Određivanje cijene samo na temelju vremena laserskog rezanja može dovesti do proizvodnih narudžbi, ali može biti i operacija koja donosi gubitke, osobito kada su marže proizvođača lima niske.
Kada je u pitanju ponuda u industriji alatnih strojeva, obično se govori o produktivnosti alatnih strojeva. Koliko brzo dušik reže čelik od pola inča? Koliko traje piercing? Stopa ubrzanja? Napravimo vremensku studiju i vidimo kako izgleda vrijeme izvršenja! Iako su ovo sjajne polazne točke, jesu li to zaista varijable koje trebamo uzeti u obzir kada razmišljamo o formuli uspjeha?
Vrijeme neprekidnog rada ključno je za izgradnju dobrog poslovanja s laserima, ali moramo razmišljati o više od toga koliko je vremena potrebno za smanjenje posla. Ponuda koja se temelji isključivo na skraćenju vremena može vam slomiti srce, pogotovo ako je zarada mala.
Kako bismo otkrili potencijalne skrivene troškove kod laserskog rezanja, moramo pogledati korištenje radne snage, vrijeme neprekidnog rada stroja, dosljednost u vremenu isporuke i kvaliteti dijelova, svaku 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 trošak rada ili trošak dijela, sve stavke na slici 1 bit će dio ukupnog troška. Stvari postaju pomalo zbunjujuće kada obračunavamo troškove u jednom stupcu bez pravilnog uzimanja u obzir utjecaja na troškove u drugom stupcu.
Ideja o maksimalnom iskorištavanju materijala možda nikoga neće nadahnuti, ali moramo odvagnuti njezine prednosti u odnosu na druge razloge. Pri izračunu cijene dijela nalazimo da u većini slučajeva materijal zauzima najveći dio.
Kako bismo maksimalno iskoristili materijal, možemo implementirati strategije kao što je kolinearno rezanje (CLC). CLC štedi materijal i vrijeme rezanja, jer se dva ruba dijela stvaraju istovremeno s jednim rezom. Ali ova tehnika ima neka ograničenja. Vrlo ovisi o geometriji. U svakom slučaju, male dijelove koji su skloni prevrtanju potrebno je spojiti kako bi se osigurala stabilnost procesa, a netko ih treba rastaviti i eventualno očistiti od srha. To dodaje vrijeme i rad koji nisu besplatni.
Odvajanje dijelova posebno je teško pri radu s debljim materijalima, a tehnologija laserskog rezanja pomaže u stvaranju “nano” naljepnica debljine veće od polovice debljine reza. Njihovo stvaranje ne utječe na vrijeme izvođenja jer grede ostaju u rezu; nakon kreiranja kartica, nema potrebe za ponovnim unosom materijala (vidi sl. 2). Takve metode rade samo na određenim strojevima. Međutim, ovo je samo jedan primjer nedavnih napredaka koji više nisu ograničeni na usporavanje stvari.
Opet, CLC je vrlo ovisan o geometriji, tako da u većini slučajeva želimo smanjiti širinu mreže u gnijezdu umjesto da ona potpuno nestane. Mreža se smanjuje. To je u redu, ali što ako se dio nagne i izazove sudar? Proizvođači alatnih strojeva nude različita rješenja, ali jedan pristup dostupan svima je dodavanje odmaka mlaznice.
Trend posljednjih nekoliko godina bio je smanjiti udaljenost od mlaznice do obratka. Razlog je jednostavan: fiber laseri su brzi, a veliki fiber laseri su stvarno brzi. Značajno povećanje produktivnosti zahtijeva istovremeno povećanje protoka dušika. Snažni laseri s vlaknima isparavaju i tope metal unutar reza puno brže od CO2 lasera.
Umjesto usporavanja stroja (što bi bilo kontraproduktivno), mi podešavamo mlaznicu kako bi odgovarala obratku. To povećava protok pomoćnog plina kroz usjek bez povećanja tlaka. Zvuči kao pobjednik, osim što se laser i dalje kreće vrlo brzo i nagib postaje veći problem.
