Pelkästään laserleikkausaikaan perustuva hinnoittelu voi johtaa tuotantotilauksiin, mutta se voi olla myös tappiollista toimintaa, varsinkin jos ohutlevyvalmistajan katteet ovat pienet.
Kun on kyse työstökoneteollisuuden tarjonnasta, puhumme yleensä työstökoneiden tuottavuudesta. Kuinka nopeasti typpi leikkaa terästä puoli tuumaa? Kuinka kauan lävistys kestää? Kiihtyvyysnopeus? Tehdäänpä aikatutkimus ja katsotaan, miltä toteutusaika näyttää! Vaikka nämä ovat hyviä lähtökohtia, ovatko ne todella muuttujia, jotka meidän on otettava huomioon pohtiessamme menestyskaavaa?
Käyttöaika on olennainen osa hyvää laserliiketoimintaa, mutta meidän on ajateltava muutakin 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, koneiden käyttöaikaa, läpimenoajan ja osien laadun yhdenmukaisuutta, mahdollista uudelleentyöstöä ja materiaalien käyttöä. Yleisesti ottaen osien kustannukset voidaan jakaa kolmeen luokkaan: laitekustannukset, työvoimakustannukset (kuten ostetut materiaalit tai käytetty apukaasu) ja työvoima. Tästä eteenpäin kustannukset voidaan jakaa yksityiskohtaisempiin elementteihin (katso kuva 1).
Kun laskemme työvoimakustannuksia tai osan kustannuksia, kaikki kuvan 1 erät sisältyvät kokonaiskustannuksiin. Asiat menevät hieman hämmentäväksi, kun huomioimme kustannukset yhdessä sarakkeessa ottamatta asianmukaisesti huomioon niiden vaikutusta toisen sarakkeen kustannuksiin.
Ajatus materiaalien hyödyntämisestä parhaalla mahdollisella tavalla ei ehkä inspiroi ketään, mutta meidän on punnittava sen hyötyjä muihin näkökohtiin nähden. Kun laskemme osan kustannuksia, huomaamme, että useimmissa tapauksissa materiaali vie suurimman osan.
Saadaksemme materiaalista kaiken irti, voimme toteuttaa strategioita, kuten kollineaarileikkausta (CLC). CLC säästää materiaalia ja leikkausaikaa, koska kappaleen kaksi reunaa luodaan samanaikaisesti yhdellä leikkauksella. Tällä tekniikalla on kuitenkin joitakin rajoituksia. Se on hyvin geometriasta riippuvainen. Joka tapauksessa pienet osat, jotka ovat alttiita kaatumiselle, on koottava yhteen prosessin vakauden varmistamiseksi, ja jonkun on purettava nämä osat osiin ja mahdollisesti poistettava niistä purseet. Se lisää aikaa ja työtä, jotka eivät tule ilmaiseksi.
Osien erottaminen on erityisen vaikeaa työskenneltäessä paksumpien materiaalien kanssa, ja laserleikkausteknologia auttaa luomaan "nano"-etikettejä, joiden paksuus on yli puolet leikkauksen paksuudesta. Niiden luominen ei vaikuta suoritusaikaan, koska säteet pysyvät leikkauksessa; välilehtien luomisen jälkeen materiaaleja ei tarvitse syöttää uudelleen (katso kuva 2). Tällaiset menetelmät toimivat vain tietyillä koneilla. Tämä on kuitenkin vain yksi esimerkki viimeaikaisista edistysaskeleista, jotka eivät enää rajoitu hidastamaan asioita.
Jälleen kerran CLC on hyvin riippuvainen geometriasta, joten useimmissa tapauksissa pyrimme pienentämään pesän verkkoa sen sijaan, että saisimme sen katoamaan kokonaan. Verkko kutistuu. Tämä on ihan ok, mutta entä jos kappale kallistuu ja aiheuttaa törmäyksen? Työstökonevalmistajat tarjoavat erilaisia ratkaisuja, mutta yksi kaikille käytettävissä oleva lähestymistapa on suuttimen siirtymän lisääminen.
Viime vuosien trendinä on ollut suuttimen ja työkappaleen välisen etäisyyden pienentäminen. Syy on yksinkertainen: kuitulaserit ovat nopeita, ja suuret kuitulaserit ovat todella nopeita. Merkittävä tuottavuuden kasvu edellyttää samanaikaista typpivirtauksen lisäämistä. Tehokkaat kuitulaserit höyrystävät ja sulattavat leikkauksen sisällä olevan metallin paljon nopeammin kuin CO2-laserit.
Sen sijaan, että hidastaisimme konetta (mikä olisi haitallista), säädämme suutinta työkappaleen mukaan. Tämä lisää apukaasun virtausta loven läpi lisäämättä painetta. Kuulostaa voittajalta, paitsi että laser liikkuu edelleen erittäin nopeasti ja kallistuma muuttuu suuremmaksi ongelmaksi.
