Cijene zasnovane samo na vremenu laserskog rezanja mogu dovesti do proizvodnih narudžbi, ali mogu biti i operacija s gubitkom, posebno kada su marže proizvođača lima niske.
Kada je u pitanju snabdevanje u industriji alatnih mašina, obično govorimo o produktivnosti alatnih mašina. Koliko brzo dušik reže čelik za pola inča? Koliko traje pirsing? Stopa ubrzanja? Hajde da proučimo vreme i vidimo kako izgleda vreme izvršenja! Iako su ovo sjajne početne tačke, da li su one zaista varijable koje trebamo uzeti u obzir kada razmišljamo o formuli uspjeha?
Vrijeme neprekidnog rada je ključno za izgradnju dobrog laserskog poslovanja, ali moramo razmišljati o više od toga koliko je vremena potrebno da se smanji rad. Ponuda zasnovana isključivo na skraćivanju vremena može vam slomiti srce, posebno ako je zarada mala.
Da bismo otkrili sve potencijalne skrivene troškove laserskog rezanja, moramo razmotriti upotrebu radne snage, vrijeme rada stroja, dosljednost vremena isporuke i kvalitete dijelova, bilo kakvu potencijalnu preradu i upotrebu materijala. Općenito, troškovi dijelova spadaju u tri kategorije: troškovi opreme, troškovi rada (kao što su kupljeni materijali ili korišteni pomoćni plin) i rad. Odavde se troškovi mogu raščlaniti na detaljnije elemente (vidi sliku 1).
Kada izračunamo cijenu rada ili cijenu dijela, sve stavke na slici 1 će biti dio ukupnog troška. Stvari postaju malo zbunjujuće kada obračunavamo troškove u jednoj koloni bez pravilnog obračuna uticaja na troškove u drugoj koloni.
Ideja o maksimalnom iskorištavanju materijala možda nikoga neće inspirirati, ali moramo odvagnuti njene prednosti u odnosu na druge faktore. Prilikom izračunavanja cijene dijela nalazimo da u većini slučajeva materijal zauzima najveći dio.
Da bismo izvukli maksimum iz materijala, možemo implementirati strategije kao što je Collinear Cutting (CLC). CLC štedi materijal i vrijeme rezanja, jer se dvije ivice dijela stvaraju u isto vrijeme jednim rezom. Ali ova tehnika ima neka ograničenja. Veoma zavisi od geometrije. U svakom slučaju, male dijelove koji su skloni prevrtanju potrebno je sastaviti kako bi se osigurala stabilnost procesa, a neko ih mora rastaviti i eventualno skinuti zauške. Dodaje vrijeme i rad koji ne dolaze besplatno.
Odvajanje dijelova je posebno teško kada se radi s debljim materijalima, a tehnologija laserskog rezanja pomaže u stvaranju “nano” etiketa debljine više od polovine debljine reza. Njihovo kreiranje ne utiče na vreme rada jer grede ostaju u rezu; nakon kreiranja kartica, nema potrebe za ponovnim unosom materijala (vidi sliku 2). Takve metode rade samo na određenim mašinama. Međutim, ovo je samo jedan primjer nedavnog napretka koji više nije ograničen na usporavanje stvari.
Opet, CLC je vrlo ovisan o geometriji, tako da u većini slučajeva želimo smanjiti širinu mreže u gnijezdu umjesto da potpuno nestane. Mreža se smanjuje. Ovo je u redu, ali šta ako se dio nagne i izazove sudar? Proizvođači alatnih mašina nude različita rješenja, ali jedan pristup dostupan svima je dodavanje pomaka mlaznice.
Trend posljednjih nekoliko godina je smanjenje udaljenosti od mlaznice do radnog komada. Razlog je jednostavan: fiber laseri su brzi, a laseri velikih vlakana su zaista brzi. Značajno povećanje produktivnosti zahtijeva istovremeno povećanje protoka dušika. Snažni laseri sa vlaknima isparavaju i tope metal unutar reza mnogo brže od CO2 lasera.
