Stabilirea prețurilor bazată exclusiv pe timpul de tăiere cu laser poate duce la comenzi de producție, dar poate fi și o operațiune generatoare de pierderi, mai ales atunci când marjele producătorului de tablă sunt mici.
Când vine vorba de aprovizionare în industria mașinilor-unelte, vorbim de obicei despre productivitatea mașinilor-unelte. Cât de repede taie azotul oțelul cu jumătate de inch? Cât durează o perforare? Rata de accelerare? Să facem un studiu de timp și să vedem cum arată timpul de execuție! Deși acestea sunt puncte de plecare excelente, sunt ele într-adevăr variabile pe care trebuie să le luăm în considerare atunci când ne gândim la formula succesului?
Timpul de funcționare este fundamental pentru construirea unei afaceri bune în domeniul laserelor, dar trebuie să ne gândim la mai mult decât cât timp este necesar pentru a reduce volumul de muncă. O ofertă bazată exclusiv pe reducerea timpului vă poate frânge inima, mai ales dacă profitul este mic.
Pentru a descoperi orice potențiale costuri ascunse în tăierea cu laser, trebuie să analizăm utilizarea forței de muncă, timpul de funcționare al mașinii, consecvența timpului de livrare și a calității pieselor, orice potențială prelucrare și utilizare a materialelor. În general, costurile pieselor se împart în trei categorii: costuri ale echipamentelor, costuri ale forței de muncă (cum ar fi materialele achiziționate sau gazul auxiliar utilizat) și forța de muncă. De aici, costurile pot fi defalcate în elemente mai detaliate (a se vedea Figura 1).
Când calculăm costul manoperei sau costul unei piese, toate elementele din figura 1 vor face parte din costul total. Lucrurile devin puțin confuze atunci când contabilizăm costurile într-o coloană fără a contabiliza în mod corespunzător impactul asupra costurilor în cealaltă coloană.
Ideea de a valorifica la maximum materialele poate să nu inspire pe nimeni, dar trebuie să cântărim beneficiile acesteia în raport cu alte considerații. Atunci când calculăm costul unei piese, constatăm că, în majoritatea cazurilor, materialul ocupă cea mai mare parte.
Pentru a profita la maximum de material, putem implementa strategii precum tăierea coliniară (CLC). CLC economisește material și timp de tăiere, deoarece două muchii ale piesei sunt create simultan cu o singură tăietură. Dar această tehnică are unele limitări. Depinde foarte mult de geometrie. În orice caz, piesele mici care sunt predispuse la răsturnare trebuie asamblate pentru a asigura stabilitatea procesului, iar cineva trebuie să demonteze aceste piese și, eventual, să le debavureze. Adaugă timp și muncă care nu sunt gratuite.
Separarea pieselor este deosebit de dificilă atunci când se lucrează cu materiale mai groase, iar tehnologia de tăiere cu laser ajută la crearea de „nano” etichete cu o grosime mai mare de jumătate din grosimea tăieturii. Crearea acestora nu afectează timpul de execuție, deoarece grinzile rămân în tăietură; după crearea urmelor, nu este nevoie să se reintroducă materialele (vezi Fig. 2). Astfel de metode funcționează doar pe anumite mașini. Totuși, acesta este doar un exemplu al progreselor recente care nu se mai limitează la încetinirea lucrurilor.
Din nou, CLC depinde foarte mult de geometrie, așa că în majoritatea cazurilor căutăm să reducem lățimea rețelei din cuib, mai degrabă decât să o facem să dispară complet. Rețeaua se micșorează. Acest lucru este în regulă, dar ce se întâmplă dacă piesa se înclină și provoacă o coliziune? Producătorii de mașini-unelte oferă diverse soluții, dar o abordare disponibilă tuturor este adăugarea unui decalaj al duzei.
Tendința din ultimii ani a fost de a reduce distanța de la duză la piesa de prelucrat. Motivul este simplu: laserele cu fibră sunt rapide, iar laserele cu fibră mari sunt cu adevărat rapide. O creștere semnificativă a productivității necesită o creștere simultană a debitului de azot. Laserele cu fibră puternice vaporizează și topesc metalul din interiorul tăieturii mult mai rapid decât laserele cu CO2.