Slika 1. Tri ključna područja koja utječu na cijenu dijela: oprema, operativni troškovi (uključujući korištene materijale i pomoćni plin) i rad. Ovo troje će biti odgovorno za dio ukupnih troškova.
Ako vaš program ima posebnih poteškoća s okretanjem dijela, ima smisla odabrati tehniku rezanja koja koristi veći pomak mlaznice. Ima li ova strategija smisla ovisi o primjeni. Moramo uravnotežiti potrebu za stabilnošću programa s povećanjem potrošnje pomoćnog plina koje dolazi s povećanjem pomaka mlaznica.
Druga mogućnost za sprječavanje prevrtanja dijelova je uništavanje bojne glave, stvorene ručno ili automatski pomoću softvera. I tu smo opet pred izborom. Operacije uništavanja zaglavlja sekcija poboljšavaju pouzdanost procesa, ali također povećavaju troškove potrošnog materijala i usporavaju programe.
Najlogičniji način da odlučite hoćete li koristiti uništavanje puževa jest razmotriti ispuštanje detalja. Ako je to moguće i ne možemo sigurno programirati da izbjegnemo potencijalni sudar, imamo nekoliko opcija. Dijelove možemo pričvrstiti mikrozasunima ili odrezati komade metala i pustiti ih da sigurno padnu.
Ako je profil problema sam cijeli detalj, onda stvarno nemamo drugog izbora, moramo ga označiti. Ako je problem povezan s unutarnjim profilom, tada morate usporediti vrijeme i troškove popravka i razbijanja metalnog bloka.
Sada pitanje postaje trošak. Otežava li dodavanje mikrooznaka izdvajanje dijela ili bloka iz gnijezda? Ako uništimo bojevu glavu, produžit ćemo vrijeme rada lasera. Je li jeftinije dodati dodatni rad na odvojene dijelove ili je jeftinije dodati radno vrijeme na satnicu stroja? S obzirom na visok učinak stroja po satu, vjerojatno se svodi na to koliko komada treba izrezati na male, sigurne dijelove.
Rad je veliki troškovni faktor 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 naknadnim ponovnim narudžbama), kao i rad povezan s radom stroja. Što su strojevi automatiziraniji, to manje možemo dobiti od satnice laserskog operatera.
“Automatizacija” u laserskom rezanju obično se odnosi na obradu i sortiranje materijala, ali moderni laseri također imaju mnogo više vrsta automatizacije. Moderni strojevi opremljeni su automatskom izmjenom mlaznica, aktivnom kontrolom kvalitete rezanja i kontrolom brzine dodavanja. To je investicija, ali rezultirajuće uštede na radu mogu opravdati trošak.
Plaćanje po satu laserskih strojeva ovisi o produktivnosti. Zamislite stroj koji može napraviti u jednoj smjeni ono za što su prije bile potrebne dvije smjene. U ovom slučaju, prebacivanje s dvije smjene na jednu može udvostručiti učinak stroja po satu. Kako svaki stroj proizvodi više, smanjujemo broj strojeva potrebnih za obavljanje iste količine posla. Prepolovljenjem broja lasera prepolovit ćemo troškove rada.
Naravno, ove uštede će otići u vodu ako se naša oprema pokaže nepouzdanom. Razne tehnologije obrade pomažu da lasersko rezanje teče glatko, uključujući nadzor stanja stroja, automatsku inspekciju mlaznica i senzore ambijentalnog svjetla koji otkrivaju prljavštinu na zaštitnom staklu glave rezača. Danas možemo upotrijebiti inteligenciju modernih strojnih sučelja da pokažemo koliko je vremena preostalo do sljedećeg popravka.
Sve ove značajke pomažu automatizirati neke aspekte održavanja stroja. Bilo da posjedujemo strojeve s ovim mogućnostima ili održavamo opremu na starinski način (naporan rad i pozitivan stav), moramo osigurati da se zadaci održavanja dovrše učinkovito i na vrijeme.
