人工機(jī)制砂生產(chǎn)成本經(jīng)濟(jì)分析

劉 鑫

一、研究背景

我國(guó)經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定發(fā)展帶動(dòng)了全國(guó)各地建筑行業(yè)的快速發(fā)展，建筑行業(yè)對(duì)砂的需求量越來越大。在機(jī)制砂出現(xiàn)之前，建筑行業(yè)用砂均為自然開采所得天然砂，但隨著天然砂的不斷開采，其問題慢慢凸顯：一是天然砂的過度開采破壞河堤、山體的穩(wěn)定性，使雨季時(shí)出現(xiàn)坍塌、造成洪災(zāi)的可能性大大增加；二是采砂后遺留的深坑破壞河床結(jié)構(gòu)，也會(huì)引起水流漩渦和影響航道的安全；三是過度的天然砂開采對(duì)生態(tài)系統(tǒng)造成不可忽視的影響，引發(fā)了大量的環(huán)境問題；四是隨著優(yōu)質(zhì)天然砂的開采應(yīng)用，資源越來越少，天然砂的質(zhì)量也在不斷下降，滿足建筑行業(yè)使用的優(yōu)質(zhì)天然砂的儲(chǔ)量越來越少，使用天然砂的成本大幅上升。在此背景下，用滿足一定要求的巖石[1]破碎至4.75mm以下得到的機(jī)制砂[2]在市場(chǎng)上的應(yīng)用得到了極大推廣?，F(xiàn)今機(jī)制砂石骨料占建設(shè)用砂石骨料總量已超75%[3][4]。

另外，中國(guó)砂石協(xié)會(huì)對(duì)機(jī)制砂的價(jià)格做了調(diào)研統(tǒng)計(jì)，部分統(tǒng)計(jì)結(jié)果如圖1所示[5]，可見機(jī)制砂的價(jià)格波動(dòng)性很大。因此機(jī)制砂生產(chǎn)的成本及控制已成為機(jī)制砂生產(chǎn)企業(yè)、乃至建筑材料行業(yè)關(guān)注的重點(diǎn)。

二、機(jī)制砂生產(chǎn)的成本構(gòu)成分析

（一）機(jī)制砂生產(chǎn)工藝與產(chǎn)品特性

從礦山母巖的開采到產(chǎn)出機(jī)制砂成品，要經(jīng)過破碎、篩分、調(diào)整石粉含量及必要的整形等幾個(gè)工藝流程，如圖2所示。

圖1 2018年部分地區(qū)不同巖類機(jī)制砂出廠價(jià)變化趨勢(shì)圖[3]

圖2 機(jī)制砂生產(chǎn)的工藝流程

不同破碎機(jī)械的選用對(duì)所制得的機(jī)制砂產(chǎn)品的顆粒粒形和級(jí)配有著決定性的影響。一般礦山開采得到的母巖經(jīng)顎式破碎機(jī)粗碎、再經(jīng)反擊式破碎機(jī)中碎、最終經(jīng)沖擊式破碎機(jī)細(xì)碎制砂，篩分大于4.75mm的巖石顆粒返回破碎，小于4.75mm的砂石顆粒再根據(jù)當(dāng)?shù)貤l件選用干法或濕法的除粉工藝調(diào)整石粉含量，最終得到產(chǎn)品[6-8]。不同的破碎方式、篩分條件的設(shè)置、除石粉方式得到的機(jī)制砂的顆粒級(jí)配和表面形貌存在差別，導(dǎo)致其使用性能也有明顯差別[6-10]。表1和表2為機(jī)制砂不同制砂方式及調(diào)整石粉含量不同工藝得到的不同產(chǎn)品的特性差異。

（二）機(jī)制砂生產(chǎn)成本控制要點(diǎn)

