Tecnologie alimentari
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Costi degli impianti

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Investimento iniziale

Per iniziare una attività produttiva è necessario un investimento iniziale importante. Questo si compone di due componenti. Da un lato ci sono i costi fissi ($C_F$) o l'investimento iniziale necessario per acquistare le attrezzature, installarle e collaudare l'impianto. e i costi di produzione ($C_W$), necessari per l'avvio dell'impianto.

$$C_T = C_F + C_W$$

Costi di investimento

L'investimento iniziale è un costo fisso che si compone delle seguenti voci:

Componente Note
Attrezzature Impianti per eseguire le operzioni unitarie
Installazione Messa in opera e collaudo degli impianti
Tubazioni Tubazioni, valvole, raccordi e serbatoi
Automazione Gestione e controllo del processo mediante Controllori Logico Programmabili (PLC)
Utenze Depuratori di acqua, generatori di acqua gelida, vapore, forniture di gas naturali, generatori di corrente, ecc.
Adeguamento locali Pavimentazione, serramenti, luci, scarichi, depositi, ecc.
Studio di progettazione Studio di ingegneria per la progettazione del sistema.
Contratti Attivazione dei contratti per la locazione, delle utenze, dei servizi, delle licenze, ecc.
Contingenze Imprevisti

I costi fissi iniziali si stimano in genere a partire dai costi per le attrezzature e impianti. Questi vengono stimati da dati di letteratura o, in modo piĆ¹ preciso, attraverso delle offerte economiche fornite dalle case produttrici.

Per stimare i costi fissi iniziali, una volta definito il diagramma di flusso, occorre innanzitutto elencare le macchine necessarie. Nel nostro caso, per una linea di produzione di pomodori concentrati, seguono le macchine necessarie, con dei costi (assolutamente ipotetici) per la produzione di 1 ton di prodotto:

Impianto Volume unità Costo unità Indice di scala
Lavaggio 1 ton/h 20 kEur 0.6
Selezione 1 ton/h 15 kEur 0.6
Scambiatore di calore 1 ton/h 15 kEur 0.6
Spolpatrice 1 ton/h 15 kEur 0.6
Passatrice 1 ton/h 15 kEur 0.6
Evaporatore 1 ton/h 100 kEur 0.6
Confezionatrice in asettico 1 ton/h 110 kEur 0.6
Pressa 1 ton/h 50 kEur 0.6
Essiccatore 1 ton/h 180 kEur 0.6

Con i costi unitari (indicativi) riportati nella tabella precedente e con l'indice di scala è possibile stimare il costo dell'impianto di dimensione specifica mediante la seguente relazione empirica:

$$ C_{equip} = C_0 \cdot \left( \frac{D_{equip} }{D_0} \right)^n$$

dove $D_0$ e $C_0$ sono la dimensione caratteristica e il costo dell'impianto.

Per esempio, dato che uno scambiatore di calore per l'hot break di dimensione pari a 10 ton/h ha un costo stimabile in 60 kEur e sapendo che il fattore di scala è pari a 0.6, allora è possibile stimare che lo stesso scambiatore di calore adatto per una produzione pari a 20 ton/h possa costare:

$$ 15 \space kEur \cdot \left( \frac{20 \space ton/h}{ 10 \space ton / h} \right) ^{0.6} = 76 \space kEur$$

Per stimare la dimensione dell'impianto, occorre considerare le ore di produzione. La produzione dei pomodori è di circa 3 mesi. In questo periodo, la produzione procede 16 ore al giorno. Questo equivale a 1440 ore di produzione all'anno.

Si ipotizzi di voler produrre 1 ton di salsa concentrata ogni ora (equivale a 1000 vasetti / ora). Pertando, se da 100 kg di pomodori freschi si ottengono 18 kg di salsa concentrata, allora, 1 ton di salsa di pomodoro concentrata viene ottenuta trasformando 5.6 ton/h pomodori freschi.

