Ціноутворення, засноване лише на тривалості лазерного різання, може призвести до виробничих замовлень, але також може бути збитковою операцією, особливо коли маржа виробника листового металу низька.
Коли йдеться про постачання в верстатобудівній промисловості, ми зазвичай говоримо про продуктивність верстатів. Як швидко азот ріже сталь на півдюйма? Скільки часу займає пірсинг? Швидкість прискорення? Давайте проведемо дослідження часу та побачимо, як виглядає час виконання! Хоча це чудові відправні точки, чи справді це змінні, які ми повинні враховувати, коли думаємо про формулу успіху?
Час безвідмовної роботи є основоположним для створення хорошого лазерного бізнесу, але нам потрібно думати не лише про те, скільки часу потрібно, щоб скоротити роботу. Пропозиція, заснована виключно на скороченні часу, може розбити вам серце, особливо якщо прибуток невеликий.
Щоб виявити будь-які потенційні приховані витрати на лазерне різання, нам потрібно розглянути використання робочої сили, час безвідмовної роботи машини, постійність часу виконання та якості деталей, будь-яку можливу переробку та використання матеріалів. Загалом витрати на запчастини поділяються на три категорії: витрати на обладнання, витрати на оплату праці (наприклад, придбані матеріали або використаний допоміжний газ) і оплата праці. Звідси витрати можна розбити на більш детальні елементи (див. рис. 1).
Коли ми обчислюємо вартість праці або вартість деталі, усі позиції на малюнку 1 будуть частиною загальної вартості. Усе стає трохи заплутаним, коли ми враховуємо витрати в одному стовпці без належного обліку впливу на витрати в іншому стовпці.
Ідея максимального використання матеріалів може нікого не надихнути, але ми повинні зважити її переваги порівняно з іншими міркуваннями. Підраховуючи вартість деталі, ми виявляємо, що в більшості випадків матеріал займає найбільшу частину.
Щоб отримати максимальну віддачу від матеріалу, ми можемо застосувати такі стратегії, як Collinear Cut (CLC). CLC економить матеріал і час різання, оскільки одним розрізом створюються дві кромки деталі одночасно. Але ця методика має деякі обмеження. Це дуже залежить від геометрії. У будь-якому випадку дрібні деталі, схильні до перекидання, потрібно зібрати разом, щоб забезпечити стабільність процесу, і хтось має розібрати ці деталі та, можливо, зняти з них задирок. Це додає час і працю, які не приходять безкоштовно.
Розділення частин особливо складне при роботі з більш товстими матеріалами, а технологія лазерного різання дозволяє створювати «нано» етикетки товщиною більше половини товщини розрізу. Їх створення не впливає на час виконання, оскільки балки залишаються в розрізі; після створення вкладок повторно вводити матеріали не потрібно (див. рис. 2). Такі методи працюють лише на певних машинах. Однак це лише один приклад нещодавніх досягнень, які більше не обмежуються уповільненням.
Знову ж таки, CLC дуже залежить від геометрії, тому в більшості випадків ми прагнемо зменшити ширину полотна в гнізді, а не змусити його повністю зникнути. Мережа скорочується. Це нормально, але що, якщо частина нахилиться і спричинить зіткнення? Виробники верстатів пропонують різні рішення, але один підхід, доступний кожному, це додавання зсуву сопла.
Тенденцією останніх років стало зменшення відстані від сопла до заготовки. Причина проста: волоконні лазери швидкі, а великі волоконні лазери дійсно швидкі. Значне збільшення продуктивності вимагає одночасного збільшення потоку азоту. Потужні волоконні лазери випаровують і плавлять метал всередині розрізу набагато швидше, ніж CO2-лазери.
Замість того, щоб уповільнювати машину (що було б контрпродуктивним), ми регулюємо насадку відповідно до заготовки. Це збільшує потік допоміжного газу через виїмку без підвищення тиску. Звучить як переможець, за винятком того, що лазер все ще рухається дуже швидко, і нахил стає більшою проблемою.
