Pelkästään laserleikkausaikaan perustuva hinnoittelu voi johtaa tuotantotilauksiin, mutta voi olla myös tappiollinen, varsinkin kun peltivalmistajan katteet ovat alhaiset.
Työstökoneteollisuuden tarjonnassa puhutaan yleensä työstökoneiden tuottavuudesta. Kuinka nopeasti typpi leikkaa terästä puoli tuumaa? Kauanko lävistys kestää? Kiihtyvyysnopeus? Tehdään aikatutkimus ja katsotaan miltä toteutusaika näyttää! Vaikka nämä ovat loistavia lähtökohtia, ovatko ne todella muuttujat, jotka meidän on otettava huomioon, kun mietitään menestyskaavaa?
Käytettävyysaika on hyvän laserliiketoiminnan perustamisen edellytys, mutta meidän on mietittävä enemmän kuin vain sitä, kuinka kauan työn vähentäminen kestää. Pelkästään ajan lyhentämiseen perustuva tarjous voi särkeä sydämesi, varsinkin jos voitto on pieni.
Laserleikkauksen mahdollisten piilokustannusten paljastamiseksi meidän on tarkasteltava työvoiman käyttöä, koneen käytettävyyttä, läpimenoajan ja osien laadun johdonmukaisuutta, mahdollisia korjauksia ja materiaalin käyttöä. Yleensä osakustannukset jakautuvat kolmeen luokkaan: laitekustannukset, työvoimakustannukset (kuten ostetut materiaalit tai käytetty apukaasu) ja työvoimakustannukset. Tästä eteenpäin kustannukset voidaan jakaa yksityiskohtaisempiin osiin (katso kuva 1).
Kun laskemme työn tai osan kustannukset, kaikki kuvan 1 kohteet ovat osa kokonaiskustannuksia. Asiat ovat hieman hämmentäviä, kun kirjaamme kustannukset yhteen sarakkeeseen ottamatta huomioon vaikutusta kustannuksiin toisessa sarakkeessa.
Ajatus materiaalien hyödyntämisestä parhaalla mahdollisella tavalla ei ehkä innosta ketään, mutta meidän on punnittava sen etuja muihin näkökohtiin nähden. Osan hintaa laskettaessa huomaamme, että useimmissa tapauksissa materiaali vie suurimman osan.
Saadaksemme kaiken hyödyn irti materiaalista voimme toteuttaa strategioita, kuten Collinear Cutting (CLC). CLC säästää materiaalia ja leikkausaikaa, sillä kappaleen kaksi reunaa syntyy samanaikaisesti yhdellä leikkauksella. Mutta tällä tekniikalla on joitain rajoituksia. Se riippuu hyvin geometriasta. Joka tapauksessa pienet kaatumisalttiit osat on koottava yhteen prosessin vakauden varmistamiseksi, ja jonkun on purettava nämä osat ja mahdollisesti poistettava ne. Se lisää aikaa ja työtä, joka ei tule ilmaiseksi.
Osien erottaminen on erityisen vaikeaa työskenneltäessä paksummilla materiaaleilla, ja laserleikkaustekniikka auttaa luomaan "nano"-etikettejä, joiden paksuus on yli puolet leikkauksen paksuudesta. Niiden luominen ei vaikuta käyttöaikaan, koska palkit pysyvät leikkauksessa; välilehtien luomisen jälkeen materiaaleja ei tarvitse syöttää uudelleen (katso kuva 2). Tällaiset menetelmät toimivat vain tietyissä koneissa. Tämä on kuitenkin vain yksi esimerkki viimeaikaisista edistysaskeleista, jotka eivät enää rajoitu asioiden hidastamiseen.
Jälleen CLC on hyvin riippuvainen geometriasta, joten useimmissa tapauksissa pyrimme pienentämään pesän rainan leveyttä sen sijaan, että se katoaisi kokonaan. Verkko kutistuu. Tämä on hyvä, mutta entä jos osa kallistuu ja aiheuttaa törmäyksen? Työstökoneiden valmistajat tarjoavat erilaisia ratkaisuja, mutta yksi kaikkien käytettävissä oleva lähestymistapa on suutinsiirron lisääminen.
Viime vuosien trendi on ollut pienentää etäisyyttä suuttimesta työkappaleeseen. Syy on yksinkertainen: kuitulaserit ovat nopeita ja suuret kuitulaserit todella nopeita. Merkittävä tuottavuuden kasvu edellyttää samanaikaisesti typpivirtauksen lisäämistä. Tehokkaat kuitulaserit höyrystävät ja sulattavat metallin leikkauksen sisällä paljon nopeammin kuin CO2-laserit.