Impostiamo quindi un progetto per la trasformzione di 10 ton/h di pomodori:

Impianto Volume unità Costo unità Indice di scala Capacità Costo
Lavaggio 1 ton/h 20 kEur 0.6 10 ton/h 80 kEur
Selezione 1 ton/h 15 kEur 0.6 10 ton/h 60 kEur
Scambiatore di calore 1 ton/h 15 kEur 0.6 10 ton/h 60 kEur
Spolpatrice 1 ton/h 15 kEur 0.6 10 ton/h 60 kEur
Passatrice 1 ton/h 15 kEur 0.6 10 ton/h 60 kEur
Evaporatore 1 ton/h 100 kEur 0.6 8 ton/h 342 kEur
Confezionatrice in asettico 1 ton/h 110 kEur 0.6 2 ton/h 165 kEur
Pressa 1 ton/h 50 kEur 0.6 0.40 ton/h 29 kEur
Essiccatore 1 ton/h 180 kEur 0.6 0.20 ton/h 70 kEur

Dalla somma dei costi delle attrezzature si ottiene un costo totale pari a:

$$ C_{equip} = 932 \space kEur \approx 1 \space MEur$$

Dalla somma dei costi totali delle attrezzature è poi possibile ricavare la stima dei costi fissi totali attraverso un opportuno fattore di copertura. Nel settore alimentare, questo fattore di copertura varia da 1.5 a 3.0. Per aziende ad elevata automazione, alta tecnologia e/o che trasformano alimenti fluidi con un elevato uso di tubazioni e pompe, sono richiesti solitamente fattori di correzione elevati che variano da 3.0 a 5.0. Nel nostro caso, stimiamo i costi fissi totali utilizzando un fattore di correzione pari a 3.0:

$$ C_{fissi} = 1 \space MEur \cdot 3.0 = 3 \space MEur $$ Adesso è possibile costruire la tabella di ripartizione dei costi fissi:
Componente Fattore di Lang Stima
Attrezzature 1.00 1000 kEur
Installazione 0.50 500 kEur
Tubazioni 0.25 250 kEur
Automazione 0.15 150 kEur
Utenze 0.25 250 kEur
Adeguamento locali 0.50 500 kEur
Studio di progettazione 0.20 200 kEur
Contratti 0.05 50 kEur
Contingenze 0.10 100 kEur
3000 kEur

Vendite

La stima delle vendite si ottiene moltiplicando i costi fissi per un opportuno fattore, detto Turnover to Capital Ratio (TCR):

$$ Sales = C_F \cdot TCR $$

Per molte aziende alimentari, il fattore di correzione è pari a 1.50. Questo fattore è più grande per aziende che vendono prodotti ad alto valore aggiunto (per es. verdura surgelata), prodotti ad alta tecnologia (per es.: latte in polvere), innovativi o funzionali (per es. yogurt, estratti di olii vegetali raffinati) o se la materia prima costa molto (frutti di bosco, spezie, ecc.). Il fattore TCR è invece più piccolo per i prodotti a basso valore aggiunto (per es.: latte, aceto) e prodotti di massa (per es.: pasta, formaggi) a base di materie prime che costano poco (per es.: pane).

Per un processo di produzione di salsa di pomodoro concentrata, il fattore di conversione potrebbe essere alto, soprattutto grazie all'alta qualità del prodotto, delle materie prime e sulla percezione del consumatore sul brand italiano di questo prodotto. Tuttavia, per cautela, il TCR viene stimato intorno a 1.50:

$$ Sales = C_F \cdot TCR = 4.5 \space MEur$$

Costi di produzione

Adesso è possibile stimare i costi di produzione. Questi si possono suddividere in due categorie. La prima sono i costi fissi, come per esempio le spese di manutenzione, e le assicurazioni, ovvero spese legate alla produzione, ma non dipendenti dal volume della produzione. I costi di produzione fissi si stimano a partire dai costi del capitale iniziale.

