一定时期内的产品有所考虑和兼顾。

二是设备采购通过公开招标，降低价格。非标设备一套设备就需要进行一次专门的计算和设计，单台组织生产，因此设计和生产成本都较高。因此，设备生产企业在设备报价时，对利润率的要求会比大规模生产的标准设备高出很多，设备采购的价格也会很高。要想降低设备采购价格，可以选择多个设备生产企业来进行公开投标，根据投标设备的性能、价格、服务等进行选择。由于是非标设备，配置可能千差万别，为了使招标价格具有可比性，招标文件中应对各个技术参数进行明确，对设备构成进行界定，对各种配置进行限定。

（2）发挥最大产能

设备折旧费用一定，要使生产产品单件成降低，就要使单件分摊的设备折旧成本降低。要降低分摊成本，唯一的办法就是让设备尽可能多地生产，是设备产能发挥到最大，设备的产量实现最大。

抛丸处理设备具有较大的柔性，同一抛丸设备通过吊具的设计以及吊挂的组合可实现不同的产能。因此，根据企业生产的工件，在不超过悬挂输送承载的前提下，可以通过吊具的改善来增加吊挂工件的数量或通过不同尺寸、外形工件进行组合吊挂，使每一挂工件的数量或抛丸处理的面积达到最大化，从而提高效率和产量。当然，通过提高作业效率，还可减少用工数量，从而降低人工成本。

（3）弹丸混合使用

为提高抛丸效果，降低丸料成本，可以根据实际生产情况将不同的弹丸混在一起使用。弹丸的混用包括不同种类的弹丸混合使用和不同规格的弹丸混合使用，如钢丝切丸和铸钢丸混合使用，既能提高抛丸的效果，又能降低丸料的使用成本。

据研究，抛丸处理时粗大的弹丸太多时，由于单位体积或重量的弹丸颗粒少，以致工件的表面有位置清理不到；正常的弹丸比例，弹丸会均匀的分布在工件表面；细的弹丸比例高，单位体积或重量的弹丸颗粒多，则会在工件的表面形成一个“保护层”，而且弹丸内含有很多粉尘，这部分属于无效弹丸，降低了抛射效率，要达到同样的清理效果，只能降低工件的处理速度。因此，将不同直径的丸料混用能提高效率并降低成本。

（4）其他方面

除了设备采购、产能发挥和辅料选用几个方面外，一些小的细节对于抛丸处理成本的降低也不容忽视。比如，工件上残余弹丸的清理也会影响到生产成本。一些工件存在腔体结构，在抛丸过程中，大量弹丸会残存到工件腔体中。如果这些弹丸不清理出来，就会随工件转走，一方面使得弹丸不能循环使用，另一方面还会影响到下一工序。再如，通过合理调整生产节拍，使工序间等待时间减少或消除，设备有效作业延长或最大化，也能够降低成本的分摊。

四、结语

用于涂装前处理的抛丸和用于表面强化或其他用途的抛丸要求是不一样的，因此抛丸处理的成本会不一样。即便是同一用途的抛丸，设备规格型号、吊挂方式、丸料选用不一样，会造成生产成本的不同。因此，对于抛丸处理，要控制好成本，首先要选购适合企业产品与产量的设备，降低固定成本的分摊；选择合适的丸料，降低辅料消耗；通过组合吊具吊挂，使产能发挥到最大。

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