Рисунок 1. Три ключові області, які впливають на вартість деталі: обладнання, експлуатаційні витрати (включно з використаними матеріалами та допоміжним газом) і робоча сила. Ці троє відповідатимуть за частину загальних витрат.
Якщо ваша програма має особливі труднощі з перевертанням деталі, доцільно вибрати техніку різання, яка використовує більший зсув сопла. Чи має ця стратегія сенс, залежить від програми. Ми повинні збалансувати потребу в стабільності програми зі збільшенням споживання допоміжного газу, яке відбувається зі збільшенням об’єму сопла.
Ще одним варіантом запобігання перекидання деталей є руйнування боєголовки, створеної вручну або автоматично за допомогою програмного забезпечення. І тут ми знову стоїмо перед вибором. Операції знищення заголовка розділу підвищують надійність процесу, але також збільшують витрати на витратні матеріали та повільні програми.
Найлогічніший спосіб вирішити, чи використовувати знищення слимаків, — розглянути можливість видалення деталей. Якщо це можливо, і ми не можемо безпечно запрограмувати, щоб уникнути потенційного зіткнення, у нас є кілька варіантів. Ми можемо закріпити деталі мікрозасувками або відрізати шматки металу та дати їм безпечно впасти.
Якщо проблемним профілем є сама деталь, то у нас дійсно немає іншого виходу, нам потрібно її позначити. Якщо проблема пов'язана з внутрішнім профілем, то потрібно порівняти час і вартість ремонту і поломки металоблоку.
Тепер постає питання вартості. Чи ускладнює додавання мікротегів вилучення частини чи блоку з гнізда? Якщо ми знищимо боєголовку, ми збільшимо час роботи лазера. Чи дешевше додати додаткову робочу силу для окремих частин, чи дешевше додати робочий час до погодинної ставки машини? Враховуючи високу продуктивність машини за годину, це, ймовірно, зводиться до того, скільки частин потрібно розрізати на маленькі безпечні частини.
Робоча сила є величезним фактором витрат, і важливо керувати нею, намагаючись конкурувати на ринку з низькою вартістю праці. Лазерне різання потребує праці, пов’язаної з початковим програмуванням (хоча витрати зменшуються при наступних повторних замовленнях), а також праці, пов’язаної з роботою машини. Чим більше автоматизовані машини, тим менше ми можемо отримати від погодинної оплати праці лазерного оператора.
«Автоматизація» в лазерному різанні зазвичай стосується обробки та сортування матеріалів, але сучасні лазери також мають набагато більше типів автоматизації. Сучасні верстати оснащені автоматичною зміною сопел, активним контролем якості різу і швидкістю подачі. Це інвестиція, але отримана в результаті економія праці може виправдати витрати.
Погодинна оплата лазерних машин залежить від продуктивності. Уявіть машину, яка може робити за одну зміну те, що раніше займало дві зміни. У цьому випадку перехід з двох змін на одну може подвоїти годинну продуктивність машини. Оскільки кожна машина виробляє більше, ми зменшуємо кількість машин, необхідних для того самого обсягу роботи. Зменшивши вдвічі кількість лазерів, ми вдвічі зменшимо витрати на оплату праці.
Звичайно, ця економія піде на вітер, якщо наше обладнання виявиться ненадійним. Різноманітні технології обробки допомагають забезпечити безперебійне лазерне різання, включаючи моніторинг стану машини, автоматичну перевірку сопел і датчики зовнішнього освітлення, які виявляють бруд на захисному склі ріжучої головки. Сьогодні ми можемо використовувати інтелект сучасних машинних інтерфейсів, щоб показати, скільки часу залишилося до наступного ремонту.
Усі ці функції допомагають автоматизувати деякі аспекти обслуговування машини. Незалежно від того, чи ми володіємо машинами з такими можливостями, чи обслуговуємо обладнання старомодним способом (наполеглива праця та позитивний настрій), ми повинні забезпечити ефективне та вчасне виконання завдань з обслуговування.
