Određivanje cijena temeljeno samo na vremenu laserskog rezanja može dovesti do proizvodnih narudžbi, ali može biti i gubitak, posebno kada su marže proizvođača lima niske.
Kada je riječ o opskrbi u industriji alatnih strojeva, obično govorimo o produktivnosti alatnih strojeva. Koliko brzo dušik reže čelik od pola inča? Koliko dugo traje probijanje? Brzina ubrzanja? Napravimo vremensku studiju i vidimo kako izgleda vrijeme izvršenja! Iako su ovo odlične početne točke, jesu li to zaista varijable koje moramo uzeti u obzir kada razmišljamo o formuli uspjeha?
Vrijeme rada je ključno za izgradnju dobrog laserskog poslovanja, ali moramo razmišljati o više od pukog smanjenja obima posla. Ponuda temeljena isključivo na smanjenju vremena može vam slomiti srce, posebno ako je profit mali.
Kako bismo otkrili sve potencijalne skrivene troškove kod laserskog rezanja, moramo pogledati korištenje radne snage, vrijeme rada stroja, dosljednost u vremenu isporuke i kvaliteti dijelova, svaku potencijalnu preradu i potrošnju 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 izračunavamo trošak rada ili trošak dijela, sve stavke na slici 1 bit će dio ukupnog troška. Stvari postaju malo zbunjujuće kada troškove uračunamo u jedan stupac, a da pritom pravilno ne uračunamo utjecaj na troškove u drugi stupac.
Ideja maksimalnog iskorištavanja materijala možda nikoga neće inspirirati, ali moramo odvagnuti njezine prednosti u odnosu na druge faktore. Prilikom izračuna troškova dijela, otkrivamo da u većini slučajeva materijal zauzima najveći dio.
Kako bismo maksimalno iskoristili materijal, možemo primijeniti strategije poput kolinearnog rezanja (CLC). CLC štedi materijal i vrijeme rezanja jer se dva ruba dijela stvaraju istovremeno jednim rezom. No, ova tehnika ima neka ograničenja. Vrlo ovisi o geometriji. U svakom slučaju, male dijelove koji su skloni prevrtanju potrebno je sastaviti kako bi se osigurala stabilnost procesa, a netko ih treba rastaviti i eventualno ukloniti neravnine. To dodaje vrijeme i rad koji nisu besplatni.
Odvajanje dijelova je posebno teško pri radu s debljim materijalima, a tehnologija laserskog rezanja pomaže u stvaranju „nano“ etiketa debljine veće od polovice debljine reza. Njihovo stvaranje ne utječe na vrijeme izvođenja jer grede ostaju u rezu; nakon stvaranja jezičaka nema potrebe za ponovnim unošenjem materijala (vidi sliku 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 jako ovisi o geometriji, pa u većini slučajeva nastojimo smanjiti širinu mreže u gnijezdu, a ne učiniti da potpuno nestane. Mreža se smanjuje. To je u redu, ali što ako se dio nagne i uzrokuje sudar? Proizvođači alatnih strojeva nude razna rješenja, ali jedan pristup dostupan svima je dodavanje pomaka mlaznice.
Trend posljednjih nekoliko godina bio je smanjenje udaljenosti od mlaznice do obratka. Razlog je jednostavan: vlaknasti laseri su brzi, a veliki vlaknasti laseri su stvarno brzi. Značajno povećanje produktivnosti zahtijeva istovremeno povećanje protoka dušika. Snažni vlaknasti laseri isparavaju i tale metal unutar reza puno brže od CO2 lasera.
Umjesto usporavanja stroja (što bi bilo kontraproduktivno), prilagođavamo mlaznicu obratku. To povećava protok pomoćnog plina kroz zarez 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. Ova tri faktora bit će odgovorna za dio ukupne cijene.
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 mlaznice.
Druga mogućnost sprječavanja prevrtanja dijelova je uništavanje bojeve glave, ručno ili automatski izrađeno pomoću softvera. I ovdje se opet suočavamo s izborom. Operacije uništavanja sekcija zaglavlja poboljšavaju pouzdanost procesa, ali također povećavaju troškove potrošnog materijala i usporavaju programe.
Najlogičniji način da se odluči hoćemo li koristiti uništavanje uslijed udara jest razmotriti ispuštanje detalja. Ako je to moguće i ne možemo sigurno programirati kako bismo izbjegli potencijalni sudar, imamo nekoliko mogućnosti. Možemo pričvrstiti dijelove mikro-zasunima ili odrezati komade metala i pustiti ih da sigurno padnu.
Ako je problematični profil cijeli detalj sam po sebi, onda stvarno nemamo drugog izbora, moramo ga označiti. Ako je problem povezan s unutarnjim profilom, onda morate usporediti vrijeme i troškove popravka i razbijanja metalnog bloka.
Sada se postavlja pitanje cijene. Otežava li dodavanje mikrooznaka vađenje dijela ili bloka iz gnijezda? Ako uništimo bojevu glavu, produžit ćemo vrijeme rada lasera. Je li jeftinije dodati dodatni rad za odvajanje dijelova ili je jeftinije dodati radno vrijeme stroju po satu? S obzirom na visoku satnu proizvodnju stroja, vjerojatno se sve svodi na to koliko komada treba izrezati na male, sigurne komade.