結(jié)合機(jī)制砂的生產(chǎn)工藝，機(jī)制砂生產(chǎn)成本投入將包含以下幾個(gè)部分：一是獲取礦山采礦權(quán)（原材料）的投入；二是機(jī)制砂生產(chǎn)線及輔助設(shè)施設(shè)計(jì)、建設(shè)的投入（如圖3所示）；三是機(jī)制砂生產(chǎn)階段的投入，包括：礦山塊石開采、塊石破碎、篩分、調(diào)整石粉含量及粒形等的材料消耗、能耗、人工等等的投入；四是建設(shè)與生產(chǎn)過程中環(huán)境保護(hù)設(shè)施包括除塵、噪音控制等的投入；五是礦山開采的環(huán)境恢復(fù)的投入等。

1.項(xiàng)目建設(shè)階段投入控制要點(diǎn)

圖3為某機(jī)制砂企業(yè)項(xiàng)目建設(shè)階段的各方面資金投入占總投入的占比。

如圖3所示，設(shè)備購(gòu)置費(fèi)為該機(jī)制砂項(xiàng)目最大的投入，占比約45%；投資額第二大的為建筑工程，占比約40%（含土地征用）；其他費(fèi)用含土地征用租用（礦山邊的多為租用）、基本預(yù)備費(fèi)及相關(guān)費(fèi)用等?？梢娫O(shè)備購(gòu)置費(fèi)用和建筑工程的花費(fèi)控制是項(xiàng)目建設(shè)階段投入控制的要點(diǎn)。

2.機(jī)制砂正常生產(chǎn)時(shí)成本控制要點(diǎn)

圖4為某企業(yè)在正常生產(chǎn)時(shí)機(jī)制砂單位產(chǎn)品各成本的占比。

其中原材料是生產(chǎn)階段中成本最大的一項(xiàng)，占比達(dá)55%。原料一般來自礦山或外購(gòu)?，F(xiàn)大部分的企業(yè)都是通過獲取母巖礦山采礦權(quán)開采礦石來獲得制砂材料。原材料的成本為礦山采礦權(quán)的投入及開采并破碎到一定粒度后運(yùn)用加工場(chǎng)的成本。因此，選擇適合的礦山開采技術(shù)、破碎生產(chǎn)工藝、提高原材料的利用率是控制生產(chǎn)階段成本的第一要點(diǎn)。正常情況下采礦權(quán)的成本大同小異，主要是看企業(yè)性質(zhì)是否獲得而已。

制造費(fèi)用和動(dòng)力能耗費(fèi)用主要跟設(shè)計(jì)時(shí)采用的生產(chǎn)工藝、設(shè)備選型有關(guān)。根據(jù)設(shè)計(jì)單位對(duì)不同工藝及選型比較，不同的工藝方案和設(shè)備選型影響生產(chǎn)成本相差約5元/噸，其中主要的是主體設(shè)備及環(huán)保設(shè)備影響較大。所以設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)慎重考慮，最好找一些有能力的設(shè)計(jì)單位完成項(xiàng)目的設(shè)計(jì)任務(wù)。

人工勞動(dòng)費(fèi)用成本的差異，主要由地區(qū)區(qū)域不同、控制系統(tǒng)自動(dòng)化程度不同等因素造成，對(duì)區(qū)域銷售價(jià)格影響主要是自動(dòng)化控制系統(tǒng)的級(jí)別。財(cái)務(wù)費(fèi)用主要是投資成本、銷售成本兩大項(xiàng)。

此外，機(jī)制砂的生產(chǎn)過程中會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生影響。如：破壞當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)景觀、加劇水土流失、可能引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害、使當(dāng)?shù)厣镂锓N減少等[11]；同時(shí)礦山的爆破需要嚴(yán)格的安全管控，產(chǎn)生的粉塵、噪音等污染也會(huì)對(duì)附近居民的正常生活造成影響。故而，除了上面幾個(gè)部分的項(xiàng)目直接經(jīng)濟(jì)投入外，機(jī)制砂的間接成本還包括項(xiàng)目開展對(duì)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的影響和對(duì)當(dāng)?shù)鼐用衿鹁拥挠绊懙妊a(bǔ)償。

