A lézervágási időn alapuló árképzés önmagában gyártási megrendelésekhez vezethet, de veszteséges működés is lehet, különösen akkor, ha a lemezgyártó haszonkulcsa alacsony.
A szerszámgépiparban az ellátási lánccal kapcsolatban általában a szerszámgépek termelékenységéről beszélünk. Milyen gyorsan vágja a nitrogén a fél hüvelykes acélt? Mennyi ideig tart egy lyukasztás? Gyorsulási sebesség? Végezzünk egy időbeli tanulmányt, és nézzük meg, hogy néz ki a végrehajtási idő! Bár ezek nagyszerű kiindulópontok, valóban olyan változók, amelyeket figyelembe kell vennünk a siker formulájának átgondolásakor?
Az üzemidő alapvető fontosságú egy jó lézerüzlet felépítéséhez, de nem csak arra kell gondolnunk, hogy mennyi időbe telik a munka csökkentése. Egy kizárólag az időcsökkentésen alapuló ajánlat összetörheti a szívünket, különösen, ha a profit kicsi.
A lézervágás esetleges rejtett költségeinek feltárásához meg kell vizsgálnunk a munkaerő-felhasználást, a gépek üzemidejét, a gyártási idő és az alkatrészminőség állandóságát, az esetleges utómunkálatokat és az anyagfelhasználást. Általánosságban elmondható, hogy az alkatrészköltségek három kategóriába sorolhatók: berendezésköltségek, munkaerőköltségek (például vásárolt anyagok vagy használt segédgáz) és munkaerő. Innen a költségek részletesebb elemekre bonthatók (lásd az 1. ábrát).
Amikor egy munkadíjat vagy egy alkatrész költségét számítjuk ki, az 1. ábrán szereplő összes tétel a teljes költség részét képezi. A dolgok kissé zavaróvá válnak, ha az egyik oszlopban a költségeket tüntetjük fel anélkül, hogy megfelelően figyelembe vennénk a másik oszlopban a költségekre gyakorolt hatást.
Az anyagok maximális kihasználásának gondolata talán senkit sem fog inspirálni, de mérlegelnünk kell az előnyeit más szempontokkal szemben. Egy alkatrész költségének kiszámításakor azt tapasztaljuk, hogy a legtöbb esetben az anyag teszi ki a legnagyobb részt.
Az anyag maximális kihasználása érdekében olyan stratégiákat alkalmazhatunk, mint a kollineáris vágás (CLC). A CLC anyagot és forgácsolási időt takarít meg, mivel az alkatrész két éle egyszerre, egyetlen vágással jön létre. Ennek a technikának azonban vannak korlátai. Nagyon függ a geometriától. Mindenesetre a felborulásra hajlamos kis alkatrészeket össze kell szerelni a folyamat stabilitásának biztosítása érdekében, és valakinek szét kell szednie és esetleg sorjátlanítania kell ezeket az alkatrészeket. Ez plusz időt és munkát jelent, ami nem ingyenes.
Az alkatrészek szétválasztása különösen nehéz vastagabb anyagokkal való munkavégzés esetén, és a lézervágási technológia segít a vágott anyag vastagságának több mint felének megfelelő „nano” címkék létrehozásában. Ezek létrehozása nem befolyásolja a futásidőt, mivel a sugarak a vágásban maradnak; a fülek létrehozása után nincs szükség az anyagok újbóli bevezetésére (lásd a 2. ábrát). Az ilyen módszerek csak bizonyos gépeken működnek. Ez azonban csak egy példa a legújabb fejlesztésekre, amelyek már nem korlátozódnak a dolgok lassítására.
A CLC ismét nagyban függ a geometriától, ezért a legtöbb esetben a fészekben lévő háló szélességének csökkentésére törekszünk, ahelyett, hogy teljesen eltűntetnénk. A háló zsugorodik. Ez rendben van, de mi van, ha az alkatrész megdől és ütközést okoz? A szerszámgépgyártók különféle megoldásokat kínálnak, de az egyik, mindenki számára elérhető megközelítés a fúvóka eltolás hozzáadása.
Az elmúlt néhány év trendje a fúvóka és a munkadarab közötti távolság csökkentése volt. Az ok egyszerű: a szálas lézerek gyorsak, a nagyméretű szálas lézerek pedig nagyon gyorsak. A termelékenység jelentős növeléséhez a nitrogénáramlás egyidejű növelése szükséges. A nagy teljesítményű szálas lézerek sokkal gyorsabban elpárologtatják és megolvasztják a vágásban lévő fémet, mint a CO2 lézerek.
