Oblikovanje cen samo na podlagi časa laserskega rezanja lahko vodi do proizvodnih naročil, lahko pa je tudi izguba, zlasti kadar so marže proizvajalca pločevine nizke.
Ko gre za ponudbo v industriji obdelovalnih strojev, običajno govorimo o produktivnosti obdelovalnih strojev. Kako hitro dušik reže jeklo debeline pol palca? Koliko časa traja prebadanje? Stopnja pospeška? Naredimo časovno študijo in poglejmo, kakšen je čas izvedbe! Čeprav so to odlična izhodišča, ali so to res spremenljivke, ki jih moramo upoštevati pri razmišljanju o formuli za uspeh?
Delovni čas je bistvenega pomena za izgradnjo dobrega laserskega podjetja, vendar moramo razmisliti o več kot le o tem, koliko časa traja, da se skrajša delo. Ponudba, ki temelji izključno na skrajšanju časa, vam lahko zlomi srce, še posebej, če je dobiček majhen.
Da bi odkrili morebitne skrite stroške pri laserskem rezanju, moramo pogledati porabo dela, čas delovanja stroja, doslednost v času dobave in kakovosti delov, morebitne predelave in porabo materiala. Na splošno se stroški delov delijo v tri kategorije: stroški opreme, stroški dela (kot so kupljeni materiali ali porabljen pomožni plin) in delo. Na podlagi tega lahko stroške razčlenimo na podrobnejše elemente (glej sliko 1).
Ko izračunamo stroške dela ali stroške dela, bodo vse postavke na sliki 1 del skupnih stroškov. Stvari postanejo nekoliko zmedene, ko stroške upoštevamo v enem stolpcu, ne da bi ustrezno upoštevali vpliv na stroške v drugem stolpcu.
Zamisel o kar največji izrabi materialov morda nikogar ne navdihuje, vendar moramo njene prednosti pretehtati glede na druge dejavnike. Pri izračunu stroškov dela ugotovimo, da v večini primerov material predstavlja največji del.
Da bi kar najbolje izkoristili material, lahko uporabimo strategije, kot je kolinearno rezanje (CLC). CLC prihrani material in čas rezanja, saj se z enim rezom hkrati ustvarita dva robova dela. Vendar ima ta tehnika nekaj omejitev. Zelo je odvisna od geometrije. V vsakem primeru je treba majhne dele, ki se lahko prevrnejo, sestaviti skupaj, da se zagotovi stabilnost procesa, nekdo pa mora te dele razstaviti in jih morebiti odstraniti z robov. To doda čas in delo, ki nista zastonj.
Ločevanje delov je še posebej težavno pri delu z debelejšimi materiali, tehnologija laserskega rezanja pa pomaga ustvariti »nano« nalepke z debelino več kot polovico debeline reza. Njihovo ustvarjanje ne vpliva na čas delovanja, ker nosilci ostanejo v rezu; po ustvarjanju jezičkov ni treba ponovno vnašati materialov (glej sliko 2). Takšne metode delujejo le na določenih strojih. Vendar je to le en primer nedavnega napredka, ki ni več omejen le na upočasnjevanje.
CLC je spet zelo odvisen od geometrije, zato v večini primerov želimo zmanjšati širino mreže v gnezdu, namesto da bi jo popolnoma izginili. Mreža se krči. To je v redu, kaj pa, če se del nagne in povzroči trk? Proizvajalci obdelovalnih strojev ponujajo različne rešitve, vendar je en pristop, ki je na voljo vsem, dodajanje odmika šobe.
Trend zadnjih nekaj let je bil zmanjševanje razdalje med šobo in obdelovancem. Razlog je preprost: vlakenski laserji so hitri, veliki vlakenski laserji pa so resnično hitri. Za znatno povečanje produktivnosti je potrebno sočasno povečanje pretoka dušika. Zmogljivi vlakenski laserji uparjajo in talijo kovino znotraj reza veliko hitreje kot CO2 laserji.
Namesto upočasnjevanja stroja (kar bi bilo kontraproduktivno), prilagodimo šobo obdelovancu. To poveča pretok pomožnega plina skozi zarezo, ne da bi pri tem povečalo tlak. Sliši se kot zmagovalec, le da se laser še vedno premika zelo hitro in nagib postane večji problem.