Rad je ogroman faktor troškova i važno ga je upravljati kada se pokušava konkurirati na tržištu s niskim troškovima rada. Lasersko rezanje zahtijeva rad povezan s početnim programiranjem (iako se troškovi smanjuju pri naknadnim narudžbama), kao i rad povezan s radom stroja. Što su strojevi automatiziraniji, to manje možemo dobiti od satnice operatera lasera.
„Automatizacija“ u laserskom rezanju obično se odnosi na obradu i sortiranje materijala, ali moderni laseri imaju i mnogo više vrsta automatizacije. Moderni strojevi opremljeni su automatskom izmjenom mlaznica, aktivnom kontrolom kvalitete rezanja i kontrolom brzine pomaka. To je investicija, ali rezultirajuća ušteda rada može opravdati trošak.
Satnica laserskih strojeva ovisi o produktivnosti. Zamislite stroj koji u jednoj smjeni može obaviti ono što je prije trajalo u dvije smjene. U ovom slučaju, prelazak s dvije smjene na jednu može udvostručiti satni učinak stroja. Kako svaki stroj proizvodi više, smanjujemo broj strojeva potrebnih za obavljanje iste količine posla. Prepolovivanjem broja lasera prepolovit ćemo troškove rada.
Naravno, te će uštede propasti ako se pokaže da je naša oprema nepouzdana. Različite tehnologije obrade pomažu u nesmetanom radu laserskog rezanja, uključujući praćenje stanja stroja, automatske provjere mlaznica i senzore ambijentalnog svjetla koji detektiraju prljavštinu na zaštitnom staklu glave rezača. Danas možemo koristiti inteligenciju modernih sučelja strojeva kako bismo pokazali koliko je vremena preostalo do sljedećeg popravka.
Sve ove značajke pomažu u automatizaciji nekih aspekata održavanja strojeva. Bez obzira posjedujemo li strojeve s tim mogućnostima ili opremu održavamo na staromodan način (naporan rad i pozitivan stav), moramo osigurati da se zadaci održavanja obavljaju učinkovito i na vrijeme.
Slika 2. Napredak u laserskom rezanju i dalje je usmjeren na širu sliku, a ne samo na brzinu rezanja. Na primjer, ova metoda nanovezivanja (spajanje dvaju obradaka izrezanih 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 istinski učinkovitog vremena proizvodnje. OEE od 100% znači 100% kvalitete (samo kvalitetni dijelovi), 100% performansi (najbrže performanse).) i 100% dostupnosti (bez zastoja).“ Postizanje 100% OEE je u većini slučajeva nemoguće. Industrijski standard približava se 60% iako se tipična OEE razlikuje ovisno o primjeni, broju strojeva i složenosti rada. U svakom slučaju, izvrsnost OEE je ideal kojem vrijedi težiti.
Zamislite da primimo zahtjev za ponudu za 25 000 dijelova od velikog i poznatog klijenta. Osiguravanje nesmetanog rada ovog posla može imati značajan utjecaj na budući rast naše tvrtke. Stoga nudimo 100 000 USD, a klijent prihvaća. To je dobra vijest. Loša vijest je da su nam profitne marže male. Stoga moramo osigurati najvišu moguću razinu OEE-a. 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 reza 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 mogu uzrokovati smanjenje očekivane brzine napredovanja (i brzine napredovanja koja se koristi za izračun ukupnog vremena obrade). To smanjuje OEE i povećava ukupno vrijeme proizvodnje - čak i bez potrebe za prekidom proizvodnje radi podešavanja parametara stroja. Recite zbogom raspoloživosti automobila.
Također, šalju li se dijelovi koje proizvodimo doista kupcima ili se neki dijelovi bacaju u smeće? Loši rezultati kvalitete u izračunima OEE-a mogu stvarno naštetiti.
Troškovi laserskog rezanja razmatraju se mnogo detaljnije od samog obračuna vremena obrade laserom. Današnji alatni strojevi nude mnoge mogućnosti koje pomažu proizvođačima da postignu visoku razinu transparentnosti potrebnu za održavanje konkurentnosti. Da bismo ostali profitabilni, samo trebamo znati i razumjeti sve skrivene troškove koje plaćamo pri prodaji widgeta.
Slika 3 Pogotovo kada koristimo vrlo tanke margine, moramo smanjiti narančastu i povećati plavu.
FABRICATOR je vodeći časopis o oblikovanju i obradi metala u Sjevernoj Americi. Časopis objavljuje vijesti, tehničke članke i studije slučaja koje omogućuju proizvođačima da učinkovitije obavljaju svoj posao. FABRICATOR služi industriji od 1970. godine.
Potpuni digitalni pristup FABRICATOR-u sada je dostupan, što vam omogućuje jednostavan pristup vrijednim industrijskim resursima.
Potpuni digitalni pristup časopisu Tubing sada je dostupan, što vam omogućuje jednostavan pristup vrijednim industrijskim resursima.
Potpuni digitalni pristup časopisu The Fabricator en Español sada je dostupan, što omogućuje jednostavan pristup vrijednim industrijskim resursima.
Kevin Cartwright odabrao je vrlo nekonvencionalan put kako bi postao instruktor zavarivanja. Multimedijski umjetnik s dugogodišnjim iskustvom u Detroitu…
Vrijeme objave: 07.09.2023.