A gép lelassítása helyett (ami kontraproduktív lenne), a fúvókát a munkadarabhoz igazítjuk. Ez növeli a segédgáz áramlását a bevágáson keresztül a nyomás növelése nélkül. Úgy hangzik, mint egy nyerő megoldás, azzal a különbséggel, hogy a lézer továbbra is nagyon gyorsan mozog, és a dőlés nagyobb problémát jelent.
1. ábra. Három kulcsfontosságú terület, amelyek befolyásolják egy alkatrész költségét: a berendezések, az üzemeltetési költségek (beleértve a felhasznált anyagokat és a segédgázt), valamint a munkaerő. Ez a három a teljes költség egy részét teszi ki.
Ha a programnak különösen nehézkes az alkatrész megfordítása, érdemes olyan vágási technikát választani, amely nagyobb fúvóka-eltolást alkalmaz. Az, hogy ez a stratégia értelmes-e, az alkalmazástól függ. Egyensúlyt kell teremtenünk a program stabilitásának szükségessége és a fúvóka-elmozdulás növekedésével járó segédgázfogyasztás növekedése között.
Az alkatrészek felborulásának megakadályozására egy másik lehetőség a robbanófej megsemmisítése, amelyet manuálisan vagy automatikusan, szoftver segítségével lehet létrehozni. És itt ismét választás előtt állunk. A szekciófej megsemmisítési műveletei javítják a folyamat megbízhatóságát, de növelik a fogyóeszközök költségeit és lassítják a programokat.
A leglogikusabb módja annak, hogy eldöntsük, használjunk-e slug destructiont, az, ha megfontoljuk az alkatrészek leejtését. Ha ez lehetséges, és nem tudunk biztonságosan programozni úgy, hogy elkerüljük az esetleges ütközést, akkor több lehetőségünk is van. Rögzíthetjük az alkatrészeket mikroreteszekkel, vagy levághatunk fémdarabokat, és hagyhatjuk, hogy biztonságosan leessenek.
Ha a problémás profil maga az egész részlet, akkor nincs más választásunk, meg kell jelölnünk. Ha a probléma a belső profillal kapcsolatos, akkor össze kell hasonlítani a fémblokk javításának és törésének idejét és költségét.
Most a költség kérdésévé válik. Vajon a mikrocímkék hozzáadása megnehezíti-e egy alkatrész vagy blokk kinyerését a fészekből? Ha megsemmisítjük a robbanófejet, meghosszabbítjuk a lézer futási idejét. Olcsóbb-e plusz munkaerőt hozzáadni az alkatrészek szétválasztásához, vagy olcsóbb-e a munkaidőt hozzáadni a gép óradíjához? Tekintettel a gép magas óránkénti teljesítményére, valószínűleg azon múlik, hogy hány darabot kell apró, biztonságos darabokra vágni.
A munkaerő hatalmas költségtényező, és fontos, hogy ezt megfelelően kezeljük, amikor egy alacsony munkaerőköltségű piacon próbálunk versenyezni. A lézervágás a kezdeti programozással kapcsolatos munkaerőt igényel (bár a költségek csökkennek a későbbi rendeléseknél), valamint a gép kezelésével kapcsolatos munkaerőt. Minél automatizáltabbak a gépek, annál kevesebbet kaphatunk a lézerkezelő órabéréből.
A lézervágásban az „automatizálás” általában az anyagok feldolgozását és válogatását jelenti, de a modern lézerek sokkal több automatizálási típussal is rendelkeznek. A modern gépek automatikus fúvókacserével, aktív vágási minőségellenőrzéssel és előtolási sebességszabályozással vannak felszerelve. Ez egy befektetés, de a keletkező munkaerő-megtakarítás igazolhatja a költségeket.
A lézergépek órabére a termelékenységtől függ. Képzeljen el egy gépet, amely egy műszak alatt el tudja végezni azt, ami korábban két műszak alatt kellett. Ebben az esetben a két műszakról egyre való átállás megduplázhatja a gép óránkénti teljesítményét. Ahogy minden gép többet termel, csökken az azonos mennyiségű munka elvégzéséhez szükséges gépek száma. A lézerek számának felére csökkentésével a munkaerőköltségeket is a felére csökkentjük.
Természetesen ezek a megtakarítások kárba vésznek, ha a berendezéseink megbízhatatlannak bizonyulnak. Számos feldolgozási technológia segít a lézervágás zökkenőmentes lebonyolításában, beleértve a gép állapotának ellenőrzését, az automatikus fúvóka-ellenőrzést és a környezeti fényérzékelőket, amelyek érzékelik a vágófej védőüvegén lévő szennyeződéseket. Ma már a modern gépi interfészek intelligenciáját használhatjuk annak megmutatására, hogy mennyi idő van még hátra a következő javításig.