Kuva 1. Kolme keskeistä osa-aluetta, jotka vaikuttavat osan hintaan: laitteet, käyttökustannukset (mukaan lukien käytetyt materiaalit ja apukaasu) ja työvoima. Nämä kolme muodostavat osan kokonaiskustannuksista.
Jos ohjelmassasi on erityisiä vaikeuksia kappaleen kääntämisessä, on järkevää valita leikkaustekniikka, jossa käytetään suurempaa suuttimen siirtymää. Tämän strategian järkevyys riippuu sovelluksesta. Meidän on tasapainotettava ohjelman vakauden tarve suuttimen siirtymän mukana tulevan lisäkaasun kulutuksen kasvun kanssa.
Toinen vaihtoehto osien kaatumisen estämiseksi on taistelukärjen tuhoaminen, joka voidaan luoda manuaalisesti tai automaattisesti ohjelmiston avulla. Ja tässäkin kohtaamme valinnan. Osien otsikoiden tuhoaminen parantaa prosessin luotettavuutta, mutta myös lisää kulutuskuluja ja hidastaa ohjelmia.
Loogisin tapa päättää, käytetäänkö etanan tuhoamista, on harkita osien pudottamista. Jos tämä on mahdollista emmekä voi turvallisesti ohjelmoida välttämään mahdollista törmäystä, meillä on useita vaihtoehtoja. Voimme kiinnittää osat mikrolukoilla tai leikata metallipaloja ja antaa niiden pudota turvallisesti.
Jos ongelmaprofiili on koko yksityiskohta, meillä ei oikeastaan ole muuta vaihtoehtoa, meidän on merkittävä se. Jos ongelma liittyy sisäiseen profiiliin, sinun on verrattava metallikappaleen korjaamiseen ja rikkomiseen kuluvaa aikaa ja kustannuksia.
Nyt kysymys kuuluu kustannuksista. Vaikeuttaako mikrotunnisteiden lisääminen osan tai lohkon irrottamista pesästä? Jos tuhoamme taistelukärjen, pidennämme laserin toiminta-aikaa. Onko halvempaa lisätä työvoimaa osien erottamiseen vai onko halvempaa lisätä työaikaa koneen tuntihintaan? Ottaen huomioon koneen suuren tuntitehon, kyse on luultavasti siitä, kuinka monta kappaletta on leikattava pieniksi, turvallisiksi paloiksi.
Työvoima on valtava kustannustekijä, ja sen hallinta on tärkeää kilpailtaessa alhaisten työvoimakustannusten markkinoilla. Laserleikkaus vaatii työvoimaa, joka liittyy alkuohjelmointiin (vaikka kustannukset pienenevät myöhempien tilausten yhteydessä) sekä koneen käyttöön. Mitä automatisoidumpia koneet ovat, sitä vähemmän voimme saada laserin käyttäjän tuntipalkasta.
Laserleikkauksessa ”automaatio” viittaa yleensä materiaalien käsittelyyn ja lajitteluun, mutta nykyaikaisissa lasereissa on myös monia muita automaatiotyyppejä. Nykyaikaiset koneet on varustettu automaattisella suuttimen vaihdolla, aktiivisella leikkauksen laadunvalvonnalla ja syöttönopeuden säädöllä. Se on investointi, mutta siitä johtuvat työvoimasäästöt voivat oikeuttaa kustannukset.
Laserlaitteiden tuntipalkka riippuu tuottavuudesta. Kuvittele kone, joka pystyy tekemään yhdessä vuorossa sen, minkä ennen tarvittiin kahdessa vuorossa. Tässä tapauksessa siirtyminen kahdesta vuorosta yhteen voi kaksinkertaistaa koneen tuntituoton. Kun jokainen kone tuottaa enemmän, vähennämme saman työmäärän tekemiseen tarvittavien koneiden määrää. Puolittamalla lasereiden määrän puolitamme työvoimakustannukset.
Nämä säästöt tietenkin valuvat hukkaan, jos laitteemme osoittautuvat epäluotettaviksi. Useat prosessointitekniikat auttavat pitämään laserleikkauksen sujuvana, mukaan lukien koneen kunnon valvonta, automaattiset suuttimien tarkastukset ja ympäristön valoanturit, jotka havaitsevat lian leikkuupään suojalasissa. Nykyään voimme käyttää nykyaikaisten koneliittymien älykkyyttä näyttääksemme, kuinka paljon aikaa on jäljellä seuraavaan korjaukseen.
Kaikki nämä ominaisuudet auttavat automatisoimaan joitakin koneiden kunnossapidon osa-alueita. Omistammepa sitten koneita näillä ominaisuuksilla tai huollamme laitteita vanhanaikaisella tavalla (kovaa työtä ja positiivista asennetta), meidän on varmistettava, että kunnossapitotehtävät suoritetaan tehokkaasti ja ajallaan.