În loc să încetinim mașina (ceea ce ar fi contraproductiv), ajustăm duza pentru a se potrivi cu piesa de prelucrat. Aceasta crește fluxul de gaz auxiliar prin crestătură fără a crește presiunea. Pare o soluție câștigătoare, cu excepția faptului că laserul se mișcă în continuare foarte repede, iar înclinarea devine o problemă mai mare.
Figura 1. Trei domenii cheie care afectează costul unei piese: echipamentul, costurile de operare (inclusiv materialele utilizate și gazul auxiliar) și manopera. Aceste trei vor fi responsabile pentru o parte din costul total.
Dacă programul dumneavoastră are dificultăți deosebite la întoarcerea piesei, este logic să alegeți o tehnică de tăiere care utilizează o deviere mai mare a duzei. Sensibilitatea acestei strategii depinde de aplicație. Trebuie să echilibrăm nevoia de stabilitate a programului cu creșterea consumului de gaz auxiliar care vine odată cu creșterea deplasării duzei.
O altă opțiune pentru a preveni răsturnarea pieselor este distrugerea focosului, creat manual sau automat cu ajutorul unui software. Și aici ne confruntăm din nou cu o alegere. Operațiunile de distrugere a antetului de secțiune îmbunătățesc fiabilitatea procesului, dar cresc și costurile consumabilelor și încetinesc programele.
Cea mai logică modalitate de a decide dacă se utilizează distrugeri prin slug este să luăm în considerare eliminarea detaliilor. Dacă acest lucru este posibil și nu putem programa în siguranță pentru a evita o potențială coliziune, avem mai multe opțiuni. Putem fixa piesele cu micro-zăvoare sau putem tăia bucăți de metal și le putem lăsa să cadă în siguranță.
Dacă profilul problematic este întregul detaliu în sine, atunci nu avem altă opțiune, trebuie să îl marcăm. Dacă problema este legată de profilul intern, atunci trebuie să comparați timpul și costul reparației și demontării blocului metalic.
Acum întrebarea devine costul. Adăugarea de microetichete îngreunează extragerea unei piese sau a unui bloc dintr-un cuib? Dacă distrugem focosul, vom prelungi timpul de funcționare al laserului. Este mai ieftin să adăugăm manoperă suplimentară pentru a separa piesele sau este mai ieftin să adăugăm timp de manoperă la rata orară a unei mașini? Având în vedere producția orară mare a mașinii, probabil că totul se reduce la câte bucăți trebuie tăiate în bucăți mici, sigure.
Manopera este un factor de cost uriaș și este important să o gestionăm atunci când încercăm să concurăm pe o piață cu costuri reduse ale forței de muncă. Tăierea cu laser necesită manopera asociată cu programarea inițială (deși costurile sunt reduse la comenzile ulterioare), precum și manopera asociată cu funcționarea mașinii. Cu cât mașinile sunt mai automatizate, cu atât putem obține mai puțin din salariul orar al operatorului laser.
„Automatizarea” în tăierea cu laser se referă de obicei la prelucrarea și sortarea materialelor, dar laserele moderne au și mult mai multe tipuri de automatizare. Mașinile moderne sunt echipate cu schimbare automată a duzelor, control activ al calității tăierii și control al ratei de avans. Este o investiție, dar economiile de forță de muncă rezultate pot justifica costul.
Plata orară a mașinilor laser depinde de productivitate. Imaginați-vă o mașină care poate face într-o singură tură ceea ce înainte necesita două ture. În acest caz, trecerea de la două ture la una singură poate dubla producția orară a mașinii. Pe măsură ce fiecare mașină produce mai mult, reducem numărul de mașini necesare pentru a efectua aceeași cantitate de muncă. Prin înjumătățirea numărului de lasere, vom înjumătăți costurile cu forța de muncă.
Desigur, aceste economii se vor pierde dacă echipamentul nostru se dovedește a fi nesigur. O varietate de tehnologii de procesare ajută la menținerea funcționării fără probleme a tăierii cu laser, inclusiv monitorizarea stării mașinii, inspecția automată a duzelor și senzori de lumină ambientală care detectează murdăria de pe sticla de protecție a capului de tăiere. Astăzi, putem folosi inteligența interfețelor moderne ale mașinilor pentru a arăta cât timp a mai rămas până la următoarea reparație.