Mindezek a funkciók segítenek automatizálni a gépkarbantartás bizonyos aspektusait. Akár birtokolunk ilyen képességekkel rendelkező gépeket, akár a régi vágású módon (kemény munka és pozitív hozzáállás) tartjuk karban a berendezéseket, biztosítanunk kell, hogy a karbantartási feladatok hatékonyan és időben el legyenek végezve.
2. ábra. A lézervágás fejlődése továbbra is a nagy képre összpontosít, nem csak a vágási sebességre. Például a nanobonding módszere (két, közös vonal mentén vágott munkadarab összekapcsolása) megkönnyíti a vastagabb alkatrészek elválasztását.
Az ok egyszerű: a gépeknek a legjobb üzemállapotban kell lenniük a magas általános berendezéshatékonyság (OEE) fenntartásához: rendelkezésre állás x termelékenység x minőség. Vagy, ahogy az oee.com weboldal mondja: „[Az OEE] meghatározza a valóban hatékony termelési idő százalékos arányát. A 100%-os OEE 100%-os minőséget (csak minőségi alkatrészek), 100%-os teljesítményt (leggyorsabb teljesítmény) és 100%-os rendelkezésre állást (leállás nélkül) jelent.” A 100%-os OEE elérése a legtöbb esetben lehetetlen. Az iparági szabvány megközelíti a 60%-ot, bár a tipikus OEE az alkalmazástól, a gépek számától és a működés összetettségétől függően változik. Akárhogy is, az OEE kiválósága egy olyan ideál, amelyre érdemes törekedni.
Képzeljük el, hogy egy nagy és jól ismert ügyféltől árajánlatot kapunk 25 000 alkatrészre. A munka zökkenőmentes lebonyolításának biztosítása jelentős hatással lehet cégünk jövőbeli növekedésére. Tehát 100 000 dollárt kínálunk, és az ügyfél elfogadja. Ez jó hír. A rossz hír az, hogy a profitmarzsunk kicsi. Ezért a lehető legmagasabb OEE-szintet kell biztosítanunk. Ahhoz, hogy pénzt keressünk, mindent meg kell tennünk a 3. ábrán látható kék terület növelése és a narancssárga terület csökkentése érdekében.
Amikor az árrések alacsonyak, bármilyen meglepetés alááshatja vagy akár semmissé is teheti a profitot. Tönkreteheti a rossz programozás a fúvókámat? Egy rossz vágóél beszennyezheti a biztonsági üvegemet? Nem tervezett állásidőm volt, és meg kellett szakítanom a termelést megelőző karbantartás miatt. Hogyan befolyásolja ez a termelést?
A nem megfelelő programozás vagy karbantartás miatt a várt előtolási sebesség (és a teljes feldolgozási idő kiszámításához használt előtolási sebesség) alacsonyabb lehet. Ez csökkenti az OEE-t és növeli a teljes gyártási időt – még anélkül is, hogy a kezelőnek meg kellene szakítania a termelést a gépparaméterek módosítása érdekében. Búcsút inthet a járművek rendelkezésre állásának.
Továbbá, az általunk gyártott alkatrészeket valóban elküldik-e az ügyfeleknek, vagy egyes alkatrészeket a kukába dobnak? Az OEE-számításokban elért gyenge minőségi pontszámok nagyon károsak lehetnek.
A lézervágás gyártási költségeit sokkal részletesebben vizsgálják, mint pusztán a közvetlen lézeridő számlázását. A mai szerszámgépek számos lehetőséget kínálnak, amelyek segítenek a gyártóknak elérni a versenyképességük megőrzéséhez szükséges magas szintű átláthatóságot. Ahhoz, hogy nyereségesek maradjunk, csak ismernünk és értenünk kell az összes rejtett költséget, amelyet a kütyük értékesítése során fizetünk.
3. kép Különösen akkor, ha nagyon vékony margókat használunk, minimalizálnunk kell a narancssárga és maximalizálnunk kell a kék színt.
A FABRICATOR Észak-Amerika vezető fémmegmunkálással és alakítással foglalkozó magazinja. A magazin híreket, műszaki cikkeket és esettanulmányokat közöl, amelyek lehetővé teszik a gyártók számára, hogy hatékonyabban végezzék munkájukat. A FABRICATOR 1970 óta szolgálja az iparágat.
A FABRICATOR mostantól teljes digitális hozzáférést biztosít, így könnyen hozzáférhet értékes iparági forrásokhoz.
A Tubing Magazine mostantól teljes digitális hozzáférést biztosít, így könnyen hozzáférhet értékes iparági forrásokhoz.
A The Fabricator en Español teljes digitális hozzáférést biztosít, így könnyen hozzáférhetsz értékes iparági forrásokhoz.
Myron Elkins csatlakozik a The Maker podcasthoz, hogy meséljen a kisvárosból a gyári hegesztővé válás útjáról…
Közzététel ideje: 2023. augusztus 28.