Umjesto da usporavamo mašinu (što bi bilo kontraproduktivno), podešavamo mlaznicu tako da odgovara radnom komadu. Ovo povećava protok pomoćnog gasa kroz zarez bez povećanja pritiska. Zvuči kao pobjednik, osim što se laser još uvijek kreće vrlo brzo i nagib postaje sve veći problem.
Slika 1. Tri ključne oblasti koje utiču na cenu dela: oprema, operativni troškovi (uključujući korišćeni materijal i pomoćni gas) i rad. Ovo troje će biti odgovorno za dio ukupnih troškova.
Ako vaš program ima posebne poteškoće s okretanjem dijela, ima smisla odabrati tehniku rezanja koja koristi veći pomak mlaznice. Da li ova strategija ima smisla zavisi od aplikacije. Moramo uravnotežiti potrebu za stabilnošću programa sa povećanjem potrošnje pomoćnog gasa koji dolazi sa povećanjem pomaka mlaznice.
Druga opcija za sprječavanje prevrtanja dijelova je uništavanje bojeve glave, kreirano ručno ili automatski pomoću softvera. I tu smo opet pred izborom. Operacije uništavanja zaglavlja sekcije poboljšavaju pouzdanost procesa, ali i povećavaju troškove potrošnog materijala i spore programe.
Najlogičniji način da odlučite da li ćete koristiti uništavanje puževa je da razmotrite ispuštanje detalja. Ako je to moguće i ne možemo sigurno programirati da izbjegnemo potencijalnu koliziju, imamo nekoliko opcija. Dijelove možemo pričvrstiti mikro-zasunovima ili odrezati komade metala i pustiti ih da sigurno padnu.
Ako je profil problema sam detalj, onda zaista nemamo drugog izbora, moramo ga označiti. Ako je problem povezan s unutarnjim profilom, tada morate uporediti vrijeme i cijenu popravke i lomljenja metalnog bloka.
Sada pitanje postaje trošak. Da li dodavanje mikrooznaka otežava izdvajanje dijela ili bloka iz gnijezda? Ako uništimo bojevu glavu, produžit ćemo vrijeme rada lasera. Da li je jeftinije dodati dodatni rad na odvojene dijelove ili je jeftinije dodati radno vrijeme na satnicu mašine? S obzirom na visoku radnu snagu mašine po satu, vjerovatno se svodi na to koliko komada treba izrezati na male, sigurne komade.
Rad je ogroman faktor troškova i važno je njime upravljati kada se pokušavate natjecati na tržištu niske cijene rada. Lasersko rezanje zahtijeva rad povezan s početnim programiranjem (iako se troškovi smanjuju pri naknadnim narudžbama), kao i rad povezan s radom mašine. Što su mašine automatizovanije, to manje možemo dobiti od satnice laserskog operatera.
„Automatizacija“ u laserskom rezanju obično se odnosi na obradu i sortiranje materijala, ali moderni laseri imaju i mnogo više vrsta automatizacije. Moderne mašine su opremljene automatskom promjenom mlaznica, aktivnom kontrolom kvaliteta rezanja i kontrolom brzine pomaka. To je investicija, ali rezultirajuća ušteda radne snage može opravdati trošak.
Plaćanje po satu laserskih mašina zavisi od produktivnosti. Zamislite mašinu koja u jednoj smeni može da uradi ono što je nekada bilo u dve smene. U ovom slučaju, prelazak s dvije smjene na jednu može udvostručiti radni učinak stroja po satu. Kako svaka mašina proizvodi više, smanjujemo broj mašina potrebnih za obavljanje iste količine posla. Prepolovljenjem broja lasera prepolovićemo troškove rada.
Naravno, ove uštede će ići u vodu ako se pokaže da je naša oprema nepouzdana. Različite tehnologije obrade pomažu da lasersko rezanje radi glatko, uključujući praćenje stanja mašine, automatsku inspekciju mlaznica i senzore ambijentalnog svetla koji detektuju prljavštinu na zaštitnom staklu glave rezača. Danas možemo koristiti inteligenciju modernih mašinskih interfejsa da pokažemo koliko je vremena ostalo do sledeće popravke.
