Prețurile bazate numai pe timpul de tăiere cu laser poate duce la comenzi de producție, dar poate fi și o operațiune cu pierderi, mai ales când marjele producătorului de tablă sunt mici.
Când vine vorba de aprovizionare în industria mașinilor-unelte, de obicei vorbim despre productivitatea mașinilor-unelte. Cât de repede taie azotul oțelul jumătate de inch? Cât durează un piercing? Rata de accelerare? Să facem un studiu de timp și să vedem cum arată timpul de execuție! Deși acestea sunt puncte de plecare grozave, sunt ele cu adevărat variabile pe care trebuie să le luăm în considerare atunci când ne gândim la formula succesului?
Perioada de funcționare este fundamentală pentru construirea unei afaceri bune cu laser, dar trebuie să ne gândim la mai mult decât la cât timp este nevoie pentru a reduce munca. O ofertă bazată exclusiv pe reducerea timpului îți poate frânge inima, mai ales dacă profitul este mic.
Pentru a descoperi orice costuri potențiale ascunse în tăierea cu laser, trebuie să luăm în considerare utilizarea forței de muncă, timpul de funcționare al mașinii, consecvența timpului de livrare și calitatea piesei, orice potențială reprelucrare și utilizarea materialului. În general, costurile pieselor se împart în trei categorii: costurile echipamentelor, costurile cu forța de muncă (cum ar fi materialele achiziționate sau gazul auxiliar uzat) și forța de muncă. De aici, costurile pot fi împărțite în elemente mai detaliate (vezi Figura 1).
Când calculăm costul unei forțe de muncă 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 într-o altă coloană.
Ideea de a profita la maximum de materiale poate să nu inspire pe nimeni, dar trebuie să le cântărim beneficiile față de alte considerente. Când se calculează 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 margini ale piesei sunt create în același timp cu o singură tăietură. Dar această tehnică are unele limitări. Este foarte dependent de geometrie. În orice caz, piesele mici care sunt predispuse să se răstoarne trebuie asamblate pentru a asigura stabilitatea procesului, iar cineva trebuie să demonteze aceste părți și, eventual, să le debavureze. Adaugă timp și muncă care nu vin gratuit.
Separarea pieselor este deosebit de dificilă atunci când se lucrează cu materiale mai groase, iar tehnologia de tăiere cu laser ajută la crearea de etichete „nano” cu o grosime mai mare de jumătate din grosimea tăieturii. Crearea lor nu afectează timpul de rulare deoarece grinzile rămân în tăietură; după crearea filelor, nu este nevoie să reintroduceți materiale (vezi Fig. 2). Astfel de metode funcționează numai pe anumite mașini. Cu toate acestea, acesta este doar un exemplu de progrese recente care nu se mai limitează la încetinirea lucrurilor.
Din nou, CLC depinde foarte mult de geometrie, așa că în cele mai multe cazuri căutăm să reducem lățimea rețelei în cuib, mai degrabă decât să o facem să dispară complet. Rețeaua se micșorează. 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 pentru toată lumea este adăugarea unui decalaj al duzei.
Tendința din ultimii ani a fost reducerea distanței de la duză la piesa de prelucrat. Motivul este simplu: laserele cu fibră sunt rapide, iar laserele cu fibră mari sunt foarte rapide. O creștere semnificativă a productivității necesită o creștere simultană a fluxului de azot. Laserele puternice cu fibră vaporizează și topesc metalul din interiorul tăieturii mult mai repede decât laserele cu CO2.
În loc să încetinim mașina (ceea ce ar fi contraproductiv), ajustăm duza pentru a se potrivi piesei de prelucrat. Aceasta crește fluxul de gaz auxiliar prin crestătură fără a crește presiunea. Sună ca un câștigător, cu excepția faptului că laserul încă se mișcă foarte repede și înclinarea devine mai mult o problemă.
Figura 1. Trei domenii cheie care afectează costul unei piese: echipamente, costuri de exploatare (inclusiv materialele utilizate și gazul auxiliar) și forța de muncă. Acești trei vor fi responsabili pentru o parte din costul total.
Dacă programul dvs. are dificultăți deosebite la răsturnarea piesei, este logic să alegeți o tehnică de tăiere care utilizează un offset mai mare al duzei. Dacă această strategie are sens 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, creată manual sau automat folosind software. Și aici din nou ne confruntăm cu o alegere. Operațiunile de distrugere a antetului de secțiune îmbunătățesc fiabilitatea procesului, dar cresc și costurile consumabilelor și încetinesc programele.
Cel mai logic mod de a decide dacă să folosiți distrugeri de melci este să luați 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 tăiem bucăți de metal și le lăsăm să cadă în siguranță.
Dacă profilul problemei este întregul detaliu în sine, atunci într-adevăr nu avem altă opțiune, trebuie să-l marchem. Dacă problema este legată de profilul intern, atunci trebuie să comparați timpul și costul reparației și spargerii blocului metalic.
