Ainult laserlõikuse ajal põhinev hinnakujundus võib viia tootmistellimusteni, kuid olla ka kahjumlik tegevus, eriti kui lehtmetalli tootja kasumimarginaalid on madalad.
Tööpinkide tööstuses tarnimise osas räägime tavaliselt tööpinkide tootlikkusest. Kui kiiresti lõikab lämmastik terast pool tolli? Kui kaua augustamine aega võtab? Kiirenduskiirus? Teeme ajauuringu ja vaatame, milline näeb välja teostusaeg! Kuigi need on suurepärased lähtepunktid, kas need on ikka muutujad, mida peame edu valemi peale mõeldes arvesse võtma?
Hea laseriäri ülesehitamisel on oluline tööaeg, aga me peame mõtlema enamale kui ainult sellele, kui kaua töö vähendamiseks aega kulub. Ainult aja kokkuhoiule tuginev pakkumine võib südame murda, eriti kui kasum on väike.
Laserlõikuse võimalike varjatud kulude avastamiseks peame uurima tööjõu kasutamist, masina tööaega, tarneaja ja detailide kvaliteedi järjepidevust, võimalikku ümbertöötlemist ja materjalide kasutamist. Üldiselt jagunevad detailide kulud kolme kategooriasse: seadmete kulud, tööjõukulud (näiteks ostetud materjalid või kasutatud abigaas) ja tööjõukulud. Siit saab kulud jagada detailsemateks elementideks (vt joonis 1).
Tööjõu või detaili maksumuse arvutamisel on kõik joonisel 1 olevad kirjed osa kogumaksumusest. Asjad lähevad veidi segaseks, kui arvestame kulusid ühes veerus, arvestamata nõuetekohaselt nende mõju kuludele teises veerus.
Materjalide maksimaalse kasutamise idee ei pruugi kedagi inspireerida, kuid me peame kaaluma selle eeliseid teiste kaalutlustega. Detaili maksumuse arvutamisel leiame, et enamasti moodustab materjal suurima osa.
Materjalist maksimumi saamiseks saame rakendada strateegiaid nagu kollineaarne lõikamine (CLC). CLC säästab materjali ja lõikamisaega, kuna detaili kaks serva luuakse samaaegselt ühe lõikega. Kuid sellel tehnikal on mõned piirangud. See sõltub väga geomeetriast. Igal juhul tuleb väikesed osad, mis võivad ümber kukkuda, protsessi stabiilsuse tagamiseks kokku panna ja keegi peab need osad lahti võtma ja võimalusel ebatasasustest puhastama. See lisab aega ja tööjõudu, mis pole tasuta.
Paksemate materjalidega töötamisel on detailide eraldamine eriti keeruline ning laserlõikustehnoloogia aitab luua „nano”-märgiseid, mille paksus on üle poole lõike paksusest. Nende loomine ei mõjuta tööaega, kuna kiired jäävad lõike sisse; pärast sakkide loomist pole vaja materjale uuesti sisestada (vt joonis 2). Sellised meetodid toimivad ainult teatud masinate puhul. See on aga vaid üks näide hiljutistest edusammudest, mis ei piirdu enam ainult asjade aeglustamisega.
Jällegi sõltub CLC väga geomeetriast, seega enamasti püüame vähendada pesa võrgu laiust, mitte lasta sellel täielikult kaduda. Võrk kahaneb. See on hea, aga mis siis, kui detail kaldub ja põhjustab kokkupõrke? Tööpinkide tootjad pakuvad mitmesuguseid lahendusi, kuid üks kõigile kättesaadav lähenemisviis on düüsi nihke lisamine.
Viimaste aastate trend on olnud vähendada otsiku ja tooriku vahelist kaugust. Põhjus on lihtne: kiudlaserid on kiired ja suured kiudlaserid on tõesti kiired. Tootlikkuse märkimisväärne kasv nõuab samaaegset lämmastikuvoolu suurendamist. Võimsad kiudlaserid aurustavad ja sulatavad lõikekohas olevat metalli palju kiiremini kui CO2-laserid.
Masina aeglustamise asemel (mis oleks kahjulik) reguleerime otsikut vastavalt töödeldavale detailile. See suurendab abigaasi voolu läbi sälgu, suurendamata rõhku. Kõlab nagu võidukas lahendus, välja arvatud see, et laser liigub endiselt väga kiiresti ja kallutamisest saab suurem probleem.