Sve ove karakteristike pomažu u automatizaciji nekih aspekata održavanja mašine. Bilo da posjedujemo mašine sa ovim mogućnostima ili održavamo opremu na starinski način (naporan rad i pozitivan stav), moramo osigurati da zadaci održavanja budu završeni efikasno i na vrijeme.
Slika 2. Napredak u laserskom rezanju i dalje je fokusiran na širu sliku, a ne samo na brzinu rezanja. Na primjer, ova metoda nanovezivanja (spajanje dva obradaka izrezana duž zajedničke linije) olakšava odvajanje debljih dijelova.
Razlog je jednostavan: mašine moraju biti u vrhunskom operativnom stanju kako bi održale visoku ukupnu efikasnost opreme (OEE): dostupnost x produktivnost x kvalitet. Ili, kao što sajt oee.com kaže: „[OEE] definiše procenat zaista efektivnog vremena proizvodnje. OEE od 100% znači 100% kvalitet (samo kvalitetni dijelovi), 100% performanse (najbrže performanse). ) i 100% dostupnosti (bez zastoja).“ Postizanje 100% OEE je nemoguće u većini slučajeva. Industrijski standard se približava 60%, iako tipični OEE varira ovisno o primjeni, broju mašina i složenosti rada. U svakom slučaju, OEE izvrsnost je ideal kojem vrijedi težiti.
Zamislite da dobijemo ponudu za 25.000 delova od velikog i dobro poznatog klijenta. Osiguranje nesmetanog rada ovog posla može imati značajan utjecaj na budući rast naše kompanije. Tako da nudimo 100.000 dolara i klijent prihvata. Ovo je dobra vijest. Loša vijest je da su naše profitne marže male. Stoga moramo osigurati najviši mogući nivo OEE. Da bismo zaradili novac, moramo dati sve od sebe da povećamo plavu površinu i smanjimo narandžastu površinu na slici 3.
Kada su marže niske, svako iznenađenje može potkopati ili čak poništiti profit. Hoće li loše programiranje uništiti moju mlaznicu? Hoće li loš mjerač rezanja kontaminirati moje sigurnosno staklo? Imam neplanirani zastoj i morao sam prekinuti proizvodnju radi preventivnog održavanja. Kako će to uticati na proizvodnju?
Loše programiranje ili održavanje može uzrokovati manju očekivanu brzinu pomaka (i brzinu pomaka koja se koristi za izračunavanje ukupnog vremena obrade). Ovo smanjuje OEE i povećava ukupno vrijeme proizvodnje – čak i bez potrebe da operater prekida proizvodnju kako bi podesio parametre mašine. Recite zbogom dostupnosti automobila.
Takođe, da li se delovi koje pravimo zaista šalju kupcima ili su neki delovi bačeni u kantu za smeće? Loši rezultati u OEE proračunima mogu stvarno naštetiti.
Proizvodni troškovi laserskog rezanja se razmatraju mnogo detaljnije nego samo naplata za direktno lasersko vrijeme. Današnje alatne mašine nude mnoge opcije koje pomažu proizvođačima da postignu visok nivo transparentnosti koji im je potreban da bi ostali konkurentni. Da bismo ostali profitabilni, samo trebamo znati i razumjeti sve skrivene troškove koje plaćamo prilikom prodaje widgeta.
Slika 3 Naročito kada koristimo vrlo tanke margine, moramo minimizirati narandžastu i maksimizirati plavu.
FABRICATOR je vodeći časopis za oblikovanje i obradu metala u Sjevernoj Americi. Časopis objavljuje vijesti, tehničke članke i slučajeve koji omogućavaju proizvođačima da efikasnije rade svoj posao. FABRICATOR opslužuje industriju od 1970. godine.
Potpuni digitalni pristup FABRICATOR-u je sada dostupan, pružajući vam lak pristup vrijednim industrijskim resursima.
Potpun digitalni pristup časopisu Tubing Magazine je sada dostupan, pružajući vam lak pristup vrijednim industrijskim resursima.
Potpun digitalni pristup The Fabricator en Español je sada dostupan, pružajući lak pristup vrijednim industrijskim resursima.
Myron Elkins se pridružuje podcastu The Maker kako bi pričao o svom putu od malog grada do tvorničkog zavarivača…
Vrijeme objave: 28.08.2023