La seconda categoria di costi sono i costi variabili, come per esempio le spese per l'acquisto delle materie prime, dei materiali per il confezionamento, le spese del personale e le spese per il pagamento delle utenze. Anche queste spese sono legate alla produzione, ma, a differenza dei costi fissi, queste sono dipendenti e proporzionali al volume della produzione. I costi di produzione variabili si stimano a partire dai costi del capitale iniziale.

Segue un esempio di scomposizione e stima dei costi di produzione:

Componente Tipo Capitale iniziale Fatturato
FISSO Manutenzione 0.10
FISSO Assicurazioni 0.01
FISSO Altre spese 0.01
VARIABILE Materie prime 0.30
VARIABILE Packaging 0.05
VARIABILE Utenze 0.05
VARIABILE Personale 0.20
CONTINGENZE Spese di vendite 0.10

Pertanto, con i dati dell'esempio precedente, i costi di produzione sono stimabili come:

Componente Tipo $C_F = 3000 \space kEur$ $S = 4500 \space kEur$
FISSO Manutenzione 300
FISSO Assicurazioni 30
FISSO Altre spese 30
VARIABILE Materie prime 1350
VARIABILE Packaging 225
VARIABILE Utenze 225
VARIABILE Personale 900
CONTINGENZE Spese di vendite 450

Il totale dei costi di produzione vale: 3.51 MEur.

Riassumendo le stime fin qui elaborate:

Costi degli impianti 1.0 MEur
Costi fissi dell'investimento 3.0 MEur
Costi di produzione 3.5 MEur
Vendite 4.5 MEur

Profittablità

La profittabilità è data dalla differenza tra i ricavi e le spese. In pratica, vale la seguenze equazione:

$$ P = S - C_{P} - Loan - Taxes $$

Dove $P$ è il profitto, $S$ sono le vendite, $C_P$ sono i costi di produzione, $Loan$ è l'interesse sul prestito con la banca per finanziare i costi fissi dell'investimento iniziale e $Taxes$ sono le imposte sul reddito.

Approfondimenti

Esempi di costi fissi di alcune produzioni alimentari

Impianto Capacità (ton/h) Costo attrezzature Costi fissi
Materie prime Prodotto finito MEur MEur
Succo di frutta concentrato 20 1.5 1.35 3.80
Salsa di pomodoro concentrata 15 2.5 1.30 2.20
Latte in polvere 18 1.7 3.40 4.80
Gelato 2 2.0 1.80 3.00
Latte fresco pastorizzato 2 2.0 1.00 1.40
Olio di oliva 2 1.8 1.70 2.80

Esempi di costi di attrezzature per serbatoi

Attrezzatura Costo unità Indice di scala Dimensione (ton)
kEur Min Max
Serbatorio semplice 5 0.45 5 5000
Serbatoio 50 0.5 40 1000
Fermentatore da vino 40 0.5 50
Polivalente 50 0.6 1 100

Esempi di costi di attrezzature per nastri trasportatori

Attrezzatura Costo unità Indice di scala Dimensione ($m^2$)
kEur Min Max
Nastro trasportatore 2 1 1 100
Nastro di lavaggio 5 1 1 100
Nastro essiccatore 10 0.95 1 100
Nastro congelatore 20 0.95 1 100

Esempi di costi di attrezzature per scambiatori di calore

Attrezzatura Costo unità Indice di scala Dimensione ($m^2$)
kEur Min Max
A superficie raschiata 5 0.95 2 20
A fascio tubiero 3 0.65 1 1000
A piatti 7 0.6 10 1500
Evaporatore a tubi 20 0.7 5 500
Evaporatore a circolazione forzata 100 0.7 5 500
Sterilizzazione continuo 400 0.7 1 100

Esempi di costi di attrezzature per essiccatori

Attrezzatura Costo unità Indice di scala Dimensione ($m^2$)
kEur Min Max
A cassetto 10 0.45 1 100
A nastro vibrante 50 0.67 1 300
A cestello rotante 5 0.85 2 100
A letto fluido 20 0.57 1 1000