Sen sijaan, että hidastaisimme konetta (mikä olisi haitallista), säädämme suuttimen sopivaksi työkappaleeseen. Tämä lisää apukaasun virtausta loven läpi ilman, että paine kasvaa. Kuulostaa voittajalta, paitsi että laser liikkuu edelleen erittäin nopeasti ja kallistuksesta tulee enemmän ongelma.
Kuva 1. Kolme avainaluetta, jotka vaikuttavat osan kustannuksiin: laitteet, käyttökustannukset (mukaan lukien käytetyt materiaalit ja apukaasu) ja työvoima. Nämä kolme vastaavat osan kokonaiskustannuksista.
Jos ohjelmallasi on erityisiä vaikeuksia osan kääntämisessä, on järkevää valita leikkaustekniikka, joka käyttää suurempaa suuttimen siirtymää. Se, onko tämä strategia järkevä, riippuu sovelluksesta. Meidän on tasapainotettava ohjelman vakauden tarve apukaasun kulutuksen kasvun kanssa, joka johtuu suuttimien siirtymän lisääntymisestä.
Toinen vaihtoehto osien kaatumisen estämiseksi on käsin tai automaattisesti ohjelmiston avulla luodun taistelukärjen tuhoaminen. Ja tässä olemme jälleen valinnan edessä. Osaotsikon tuhoaminen parantaa prosessin luotettavuutta, mutta lisää myös kulutuskustannuksia ja hidastaa ohjelmia.
Loogisin tapa päättää, käytetäänkö etanan tuhoamista, on harkita yksityiskohtien pudottamista. Jos tämä on mahdollista, emmekä voi turvallisesti ohjelmoida mahdollisen törmäyksen välttämiseksi, meillä on useita vaihtoehtoja. Voimme kiinnittää osia mikrosalvoilla tai leikata metalliosat irti ja antaa niiden pudota turvallisesti.
Jos ongelmaprofiili on itse koko yksityiskohta, meillä ei todellakaan ole muuta vaihtoehtoa, meidän on merkittävä se. Jos ongelma liittyy sisäiseen profiiliin, sinun on verrattava metallilohkon korjaamiseen ja rikkomiseen kuluvaa aikaa ja kustannuksia.
Nyt kysymyksestä tulee hinta. Vaikeuttaako mikrotunnisteiden lisääminen osan tai lohkon poistamista pesästä? Jos tuhoamme taistelukärjen, pidennämme laserin käyttöaikaa. Onko halvempaa lisätä lisätyövoimaa erillisiin osiin vai onko halvempaa lisätä työaika koneen tuntihintaan? Ottaen huomioon koneen korkean tuntitehon, kyse on luultavasti siitä, kuinka monta kappaletta on leikattava pieniksi, turvallisiksi paloiksi.
Työvoima on valtava kustannustekijä ja sen hallitseminen on tärkeää, kun yritetään kilpailla alhaisilla työvoimakustannuksilla. Laserleikkaus vaatii alkuohjelmointiin liittyvää työtä (vaikka kustannukset pienenevät myöhemmissä tilauksissa) sekä koneen käyttöön liittyvää työvoimaa. Mitä automatisoidummat koneet, sitä vähemmän saamme laseroperaattorin tuntipalkasta.
Laserleikkauksen "automaatiolla" tarkoitetaan yleensä materiaalien käsittelyä ja lajittelua, mutta nykyaikaisissa lasereissa on myös monia muita automaatiotyyppejä. Nykyaikaiset koneet on varustettu automaattisella suuttimen vaihdolla, aktiivisella leikkauslaadun valvonnalla ja syöttönopeuden säädöllä. Se on investointi, mutta työvoiman säästöt saattavat oikeuttaa kustannukset.
Laserkoneiden tuntimaksu riippuu tuottavuudesta. Kuvittele kone, joka voi tehdä yhdessä työvuorossa sen, mitä ennen kesti kaksi vuoroa. Tässä tapauksessa vaihtaminen kahdesta vuorosta yhteen voi kaksinkertaistaa koneen tuntitehon. Kun jokainen kone tuottaa enemmän, vähennämme saman työmäärän tekemiseen tarvittavien koneiden määrää. Puolittämällä lasereiden määrän puolitamme työvoimakustannukset.
Tietenkin nämä säästöt menevät hukkaan, jos laitteemme osoittautuvat epäluotettavaksi. Erilaiset käsittelytekniikat auttavat pitämään laserleikkauksen sujuvana, mukaan lukien koneen kunnonvalvonta, automaattinen suutintarkastus ja ympäristön valoanturit, jotka havaitsevat lian leikkurin pään suojalasissa. Nykyään voimme käyttää nykyaikaisten konerajapintojen älykkyyttä näyttämään kuinka paljon aikaa on jäljellä seuraavaan korjaukseen.
Kaikki nämä ominaisuudet auttavat automatisoimaan joitain koneen huollon näkökohtia. Omistammepa koneita näillä ominaisuuksilla tai huoltamme laitteita vanhanaikaisesti (kova työ ja positiivinen asenne), meidän on varmistettava, että huoltotyöt suoritetaan tehokkaasti ja ajallaan.