Joonis 1. Kolm peamist valdkonda, mis mõjutavad detaili maksumust: seadmed, tegevuskulud (sh kasutatud materjalid ja abigaas) ja tööjõud. Need kolm moodustavad osa kogumaksumusest.
Kui teie programmil on detaili pööramisega erilisi raskusi, on mõistlik valida lõiketehnika, mis kasutab suuremat düüsi nihet. Selle strateegia mõttekus sõltub rakendusest. Peame tasakaalustama programmi stabiilsuse vajaduse abigaasi tarbimise suurenemisega, mis kaasneb düüsi nihke suurenemisega.
Teine võimalus osade ümbermineku vältimiseks on lõhkepea hävitamine, mis toimub käsitsi või automaatselt tarkvara abil. Ja siin seisame taas silmitsi valikuga. Sektsioonipäise hävitamise toimingud parandavad protsessi töökindlust, kuid suurendavad ka tarbekaupade kulusid ja aeglustavad programme.
Kõige loogilisem viis otsustada, kas kasutada kuulide hävitamist, on kaaluda detailide langetamist. Kui see on võimalik ja me ei saa programmeerida ohutult nii, et potentsiaalset kokkupõrget vältida, on meil mitu võimalust. Saame osi kinnitada mikrolukkudega või lõigata metallitükke ja lasta neil ohutult langeda.
Kui probleemprofiil on kogu detail ise, siis pole meil tegelikult muud valikut, peame selle märgistama. Kui probleem on seotud sisemise profiiliga, siis peate võrdlema metallploki parandamise ja purustamise aega ja kulusid.
Nüüd muutub küsimus hinnaks. Kas mikromärkide lisamine raskendab detaili või ploki pesast väljavõtmist? Kui me hävitame lõhkepea, pikendame laseri tööaega. Kas odavam on lisada detailide eraldamiseks lisatööjõudu või on odavam lisada masina tunnihinnale tööaeg? Arvestades masina suurt tunnitootlikkust, taandub kõik ilmselt sellele, kui palju tükke on vaja lõigata väikesteks ja ohututeks tükkideks.
Tööjõud on tohutu kulutegur ja madala tööjõukuluga turul konkureerides on oluline seda hallata. Laserlõikus nõuab nii esialgse programmeerimisega seotud tööjõudu (kuigi järgnevate tellimuste korral kulud vähenevad) kui ka masina opereerimisega seotud tööjõudu. Mida automatiseeritumad on masinad, seda vähem saame laseroperaatori tunnipalgast kasu.
Laserlõikuses viitab „automatiseerimine” tavaliselt materjalide töötlemisele ja sorteerimisele, kuid tänapäevastel laseritel on ka palju muud tüüpi automatiseerimist. Kaasaegsed masinad on varustatud automaatse düüsivahetuse, aktiivse lõikekvaliteedi kontrolli ja etteandekiiruse juhtimisega. See on investeering, kuid sellest tulenev tööjõu kokkuhoid võib kulusid õigustada.
Lasermasinate tunnitasu sõltub tootlikkusest. Kujutage ette masinat, mis suudab ühe vahetusega teha seda, mis varem nõudis kahte vahetust. Sellisel juhul võib kahelt vahetuselt ühele üleminek masina tunnitoodangut kahekordistada. Kuna iga masin toodab rohkem, vähendame sama töömahu tegemiseks vajalike masinate arvu. Laserite arvu poole võrra vähendades vähendame tööjõukulusid poole võrra.
Loomulikult lähevad need säästud raisku, kui meie seadmed osutuvad ebausaldusväärseks. Laserlõikuse sujuva toimimise tagamiseks aitavad mitmesugused töötlemistehnoloogiad, sealhulgas masina seisukorra jälgimine, automaatne düüside kontroll ja ümbritseva valguse andurid, mis tuvastavad lõikepea kaitseklaasil mustuse. Tänapäeval saame kasutada tänapäevaste masinliideste intelligentsust, et näidata, kui palju aega on järgmise remondini jäänud.
Kõik need funktsioonid aitavad automatiseerida masinahoolduse mõningaid aspekte. Olenemata sellest, kas meil on nende võimalustega masinad või hooldame seadmeid vanamoodsalt (raske töö ja positiivne suhtumine), peame tagama, et hooldustööd tehakse tõhusalt ja õigeaegselt.