表1 不同制砂方式產(chǎn)出機(jī)制砂級(jí)配與粒形特點(diǎn)[6][7]

表2 不同調(diào)整石粉含量方法的對(duì)比[6][7]

圖3 機(jī)制砂項(xiàng)目建設(shè)投資費(fèi)用占比

三、機(jī)制砂生產(chǎn)成本控制的措施

以最小的經(jīng)濟(jì)投入生產(chǎn)出市場(chǎng)所需的機(jī)制砂產(chǎn)品、獲取高的經(jīng)濟(jì)效益，是機(jī)制砂生產(chǎn)企業(yè)成本控制的最終目的。

（一）機(jī)制砂生產(chǎn)成本控制需重視的問題

機(jī)制砂的生產(chǎn)屬于砂石骨料生產(chǎn)的一部分，其生產(chǎn)成本控制過程中可能遇到的問題，與同時(shí)包含碎石生產(chǎn)的砂石骨料生產(chǎn)可能遇到的問題[12-14]有相同的部分，也有其自身特點(diǎn)。結(jié)合機(jī)制砂生產(chǎn)成本構(gòu)成的分析結(jié)果，機(jī)制砂生產(chǎn)成本的控制過程中，需重視表3所列的問題。

（二）機(jī)制砂生產(chǎn)成本控制的措施

圖4 機(jī)制砂單位產(chǎn)品生產(chǎn)成本構(gòu)成及占比

從機(jī)制砂生產(chǎn)項(xiàng)目的提出到機(jī)制砂產(chǎn)品的銷售、企業(yè)獲得經(jīng)濟(jì)效益，要經(jīng)過可行性的研究、生產(chǎn)線設(shè)計(jì)、生產(chǎn)線建設(shè)、機(jī)制砂生產(chǎn)等幾個(gè)階段。每一個(gè)階段對(duì)機(jī)制砂生產(chǎn)的成本都有著重要影響。針對(duì)機(jī)制砂生產(chǎn)成本控制存在的主要問題，在機(jī)制砂項(xiàng)目不同的階段對(duì)機(jī)制砂生產(chǎn)成本的控制可采取以下措施。

1.可行性研究階段。由于機(jī)制砂與天然砂不同的特性，且不同工藝產(chǎn)出機(jī)制砂性質(zhì)的不同，了解機(jī)制砂使用領(lǐng)域和不同特性機(jī)制砂對(duì)其使用性能的影響尤為重要；對(duì)機(jī)制砂的市場(chǎng)需求進(jìn)行分析的同時(shí)，充分調(diào)研項(xiàng)目當(dāng)?shù)厥褂脵C(jī)制砂相關(guān)制品的市場(chǎng)情況，熟識(shí)相關(guān)的國(guó)家、地方和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，是機(jī)制砂項(xiàng)目產(chǎn)品方案進(jìn)行確定的唯一依據(jù)，也是避免產(chǎn)品生產(chǎn)過程中投入調(diào)整生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)線額外成本的重要措施；項(xiàng)目選址要對(duì)資源儲(chǔ)量、礦體分布、交通、用水、用電等條件進(jìn)行足夠深入的調(diào)研，以控制機(jī)制砂生產(chǎn)線建設(shè)和生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)階段的投入成本；深入調(diào)研分析環(huán)境、社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)等相關(guān)影響，避免除生產(chǎn)機(jī)制砂的投入成本外，其他方面的額外投入。對(duì)項(xiàng)目建設(shè)可能影響到的個(gè)體或集體，企業(yè)都應(yīng)主動(dòng)公開項(xiàng)目情況、了解相關(guān)各方意見及訴求，有必要時(shí)簽訂協(xié)議，避免建設(shè)和生產(chǎn)過程中可能產(chǎn)生的糾紛。