Acum întrebarea devine cost. Adăugarea de microetichete îngreunează extragerea unei părți sau a unui bloc dintr-un cuib? Dacă distrugem focosul, vom prelungi durata de funcționare a laserului. Este mai ieftin să adăugați forță de muncă suplimentară la piesele separate sau este mai ieftin să adăugați timp de muncă la tariful orar al unei mașini? Având în vedere puterea orară mare a mașinii, probabil că se reduce la câte bucăți trebuie tăiate în bucăți mici și sigure.
Forța de muncă este un factor de cost uriaș și este important să îl gestionați atunci când încercați să concurați pe o piață cu costuri reduse de muncă. Tăierea cu laser necesită forță de muncă asociată cu programarea inițială (deși costurile sunt reduse la comenzile ulterioare), precum și forță de muncă 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, de asemenea, mult mai multe tipuri de automatizare. Mașinile moderne sunt echipate cu schimbare automată a duzelor, control activ al calității tăierii și control al vitezei de avans. Este o investiție, dar economiile de muncă rezultate pot justifica costul.
Plata orară a mașinilor laser depinde de productivitate. Imaginați-vă o mașină care poate face într-un singur schimb ceea ce obișnuia să dureze două schimburi. În acest caz, trecerea de la două schimburi la una poate dubla producția orară a mașinii. Pe măsură ce fiecare mașină produce mai mult, reducem numărul de mașini necesare pentru a face aceeași cantitate de muncă. Înjumătățind numărul de lasere, vom înjumătăți costurile forței de muncă.
Desigur, aceste economii se vor pierde dacă echipamentul nostru se dovedește a fi nefiabil. O varietate de tehnologii de procesare ajută la menținerea fără probleme a tăierii cu laser, inclusiv monitorizarea stării mașinii, inspecția automată a duzelor și senzorii de lumină ambientală care detectează murdăria pe geamul de protecție a capului de tăiere. Astăzi, putem folosi inteligența interfețelor moderne ale mașinii pentru a arăta cât timp a mai rămas până la următoarea reparație.
Toate aceste caracteristici ajută la automatizarea unor aspecte ale întreținerii mașinii. Indiferent dacă deținem mașini cu aceste capacități sau întreținem echipamentele la modă veche (muncă grea și o atitudine pozitivă), trebuie să ne asigurăm că sarcinile de întreținere sunt îndeplinite eficient și la timp.
Figura 2. Progresele în tăierea cu laser sunt încă concentrate pe imaginea de ansamblu, nu doar pe viteza de tăiere. De exemplu, această metodă de nanolegare (unirea a două piese de prelucrat 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 ridicată a echipamentului (OEE): disponibilitate x productivitate x calitate. Sau, după cum spune site-ul web oee.com: „[OEE] definește procentul de timp de producție cu adevărat eficient. Un OEE de 100% înseamnă calitate 100% (numai piese de calitate), performanță 100% (performanță cea mai rapidă). ) și disponibilitate 100% (fără timpi de nefuncționare).” Atingerea 100% OEE 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 pentru care merită să lupți.
Imaginați-vă că primim o cerere de ofertă pentru 25.000 de piese de la un client mare și cunoscut. Asigurarea funcționării bune a acestei lucrări poate avea un impact semnificativ asupra creșterii viitoare a companiei noastre. Așa că oferim 100.000 USD și 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 face bani, trebuie să facem tot posibilul să creștem zona albastră și să micșorăm zona portocalie din figura 3.
Când marjele sunt scăzute, orice surpriză poate submina sau chiar anula profiturile. Programarea proastă îmi va distruge duza? Un ecartament tăiat prost îmi va contamina sticla de siguranță? Am un timp neplanificat și a trebuit să întrerup producția pentru întreținere preventivă. Cum va afecta acest lucru producția?
Programarea sau întreținerea defectuoasă poate face ca viteza de avans așteptată (și viteza de avans utilizată pentru a calcula timpul total de procesare) să fie mai mică. 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. Spune la revedere disponibilității mașinii.
De asemenea, piesele pe care le facem sunt efectiv trimise clienților sau unele piese sunt aruncate la coșul de gunoi? Scorurile de calitate slabă în calculele OEE pot dăuna cu adevărat.
Costurile de producție de tăiere cu laser sunt considerate mult mai detaliat decât doar facturarea timpului laser direct. Mașinile-unelte de astăzi oferă multe 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 widget-uri.
Imaginea 3 Mai ales când folosim margini foarte subțiri, trebuie să minimizăm portocaliul și să maximizăm albastrul.
FABRICATOR este cea mai importantă revistă de formare și prelucrare a metalelor din America de Nord. Revista publică știri, articole tehnice și istorice de caz care permit producătorilor să-și facă treaba mai eficient. FABRICATOR deservește industria din 1970.
Accesul digital complet la FABRICATOR este acum disponibil, oferindu-vă acces ușor la resurse valoroase din industrie.
Accesul digital complet la Tubing Magazine este acum disponibil, oferindu-vă acces ușor la resurse valoroase din industrie.
Accesul digital complet la The Fabricator en Español este acum disponibil, oferind acces ușor la resurse valoroase din industrie.
Myron Elkins se alătură podcastului The Maker pentru a vorbi despre călătoria sa de la un oraș mic la sudor din fabrică...
Ora postării: 28-aug-2023