Slika 1. Tri ključna področja, ki vplivajo na stroške dela: oprema, obratovalni stroški (vključno z uporabljenimi materiali in pomožnim plinom) in delo. Ta tri področja bodo odgovorna za del skupnih stroškov.
Če ima vaš program posebne težave pri obračanju obdelovanca, je smiselno izbrati tehniko rezanja, ki uporablja večji odmik šobe. Smiselnost te strategije je odvisna od aplikacije. Uravnotežiti moramo potrebo po stabilnosti programa s povečanjem porabe pomožnega plina, ki nastane zaradi povečanja premika šobe.
Druga možnost za preprečevanje prevračanja delov je uničenje bojne glave, ki ga lahko ustvarimo ročno ali samodejno s programsko opremo. In tukaj se spet soočimo z izbiro. Operacije uničenja glave odseka izboljšajo zanesljivost procesa, vendar hkrati povečajo stroške potrošnega materiala in upočasnijo programe.
Najbolj logičen način za odločitev o uporabi uničenja s polži je razmisliti o spuščanju podrobnosti. Če je to mogoče in ne moremo varno programirati, da bi se izognili morebitnemu trku, imamo več možnosti. Dele lahko pritrdimo z mikro zapahi ali pa odrežemo kose kovine in jih pustimo, da varno padejo.
Če je problematični profil celoten detajl sam, potem res nimamo druge izbire, moramo ga označiti. Če je težava povezana z notranjim profilom, potem morate primerjati čas in stroške popravila in lomljenja kovinskega bloka.
Zdaj se postavlja vprašanje stroškov. Ali dodajanje mikrooznačevalcev oteži izvlečenje dela ali bloka iz gnezda? Če uničimo bojno glavo, bomo podaljšali čas delovanja laserja. Ali je ceneje dodati dodatno delo za ločevanje delov ali je ceneje dodati delovni čas k urni postavki stroja? Glede na visoko urno zmogljivost stroja je verjetno odvisno od tega, koliko kosov je treba razrezati na majhne, varne kose.
Delo je ogromen stroškovni dejavnik in pomembno ga je obvladovati, če želimo konkurirati na trgu z nizkimi stroški dela. Lasersko rezanje zahteva delo, povezano z začetnim programiranjem (čeprav se stroški pri poznejših naročilih zmanjšajo), pa tudi delo, povezano z upravljanjem stroja. Bolj ko so stroji avtomatizirani, manj lahko dobimo od urne postavke laserskega operaterja.
»Avtomatizacija« pri laserskem rezanju se običajno nanaša na obdelavo in sortiranje materialov, vendar imajo sodobni laserji tudi veliko več vrst avtomatizacije. Sodobni stroji so opremljeni z avtomatsko menjavo šob, aktivnim nadzorom kakovosti reza in nadzorom hitrosti podajanja. Gre za naložbo, vendar lahko posledični prihranki pri delu upravičijo stroške.
Urno plačilo laserskih strojev je odvisno od produktivnosti. Predstavljajte si stroj, ki lahko v eni izmeni opravi tisto, kar je prej trajalo dve izmeni. V tem primeru lahko prehod z dveh izmen na eno podvoji urno produktivnost stroja. Ko vsak stroj proizvede več, zmanjšamo število strojev, potrebnih za opravljanje enake količine dela. Z zmanjšanjem števila laserjev za polovico bomo prepolovili stroške dela.
Seveda bodo ti prihranki izginili, če se bo izkazalo, da naša oprema ni zanesljiva. Različne tehnologije obdelave pomagajo ohranjati nemoteno delovanje laserskega rezanja, vključno s spremljanjem zdravja stroja, samodejnim preverjanjem šob in senzorji svetlobe okolice, ki zaznavajo umazanijo na zaščitnem steklu rezalne glave. Danes lahko s pomočjo inteligence sodobnih strojnih vmesnikov pokažemo, koliko časa je še do naslednjega popravila.
Vse te funkcije pomagajo avtomatizirati nekatere vidike vzdrževanja strojev. Ne glede na to, ali imamo stroje s temi zmogljivostmi ali pa opremo vzdržujemo na staromoden način (s trdim delom in pozitivnim odnosom), moramo zagotoviti, da se vzdrževalna opravila opravijo učinkovito in pravočasno.