Slika 2. Napredak u laserskom rezanju još uvijek je usmjeren na širu sliku, a ne samo na brzinu rezanja. Primjerice, ova metoda nanovezivanja (spajanje dva izratka izrezana duž zajedničke linije) olakšava odvajanje debljih dijelova.
Razlog je jednostavan: strojevi moraju biti u vrhunskom radnom stanju kako bi održali visoku ukupnu učinkovitost opreme (OEE): dostupnost x produktivnost x kvaliteta. Ili, kako kaže web stranica oee.com: “[OEE] definira postotak stvarno efektivnog vremena proizvodnje. OEE od 100% znači 100% kvalitete (samo kvalitetni dijelovi), 100% performansi (najbrže performanse). ) i 100% dostupnost (bez zastoja)." U većini slučajeva nemoguće je postići 100% OEE. Industrijski standard se približava 60%, iako tipični OEE varira ovisno o primjeni, broju strojeva i složenosti rada. U svakom slučaju, OEE izvrsnost je ideal kojem vrijedi težiti.
Zamislite da dobijemo zahtjev za ponudu za 25.000 dijelova od velikog i poznatog klijenta. Osiguravanje neometanog rada ovog posla može imati značajan utjecaj na budući rast naše tvrtke. Stoga nudimo 100.000 dolara i klijent prihvaća. Ovo su dobre vijesti. Loša vijest je da su naše profitne marže male. Stoga moramo osigurati najvišu moguću razinu OEE. Kako bismo zaradili novac, moramo dati sve od sebe da povećamo plavo područje i smanjimo narančasto područje na slici 3.
Kada su marže niske, bilo kakva iznenađenja mogu potkopati ili čak poništiti profit. Hoće li loše programiranje uništiti moju mlaznicu? Hoće li loš mjerač zareza kontaminirati moje sigurnosno staklo? Imam neplanirani zastoj i morao sam prekinuti proizvodnju radi preventivnog održavanja. Kako će to utjecati na proizvodnju?
Loše programiranje ili održavanje može uzrokovati manju očekivanu brzinu napredovanja (i brzinu napredovanja koja se koristi za izračun ukupnog vremena obrade). To smanjuje OEE i povećava ukupno vrijeme proizvodnje – čak i bez potrebe operatera za prekid proizvodnje radi podešavanja parametara stroja. Recite zbogom dostupnosti automobila.
Također, šalju li se dijelovi koje izrađujemo zapravo kupcima ili se neki dijelovi bacaju u kantu za smeće? Loši rezultati kvalitete u OEE izračunima mogu stvarno naškoditi.
Troškovi proizvodnje laserskog rezanja razmatraju se mnogo detaljnije nego samo naplata za izravno lasersko vrijeme. Današnji alatni strojevi nude mnoge mogućnosti za pomoć proizvođačima u postizanju visoke razine transparentnosti koja im je potrebna da ostanu konkurentni. Kako bismo ostali profitabilni, samo trebamo znati i razumjeti sve skrivene troškove koje plaćamo pri prodaji widgeta.
Slika 3 Posebno kada koristimo vrlo tanke margine, moramo minimizirati narančastu i maksimizirati plavu.
FABRICATOR je vodeći časopis za oblikovanje i obradu metala u Sjevernoj Americi. Časopis objavljuje vijesti, tehničke članke i povijesti slučajeva koji proizvođačima omogućuju učinkovitije obavljanje posla. FABRICATOR služi industriji od 1970.
Potpuni digitalni pristup FABRICATOR-u sada je dostupan, što vam daje jednostavan pristup vrijednim industrijskim resursima.
Potpuni digitalni pristup časopisu Tubing Magazine sada je dostupan, što vam daje jednostavan pristup vrijednim industrijskim resursima.
Potpuni digitalni pristup The Fabricator en Español sada je dostupan, pružajući jednostavan pristup vrijednim industrijskim resursima.
Myron Elkins pridružuje se podcastu The Maker kako bi govorio o svom putu od malog grada do zavarivača u tvornici...
Vrijeme objave: 28. kolovoza 2023