Toate aceste caracteristici ajută la automatizarea unor aspecte ale întreținerii mașinilor. Indiferent dacă deținem mașini cu aceste capacități sau întreținem echipamentul în mod tradițional (muncă asiduă și o atitudine pozitivă), trebuie să ne asigurăm că sarcinile de întreținere sunt finalizate eficient și la timp.
Figura 2. Progresele în tăierea cu laser se concentrează în continuare pe imaginea de ansamblu, nu doar pe viteza de tăiere. De exemplu, această metodă de nano-lipire (unirea a două piese tăiate de-a lungul unei linii comune) facilitează separarea pieselor mai groase.
Motivul este simplu: mașinile trebuie să fie în stare de funcționare optimă pentru a menține o eficiență generală a echipamentului (OEE) ridicată: disponibilitate x productivitate x calitate. Sau, așa cum spune site-ul oee.com: „[OEE] definește procentul de timp de producție cu adevărat eficient. Un OEE de 100% înseamnă 100% calitate (doar piese de calitate), 100% performanță (cea mai rapidă performanță) și 100% disponibilitate (fără timp de nefuncționare).” Atingerea unui OEE de 100% este imposibilă în majoritatea cazurilor. Standardul industriei se apropie de 60%, deși OEE tipic variază în funcție de aplicație, numărul de mașini și complexitatea operațiunii. În orice caz, excelența OEE este un ideal care merită atins.
Imaginați-vă că primim o cerere de ofertă pentru 25.000 de piese de la un client important și cunoscut. Asigurarea bunei desfășurări a acestei lucrări poate avea un impact semnificativ asupra creșterii viitoare a companiei noastre. Așadar, oferim 100.000 de dolari, iar clientul acceptă. Aceasta este o veste bună. Vestea proastă este că marjele noastre de profit sunt mici. Prin urmare, trebuie să asigurăm cel mai înalt nivel posibil de OEE. Pentru a câștiga bani, trebuie să facem tot posibilul să mărim zona albastră și să micșorăm zona portocalie din figura 3.
Când marjele de profit sunt mici, orice surprize pot submina sau chiar anula profiturile. O programare defectuoasă îmi va strica duza? Un calibru de tăiere defectuos îmi va contamina sticla de siguranță? Am o perioadă de nefuncționare neplanificată și a trebuit să întrerup producția pentru întreținere preventivă. Cum va afecta acest lucru producția?
Programarea sau întreținerea deficitară pot duce la o scădere a avansului așteptat (și a avansului utilizat pentru calcularea timpului total de procesare). Acest lucru reduce OEE și crește timpul total de producție – chiar și fără ca operatorul să fie nevoit să întrerupă producția pentru a ajusta parametrii mașinii. Spuneți adio disponibilității mașinilor.
De asemenea, piesele pe care le producem sunt trimise efectiv clienților sau unele piese sunt aruncate la gunoi? Scorurile slabe de calitate din calculele OEE pot fi foarte dăunătoare.
Costurile de producție pentru tăierea cu laser sunt analizate mult mai detaliat decât simpla facturare pentru timpul de lucru direct cu laserul. Mașinile-unelte de astăzi oferă numeroase opțiuni pentru a ajuta producătorii să atingă nivelul ridicat de transparență de care au nevoie pentru a rămâne competitivi. Pentru a rămâne profitabili, trebuie doar să cunoaștem și să înțelegem toate costurile ascunse pe care le plătim atunci când vindem gadgeturi.
Imaginea 3 Mai ales când folosim margini foarte subțiri, trebuie să minimizăm portocaliul și să maximizăm albastrul.
FABRICATOR este revista lider în domeniul formării și prelucrării metalelor din America de Nord. Revista publică știri, articole tehnice și studii de caz care permit producătorilor să își facă treaba mai eficient. FABRICATOR deservește industria din 1970.
Accesul digital complet la The FABRICATOR este acum disponibil, oferindu-vă acces facil la resurse valoroase din industrie.
Accesul digital complet la revista Tubing Magazine este acum disponibil, oferindu-vă acces facil la resurse valoroase din industrie.
Accesul digital complet la The Fabricator en Español este acum disponibil, oferind acces facil la resurse valoroase din industrie.
Myron Elkins se alătură podcastului The Maker pentru a vorbi despre parcursul său de la oraș mic la sudor în fabrică…
Data publicării: 28 august 2023