Малюнок 2. Досягнення лазерного різання все ще зосереджені на великій картині, а не лише на швидкості різання. Наприклад, такий спосіб нанобондингу (з’єднання двох розрізаних по одній лінії заготовок) полегшує розділення більш товстих деталей.
Причина проста: машини повинні бути в найкращому робочому стані, щоб підтримувати високу загальну ефективність обладнання (OEE): доступність x продуктивність x якість. Або, як сказано на веб-сайті oee.com: «[OEE] визначає відсоток справді ефективного часу виробництва. 100% OEE означає 100% якість (лише якісні запчастини), 100% продуктивність (найшвидша продуктивність). ) і 100% доступність (без простоїв)». Досягти 100% OEE в більшості випадків неможливо. Галузевий стандарт наближається до 60%, хоча типове OEE залежить від застосування, кількості машин і складності роботи. У будь-якому випадку досконалість OEE є ідеалом, до якого варто прагнути.
Уявіть собі, що ми отримуємо запит пропозиції на 25 000 деталей від великого і відомого клієнта. Забезпечення безперебійної роботи цієї роботи може мати значний вплив на майбутнє зростання нашої компанії. Тож ми пропонуємо 100 000 доларів, і клієнт погоджується. Це гарна новина. Погана новина полягає в тому, що наші прибутки невеликі. Тому ми повинні забезпечити максимально можливий рівень OEE. Щоб заробити гроші, ми повинні зробити все можливе, щоб збільшити синю область і зменшити помаранчеву область на малюнку 3.
Коли маржа низька, будь-які несподіванки можуть підірвати або навіть звести нанівець прибуток. Чи погане програмування зіпсує мою насадку? Чи не забруднить моє безпечне скло поганий різь? У мене незапланований простій і довелося перервати виробництво для проведення профілактичного обслуговування. Як це вплине на виробництво?
Погане програмування або технічне обслуговування може призвести до того, що очікувана швидкість подачі (і швидкість подачі, яка використовується для розрахунку загального часу обробки) буде меншою. Це зменшує OEE і збільшує загальний час виробництва – навіть без необхідності оператору переривати виробництво для налаштування параметрів машини. Попрощайтеся з наявністю автомобіля.
Крім того, деталі, які ми виготовляємо, насправді надсилаються клієнтам, чи деякі деталі викидаються у смітник? Низькі показники якості в розрахунках OEE можуть справді зашкодити.
Витрати на виробництво лазерного різання розглядаються набагато детальніше, ніж просто виставлення рахунків за час безпосереднього лазерного різання. Сучасні верстати пропонують багато варіантів, які допоможуть виробникам досягти високого рівня прозорості, необхідного для збереження конкурентоспроможності. Щоб залишатися прибутковими, нам просто потрібно знати та розуміти всі приховані витрати, які ми платимо, продаючи віджети.
Зображення 3 Особливо, коли ми використовуємо дуже тонкі поля, нам потрібно мінімізувати помаранчевий і максимізувати синій.
FABRICATOR — це провідний журнал у Північній Америці, що спеціалізується на обробці металів тиском і металообробці. Журнал публікує новини, технічні статті та історії випадків, які дозволяють виробникам виконувати свою роботу ефективніше. FABRICATOR працює в галузі з 1970 року.
Тепер доступний повний цифровий доступ до FABRICATOR, що дає вам легкий доступ до цінних галузевих ресурсів.
Тепер доступний повний цифровий доступ до Tubing Magazine, що дає вам легкий доступ до цінних галузевих ресурсів.
Тепер доступний повний цифровий доступ до The Fabricator en Español, що забезпечує легкий доступ до цінних галузевих ресурсів.
Майрон Елкінс приєднується до подкасту The Maker, щоб розповісти про свій шлях із маленького містечка до фабричного зварника…
Час публікації: 28 серпня 2023 р