Kuva 2. Laserleikkauksen edistyminen keskittyy edelleen isoon kuvaan, ei vain leikkausnopeuteen. Esimerkiksi tämä nanosidontamenetelmä (kahden työkappaleen yhdistäminen yhteistä linjaa pitkin) helpottaa paksumpien osien erottamista.
Syy on yksinkertainen: koneiden on oltava huippukunnossa säilyttääkseen korkean kokonaistehokkuuden (OEE): saatavuus x tuottavuus x laatu. Tai kuten oee.com-sivusto sanoo: "[OEE] määrittelee prosenttiosuuden todella tehokkaasta tuotantoajasta. 100 % OEE tarkoittaa 100 % laatua (vain laadukkaat osat), 100 % suorituskykyä (nopein suorituskyky). ) ja 100 %:n saatavuus (ei seisokkeja). 100 % OEE:n saavuttaminen on useimmissa tapauksissa mahdotonta. Alan standardi lähestyy 60 %, vaikka tyypillinen OEE vaihtelee sovelluksen, koneiden lukumäärän ja toiminnan monimutkaisuuden mukaan. Joka tapauksessa OEE-huippuosaamiseen kannattaa pyrkiä.
Kuvittele, että saamme suurelta ja tunnetulta asiakkaalta tarjouspyynnön 25 000 osasta. Tämän työn sujuvan toiminnan varmistamisella voi olla merkittävä vaikutus yhtiömme tulevaan kasvuun. Joten tarjoamme 100 000 dollaria ja asiakas hyväksyy. Tämä on hyvä uutinen. Huono uutinen on, että voittomarginaalimme ovat pienet. Siksi meidän on varmistettava OEE:n korkein mahdollinen taso. Rahan ansaitsemiseksi meidän on tehtävä parhaamme lisätäksemme sinistä aluetta ja pienentääksemme oranssia aluetta kuvassa 3.
Kun marginaalit ovat alhaiset, kaikki yllätykset voivat heikentää tai jopa mitätöidä voitot. Tuhoaako huono ohjelmointi suuttimeni? Saastuttaako huono leikkausmittari turvalasini? Minulla on odottamaton seisokki ja jouduin keskeyttämään tuotannon ennaltaehkäisevän huollon vuoksi. Miten tämä vaikuttaa tuotantoon?
Huono ohjelmointi tai huolto voi aiheuttaa sen, että odotettu syöttö (ja kokonaiskäsittelyajan laskemiseen käytetty syöttö) on pienempi. Tämä vähentää OEE:tä ja lisää kokonaistuotantoaikaa – jopa ilman, että käyttäjän tarvitsee keskeyttää tuotantoa koneen parametrien säätämiseksi. Sano hyvästit auton saatavuudelle.
Lähetetäänkö valmistamamme osat myös asiakkaille vai heitetäänkö jotkut osat roskakoriin? OEE-laskelmien huonot laatupisteet voivat todella vahingoittaa.
Laserleikkauksen tuotantokustannuksia tarkastellaan paljon yksityiskohtaisemmin kuin pelkän suoran laserajan laskutusta. Nykypäivän työstökoneet tarjoavat monia vaihtoehtoja auttaakseen valmistajia saavuttamaan korkean läpinäkyvyyden, jota he tarvitsevat pysyäkseen kilpailukykyisinä. Pysyäksemme kannattavina meidän on vain tiedettävä ja ymmärrettävä kaikki piilevät kustannukset, joita maksamme myydessämme widgetejä.
Kuva 3 Varsinkin kun käytämme erittäin ohuita marginaaleja, meidän on minimoitava oranssi ja maksimoitava sininen.
FABRICATOR on Pohjois-Amerikan johtava metallinmuovaus- ja metallintyöstölehti. Lehti julkaisee uutisia, teknisiä artikkeleita ja tapaushistoriaa, joiden avulla valmistajat voivat tehdä työnsä tehokkaammin. FABRICATOR on palvellut alaa vuodesta 1970.
Täysi digitaalinen pääsy FABRICATORiin on nyt saatavilla, mikä antaa sinulle helpon pääsyn arvokkaisiin teollisuuden resursseihin.
Täysi digitaalinen pääsy Tubing Magazinen on nyt saatavilla, joten pääset helposti käsiksi arvokkaisiin alan resursseihin.
Täysi digitaalinen pääsy The Fabricator en Españoliin on nyt saatavilla, mikä tarjoaa helpon pääsyn arvokkaisiin teollisuuden resursseihin.
Myron Elkins liittyy The Maker podcastiin kertoakseen matkastaan pikkukaupungista tehtaan hitsaajaksi…
Postitusaika: 28.8.2023