Joonis 2. Laserlõikuse edusammud keskenduvad endiselt suurele pildile, mitte ainult lõikekiirusele. Näiteks see nanobonding-meetod (kahe ühise joone järgi lõigatud tooriku ühendamine) hõlbustab paksemate osade eraldamist.
Põhjus on lihtne: masinad peavad olema tipptasemel töökorras, et säilitada seadmete üldine efektiivsus (OEE): kättesaadavus x tootlikkus x kvaliteet. Või nagu veebisait oee.com ütleb: „[OEE] määratleb tõeliselt efektiivse tootmisaja protsendi. 100% OEE tähendab 100% kvaliteeti (ainult kvaliteetsed osad), 100% jõudlust (kiireim jõudlus) ja 100% kättesaadavust (seisakuid pole).“ 100% OEE saavutamine on enamikul juhtudel võimatu. Tööstusstandard läheneb 60%-le, kuigi tüüpiline OEE varieerub olenevalt rakendusest, masinate arvust ja töö keerukusest. Igal juhul on OEE tipptase ideaal, mille poole tasub püüelda.
Kujutage ette, et saame suurelt ja tuntud kliendilt hinnapäringu 25 000 detailile. Selle töö sujuva toimimise tagamine võib oluliselt mõjutada meie ettevõtte edasist kasvu. Seega pakume 100 000 dollarit ja klient võtab selle vastu. See on hea uudis. Halb uudis on see, et meie kasumimarginaalid on väikesed. Seetõttu peame tagama võimalikult kõrge OEE taseme. Raha teenimiseks peame tegema kõik endast oleneva, et joonisel 3 olevat sinist ala suurendada ja oranži ala vähendada.
Kui marginaalid on madalad, võivad igasugused ootamatused kasumit õõnestada või isegi nullida. Kas halb programmeerimine rikub mu düüsi? Kas halb lõikemõõt saastab mu turvaklaasi? Mul on planeerimata seisakuaeg ja pidin ennetava hoolduse tõttu tootmise katkestama. Kuidas see tootmist mõjutab?
Halb programmeerimine või hooldus võib põhjustada väiksemat eeldatavat etteandekiirust (ja kogu töötlemisaja arvutamiseks kasutatavat etteandekiirust). See vähendab ühe masina ökonoomsust (OEE) ja suurendab üldist tootmisaega – isegi ilma, et operaator peaks tootmist katkestama masina parameetrite kohandamiseks. Jätke autode kättesaadavus hüvasti.
Kas meie valmistatud osad saadetakse ka klientidele või visatakse osa prügikasti? Halb kvaliteediskoor OEE arvutustes võib tõesti haiget teha.
Laserlõikuse tootmiskulusid vaadeldakse palju detailsemalt kui ainult otsese laseritööaja arveldamist. Tänapäeva tööpingid pakuvad palju võimalusi, mis aitavad tootjatel saavutada konkurentsivõime säilitamiseks vajalikku kõrget läbipaistvust. Kasumlikuks jäämiseks peame lihtsalt teadma ja mõistma kõiki varjatud kulusid, mida vidinate müümisel maksame.
Pilt 3 Eriti väga õhukeste veeriste kasutamisel peame oranži minimeerima ja sinist maksimeerima.
FABRICATOR on Põhja-Ameerika juhtiv metallitöötlemise ja -vormimise ajakiri. Ajakiri avaldab uudiseid, tehnilisi artikleid ja juhtumikirjeldusi, mis võimaldavad tootjatel oma tööd tõhusamalt teha. FABRICATOR on teenindanud seda tööstusharu alates 1970. aastast.
Täielik digitaalne juurdepääs väljaandele The FABRICATOR on nüüd saadaval, pakkudes teile hõlpsat juurdepääsu väärtuslikele valdkonna ressurssidele.
Täielik digitaalne juurdepääs ajakirjale Tubing Magazine on nüüd saadaval, pakkudes teile hõlpsat juurdepääsu väärtuslikele valdkonna ressurssidele.
Täielik digitaalne juurdepääs väljaandele The Fabricator en Español on nüüd saadaval, pakkudes hõlpsat juurdepääsu väärtuslikele valdkonna ressurssidele.
Myron Elkins liitub The Makeri podcastiga, et rääkida oma teekonnast väikelinnast tehasekeevitajaks…
Postituse aeg: 28. august 2023