Kuva 2. Laserleikkauksen edistysaskeleet keskittyvät edelleen kokonaiskuvaan, eivätkä pelkästään leikkausnopeuteen. Esimerkiksi tämä nanobonding-menetelmä (kahden yhteistä viivaa pitkin leikatun työkappaleen yhdistäminen) helpottaa paksumpien osien erottamista.
Syy on yksinkertainen: koneiden on oltava huippukunnossa, jotta laitteiden yleinen tehokkuus (OEE) säilyy korkeana: saatavuus x tuottavuus x laatu. Tai kuten oee.com-verkkosivusto asian ilmaisee: ”[OEE] määrittelee todella tehokkaan valmistusajan prosenttiosuuden. 100 %:n OEE tarkoittaa 100 %:n laatua (vain laadukkaat osat), 100 %:n suorituskykyä (nopein suorituskyky) ja 100 %:n käytettävyyttä (ei seisokkeja).” 100 %:n OEE:n saavuttaminen on useimmissa tapauksissa mahdotonta. Alan standardi lähestyy 60 %:a, vaikka tyypillinen OEE vaihtelee sovelluksen, koneiden lukumäärän ja toiminnan monimutkaisuuden mukaan. Joka tapauksessa OEE-erinomaisuus on ihanne, johon kannattaa pyrkiä.
Kuvittele, että saamme tarjouspyynnön 25 000 osasta suurelta ja tunnetulta asiakkaalta. Työn sujuvan toiminnan varmistaminen voi vaikuttaa merkittävästi yrityksemme tulevaan kasvuun. Joten tarjoamme 100 000 dollaria ja asiakas hyväksyy tarjouksen. Tämä on hyvä uutinen. Huono uutinen on, että voittomarginaalimme ovat pienet. Siksi meidän on varmistettava mahdollisimman korkea kokonaisvaltaisen energiantuotannon (OEE) taso. Ansaitaksemme rahaa meidän on tehtävä parhaamme kasvattaaksemme sinistä aluetta ja pienentääksemme oranssia aluetta kuvassa 3.
Kun katteet ovat pienet, yllätykset voivat heikentää tai jopa mitätöidä voitot. Voiko huono ohjelmointi pilata suuttimeni? Saastuttaako huono leikkausmittari turvalasin? Minulla on suunnittelematon seisokkiaika ja jouduin keskeyttämään tuotannon ennakoivaa huoltoa varten. Miten tämä vaikuttaa tuotantoon?
Huono ohjelmointi tai huolto voi aiheuttaa odotetun syöttönopeuden (ja kokonaiskäsittelyajan laskennassa käytetyn syöttönopeuden) pienenemisen. Tämä pienentää OEE:tä ja pidentää kokonaistuotantoaikaa – jopa ilman, että tuotantoa tarvitsee keskeyttää koneparametrien säätämiseksi. Jää hyvästit autojen käytettävyydelle.
Lähetetäänkö valmistamamme osat myös asiakkaille vai heitetäänkö osa roskiin? Huonot laatupisteet OEE-laskelmissa voivat olla todella haitallisia.
Laserleikkauksen tuotantokustannuksia tarkastellaan paljon yksityiskohtaisemmin kuin pelkästään suoran lasertyöajan laskutusta. Nykypäivän työstökoneet tarjoavat monia vaihtoehtoja, jotka auttavat valmistajia saavuttamaan kilpailukykynsä säilyttämiseksi tarvittavan korkean läpinäkyvyyden. Kannattavuuden säilyttämiseksi meidän on vain tiedettävä ja ymmärrettävä kaikki piilokustannukset, joita maksamme myydessämme laitteita.
Kuva 3 Erityisesti silloin, kun käytämme erittäin ohuita marginaaleja, meidän on minimoitava oranssi ja maksimoitava sininen.
FABRICATOR on Pohjois-Amerikan johtava metallinmuovaukseen ja metallintyöstöön keskittyvä aikakauslehti. Lehti julkaisee uutisia, teknisiä artikkeleita ja tapaushistorioita, jotka auttavat valmistajia tekemään työnsä tehokkaammin. FABRICATOR on palvellut alaa vuodesta 1970 lähtien.
Täysi digitaalinen pääsy The FABRICATORiin on nyt saatavilla, mikä antaa sinulle helpon pääsyn arvokkaisiin alan resursseihin.
Täysin digitaalinen pääsy Tubing-lehteen on nyt saatavilla, mikä antaa sinulle helpon pääsyn arvokkaisiin alan resursseihin.
Täysi digitaalinen pääsy The Fabricator en Español -lehteen on nyt saatavilla, mikä tarjoaa helpon pääsyn arvokkaisiin alan resursseihin.
Kevin Cartwright valitsi hyvin epätavanomaisen polun tullakseen hitsausopettajaksi. Multimediataiteilija, jolla on pitkä kokemus Detroitista…
Julkaisun aika: 07.09.2023