ต้นทุนพลังงานในโรงงานอาหารสัตว์: สูตรอาหารส่งผลต่อค่าไฟอย่างไร

ค่าไฟของโรงงานอาหารสัตว์แห่งหนึ่งเพิ่มขึ้นอย่างชัดเจนในช่วงสองปีที่ผ่านมา ผู้จัดการฝ่ายผลิตได้ทบทวนประสิทธิภาพของมอเตอร์ เครื่องอัดอากาศ และระบบไฟส่องสว่าง และปรับปรุงไปบ้างแล้ว แต่ผู้จัดการยังอธิบายไม่ได้ว่าทำไมค่าไฟจึงขึ้นลงมากในแต่ละเดือน เมื่อเทียบบันทึกดู พบว่าเดือนที่ค่าไฟสูงคือเดือนที่สัดส่วนข้าวบาร์เลย์และผลพลอยได้ที่มีเยื่อใยสูงในสูตรเพิ่มขึ้น และสัดส่วนอาหารอัดเม็ดก็เพิ่มขึ้นด้วย

พลังงานไปอยู่ที่ไหน?

ในโรงงานอาหารผสม ไฟฟ้าส่วนใหญ่ใช้ไปกับสองกระบวนการ คือการบดและการอัดเม็ด การผสม การลำเลียง และการทำให้เย็นก็ใช้พลังงานเช่นกัน แต่สัดส่วนน้อยกว่า ไอน้ำที่ใช้ในการปรับสภาพก่อนอัดเม็ดเป็นรายการพลังงานแยกต่างหาก และมักผลิตจากก๊าซธรรมชาติหรือเชื้อเพลิงอื่น

พลังงานที่ต้องใช้ในการบดขึ้นกับความแข็งและความชื้นของวัตถุดิบ และความละเอียดที่ต้องการ ข้าวโพด ข้าวบาร์เลย์ และข้าวสาลีใช้พลังงานในการบดต่างกัน วัตถุดิบที่มีเยื่อใยสูงมักใช้พลังงานมากกว่า การบดให้ละเอียดขึ้นทำให้การใช้พลังงานต่อตันเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ในการอัดเม็ด องค์ประกอบของสูตร ความหนาของดาย และคุณภาพของการปรับสภาพเป็นตัวกำหนดผล สูตรที่ยึดเกาะดีและผ่านการปรับสภาพดีจะผ่านดายได้โดยใช้พลังงานน้อยกว่า

ตัวอย่าง

ตัวเลขเป็นเพียงตัวอย่าง สมมติว่าโรงงานใช้พลังงานต่อตันอาหาร 8 kWh สำหรับการบด 15 kWh สำหรับการอัดเม็ด และ 7 kWh สำหรับกระบวนการอื่น รวม 30 kWh ที่ราคา 4 TRY ต่อกิโลวัตต์ชั่วโมง ต้นทุนพลังงานคือ 120 TRY ต่อตัน สำหรับโรงงานที่ผลิต 10,000 ตันต่อเดือน เท่ากับ 1.2 ล้าน TRY ต่อเดือน

สมมติว่าเมื่อสัดส่วนข้าวบาร์เลย์และผลพลอยได้ที่มีเยื่อใยสูงในสูตรเพิ่มขึ้น พลังงานการบดเพิ่มเป็น 10 kWh ต่อตัน และพลังงานการอัดเม็ดเพิ่มเป็น 18 kWh ต่อตัน เพราะส่วนผสมแข็งขึ้นและยึดเกาะน้อยลง รวมเป็น 35 kWh และต้นทุนพลังงานเพิ่มเป็น 140 TRY ต่อตัน ส่วนต่างคือ 20 TRY ต่อตัน หรือ 200,000 TRY ต่อเดือน ถ้าการเปลี่ยนสูตรนั้นช่วยประหยัดต้นทุนวัตถุดิบได้ 30 TRY ต่อตัน ส่วนต่างพลังงานจะดึงเงินที่ประหยัดได้กลับไปสองในสาม

ตัวอย่างนี้แสดงว่าการตัดสินใจด้านสูตรไม่ควรดูแค่ราคาวัตถุดิบ ต้นทุนการแปรรูปวัตถุดิบภายในโรงงานเป็นส่วนหนึ่งของต้นทุนที่แท้จริงของวัตถุดิบนั้น

นำต้นทุนการแปรรูปเข้ามาในสูตร

วิธีที่ใช้ได้จริงในการสะท้อนเรื่องนี้ในการคำนวณสูตรคือการบวกต้นทุนการแปรรูปให้กับวัตถุดิบแต่ละตัว เช่น ธัญพืชเมล็ดแข็งอาจมีต้นทุนการบดต่อตัน ส่วนวัตถุดิบที่ใช้โดยไม่ต้องบดไม่มีต้นทุนนี้ เมื่อบวกต้นทุนเหล่านี้เข้ากับราคาวัตถุดิบ โปรแกรมคำนวณสูตรจะเปรียบเทียบวัตถุดิบด้วยต้นทุนจริงที่โรงงานต้องจ่าย