表3 機(jī)制砂生產(chǎn)成本控制需重視問題的匯總

2.生產(chǎn)線設(shè)計(jì)階段。對(duì)項(xiàng)目建設(shè)所在地的地質(zhì)條件進(jìn)行充分的勘查，結(jié)合礦體分布和開采規(guī)劃，利用地形地貌進(jìn)行生產(chǎn)線的布局。一般礦區(qū)的地形都存在著不規(guī)則狀態(tài)，利用高差進(jìn)行礦山開采方式及生產(chǎn)線的布置，既可以節(jié)約土方平整費(fèi)用，又能減少基礎(chǔ)的土建費(fèi)用，好的布局可以減少投資近千萬元，這是不小的費(fèi)用；由于采用落差布局，可以縮短皮帶輸送的長(zhǎng)度和坡度，降低動(dòng)力的配置和設(shè)備投入；經(jīng)統(tǒng)計(jì)，合理的布局，每噸產(chǎn)品可以節(jié)約生產(chǎn)成本約為1.0元左右；經(jīng)過專業(yè)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)合理設(shè)計(jì)，單位產(chǎn)品投資可以下降約30元，生產(chǎn)成本下降3-5元，這是不小的數(shù)目。

3.機(jī)制砂生產(chǎn)階段成本控制。機(jī)制砂行業(yè)的不斷發(fā)展成熟，選定設(shè)備及工藝后，生產(chǎn)線的正式投入和正常運(yùn)行，產(chǎn)品的單位生產(chǎn)成本浮動(dòng)主要取決于人員工資及制造費(fèi)用的控制。由于設(shè)備及生產(chǎn)線已經(jīng)通過前端設(shè)計(jì)、采購(gòu)、安裝形成了一定的規(guī)模，在生產(chǎn)過程中人員管理和設(shè)備管理尤為突出成本的變化，人員密集型與專業(yè)自動(dòng)化控制型的生產(chǎn)成本差距較大。自動(dòng)化管理的人員少、個(gè)人工資高，但人均單位產(chǎn)能大。合理調(diào)整人員配置，尊重科學(xué)管理制度，標(biāo)準(zhǔn)化操作，人員單位產(chǎn)值人均產(chǎn)能可以做到100萬噸/年，而人員密集型的企業(yè)做到10萬噸/年就很不錯(cuò)了，折算成本下降了近8倍。同時(shí)因科學(xué)的監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行，其運(yùn)轉(zhuǎn)率能提高30%，空轉(zhuǎn)、停運(yùn)得到有效控制，機(jī)械磨損也下降了10%左右。綜合成本至少下降15元/噸。按年產(chǎn)300萬噸計(jì)算，每年可節(jié)約500萬元左右的能源消耗費(fèi)用。

在此階段需重視生產(chǎn)過程中的管理，其中對(duì)生產(chǎn)工作人員技術(shù)上的培訓(xùn)是生產(chǎn)線正常運(yùn)行不發(fā)生意外或者事故的基本保障；對(duì)設(shè)備保持常規(guī)化的檢修是排除安全隱患的重要途徑；根據(jù)市場(chǎng)需求調(diào)整機(jī)制砂生產(chǎn)量和種類的方案也是避免產(chǎn)品滯銷而產(chǎn)生額外成本的重要措施。此外針對(duì)生產(chǎn)的技術(shù)開發(fā)和創(chuàng)新、提高原材料的利用率、積極開拓新的市場(chǎng)領(lǐng)域等都是實(shí)現(xiàn)新經(jīng)濟(jì)效益或間接控制生產(chǎn)成本的措施。

四、結(jié) 語(yǔ)

現(xiàn)階段國(guó)家為保護(hù)江河流域的環(huán)境限制天然砂的開采，同時(shí)對(duì)砂石骨料開采行業(yè)進(jìn)行“工業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化和綠色化”的大規(guī)模調(diào)整。在此背景下，機(jī)制砂的市場(chǎng)和政策環(huán)境前景良好。

充分的市場(chǎng)需求調(diào)研，合理的符合產(chǎn)品特性需求的設(shè)計(jì)方案，積極地對(duì)建設(shè)和生產(chǎn)過程進(jìn)行管控等是機(jī)制砂生產(chǎn)成本控制的重要手段。