Slika 2. Napredek pri laserskem rezanju je še vedno osredotočen na širšo sliko, ne le na hitrost rezanja. Ta metoda nanovezovanja (povezovanje dveh obdelovancev, razrezanih vzdolž skupne črte) na primer olajša ločevanje debelejših delov.
Razlog je preprost: stroji morajo biti v vrhunskem obratovalnem stanju, da se ohrani visoka skupna učinkovitost opreme (OEE): razpoložljivost x produktivnost x kakovost. Ali, kot pravi spletna stran oee.com: »[OEE] opredeljuje odstotek resnično učinkovitega proizvodnega časa. OEE 100 % pomeni 100 % kakovost (samo kakovostni deli), 100 % zmogljivost (najhitrejša zmogljivost) in 100 % razpoložljivost (brez izpadov).« Doseganje 100 % OEE je v večini primerov nemogoče. Industrijski standard se približuje 60 %, čeprav se tipična OEE razlikuje glede na uporabo, število strojev in kompleksnost delovanja. Kakor koli že, odličnost OEE je ideal, h kateremu si je vredno prizadevati.
Predstavljajte si, da od velike in znane stranke prejmemo ponudbo za 25.000 delov. Zagotavljanje nemotenega delovanja tega dela lahko pomembno vpliva na prihodnjo rast našega podjetja. Zato ponudimo 100.000 $ in stranka ponudbo sprejme. To je dobra novica. Slaba novica je, da so naše dobičkonosne marže majhne. Zato moramo zagotoviti najvišjo možno raven OEE. Da bi zaslužili, se moramo po najboljših močeh potruditi, da povečamo modro območje in zmanjšamo oranžno območje na sliki 3.
Ko so marže nizke, lahko vsa presenečenja spodkopljejo ali celo izničijo dobiček. Ali bo slabo programiranje uničilo mojo šobo? Ali bo slab merilnik reza onesnažil moje varnostno steklo? Imam nenačrtovan izpad in sem moral prekiniti proizvodnjo zaradi preventivnega vzdrževanja. Kako bo to vplivalo na proizvodnjo?
Slabo programiranje ali vzdrževanje lahko povzroči, da je pričakovana hitrost podajanja (in hitrost podajanja, ki se uporablja za izračun skupnega časa obdelave) manjša. To zmanjša OEE in poveča skupni čas proizvodnje – tudi brez potrebe po prekinitvi proizvodnje zaradi prilagajanja parametrov stroja. Poslovite se od razpoložljivosti avtomobilov.
Prav tako, ali dele, ki jih izdelamo, dejansko pošljemo strankam ali nekatere dele vržemo v smeti? Slabe ocene kakovosti pri izračunih OEE lahko resnično škodijo.
Stroški laserskega rezanja se obravnavajo veliko podrobneje kot le obračunavanje neposrednega časa laserske obdelave. Današnji obdelovalni stroji ponujajo številne možnosti, ki proizvajalcem pomagajo doseči visoko raven preglednosti, ki jo potrebujejo za ohranjanje konkurenčnosti. Da bi ostali dobičkonosni, moramo le poznati in razumeti vse skrite stroške, ki jih plačujemo pri prodaji pripomočkov.
Slika 3 Še posebej, če uporabljamo zelo tanke robove, moramo zmanjšati oranžno barvo in povečati modro.
FABRICATOR je vodilna revija za oblikovanje in obdelavo kovin v Severni Ameriki. Revija objavlja novice, tehnične članke in zgodbe primerov, ki proizvajalcem omogočajo učinkovitejše opravljanje dela. FABRICATOR služi industriji že od leta 1970.
Popoln digitalni dostop do publikacije The FABRICATOR je zdaj na voljo, kar vam omogoča enostaven dostop do dragocenih industrijskih virov.
Popoln digitalni dostop do revije Tubing je zdaj na voljo, kar vam omogoča enostaven dostop do dragocenih industrijskih virov.
Popoln digitalni dostop do revije The Fabricator en Español je zdaj na voljo in omogoča enostaven dostop do dragocenih industrijskih virov.
Kevin Cartwright se je odločil za zelo nekonvencionalno pot, da bi postal inštruktor varjenja. Multimedijski umetnik z dolgoletnimi izkušnjami v Detroitu…
Čas objave: 7. september 2023