การกำหนดต้นทุนการอัดเม็ดลงบนวัตถุดิบโดยตรงทำได้ยากกว่า เพราะการอัดเม็ดของส่วนผสมขึ้นกับว่าวัตถุดิบทำงานร่วมกันอย่างไร ตรงนี้ระบบให้คะแนนที่ใช้สำหรับคุณภาพเม็ดอาหารช่วยได้ สูตรที่ยึดเกาะดีหมายถึงทั้งเม็ดอาหารที่ดีขึ้นและพลังงานอัดเม็ดที่ต่ำลง การตั้งค่าต่ำสุดสำหรับคุณภาพเม็ดอาหารจึงช่วยควบคุมการใช้พลังงานไปในตัวด้วย

ความละเอียดของการบด

ความละเอียดของการบดเป็นจุดสมดุลระหว่างพลังงานกับสมรรถภาพของสัตว์ อาหารที่บดละเอียดกว่ามักให้คุณภาพเม็ดดีกว่า และในสัตว์บางชนิดให้การย่อยได้ดีกว่า แต่ต้นทุนพลังงานสูงขึ้น และในสัตว์ปีก การบดละเอียดมากอาจทำให้กึ๋นพัฒนาได้ไม่ดี ในอาหารสัตว์เคี้ยวเอื้อง ธัญพืชที่บดละเอียดมากจะหมักในรูเมนเร็วและเพิ่มความเสี่ยงต่อภาวะเป็นกรด

ดังนั้นควรกำหนดความละเอียดเป้าหมายของการบดแยกตามชนิดอาหาร และเลือกขนาดตะแกรงให้สอดคล้อง การบดอาหารทุกชนิดผ่านตะแกรงขนาดเดียวมักเป็นการประนีประนอมที่แย่ที่สุดทั้งด้านพลังงานและสมรรถภาพ

การวางแผนการผลิต

การวางแผนการผลิตเป็นอีกปัจจัยหนึ่งของต้นทุนพลังงาน ในพื้นที่ที่อัตราค่าไฟแตกต่างตามช่วงเวลาของวัน การย้ายงานบดซึ่งใช้พลังงานมากไปทำในชั่วโมงที่ค่าไฟถูกจะประหยัดได้มาก แต่ต้องมีความจุถังเก็บวัตถุดิบบดแล้วเพียงพอ การเปลี่ยนสูตรบ่อยก็ทำให้ใช้พลังงานต่อตันมากขึ้น เพราะเพิ่มเวลาที่สายการผลิตเดินเปล่าหรือหยุดทำความสะอาด

แผนที่คำนวณสูตรอาหารทั้งหมดของโรงงานไปพร้อมกันภายใต้ข้อจำกัดร่วม สามารถนำกำลังการผลิตของสายอัดเม็ดและกำลังการบดมาเป็นข้อจำกัดด้วย สูตรอาหารจึงถูกพิจารณาไปพร้อมกับภาระที่สายการผลิตรับได้และต้นทุนพลังงาน

ไอน้ำและการปรับสภาพ

นอกจากไฟฟ้า ต้นทุนไอน้ำที่ผลิตเพื่อการปรับสภาพก็เชื่อมโยงกับสูตรเช่นกัน ส่วนผสมบางแบบ เช่น สูตรที่มีธัญพืชสูง ต้องใช้อุณหภูมิการปรับสภาพสูงขึ้นจึงจะได้เม็ดที่ดี ส่วนผสมที่มีไขมันสูงจะรับไอน้ำได้น้อยกว่า ประสิทธิภาพหม้อไอน้ำ การนำน้ำคอนเดนเสทกลับมาใช้ และฉนวนของท่อก็เป็นตัวกำหนดการใช้เชื้อเพลิงต่อตันด้วย การตั้งอุณหภูมิการปรับสภาพสูงเกินจำเป็นทำให้ค่าเชื้อเพลิงสูงขึ้น และเร่งการสูญเสียวิตามินและเอนไซม์บางชนิด

การวัดและการบันทึก

ขั้นแรกของการจัดการการใช้พลังงานคือการวัด การติดมิเตอร์แยกที่สายการบดและสายอัดเม็ด และบันทึกการใช้ต่อตันแยกตามสูตร จะแสดงให้เห็นว่าสูตรใดสิ้นเปลืองพลังงาน เมื่อเวลาผ่านไป ข้อมูลนั้นยังช่วยให้กำหนดได้แม่นยำขึ้นว่าควรใส่ต้นทุนการแปรรูปให้วัตถุดิบแต่ละตัวเท่าไร

ใน OptiFormula สามารถนำต้นทุนการแปรรูปมาคิดโดยบวกเข้ากับราคาวัตถุดิบ กำหนดข้อจำกัดสำหรับคุณภาพเม็ดอาหารได้ และใน OptiFormula Premium สามารถคำนวณสูตรทั้งหมดของโรงงานไปพร้อมกันโดยมีข้อจำกัดด้านกำลังการผลิต เมื่อราคาพลังงานสูงขึ้น การนำต้นทุนภายในโรงงานเข้ามาในสูตรคือวิธีที่ทำให้มั่นใจว่าสูตรต้นทุนต่ำสุดเป็นสูตรต้นทุนต่ำสุดจริง ๆ