Ceny založené pouze na době řezání laserem mohou vést k výrobním zakázkám, ale mohou být také ztrátové, zvláště když jsou marže výrobce plechů nízké.
Pokud jde o dodávky v průmyslu obráběcích strojů, obvykle mluvíme o produktivitě obráběcích strojů. Jak rychle dusík řeže ocel o půl palce? Jak dlouho trvá piercing? Míra zrychlení? Udělejme si časovou studii a podívejme se, jak vypadá doba provedení! I když jsou to skvělé výchozí body, jsou to skutečně proměnné, které musíme vzít v úvahu, když přemýšlíme o vzorci úspěchu?
Doba provozuschopnosti je zásadní pro vybudování dobrého podnikání s lasery, ale musíme myslet na víc než jen na to, jak dlouho trvá omezení práce. Nabídka založená pouze na zkrácení času vám může zlomit srdce, zvláště pokud je zisk malý.
Abychom odhalili jakékoli potenciální skryté náklady na řezání laserem, musíme se podívat na spotřebu práce, dobu provozuschopnosti stroje, konzistentnost dodací lhůty a kvality dílů, případné přepracování a spotřebu materiálu. Obecně lze říci, že náklady na díly spadají do tří kategorií: náklady na zařízení, náklady na pracovní sílu (jako je nakupovaný materiál nebo použitý pomocný plyn) a pracovní síla. Odtud lze náklady rozdělit na podrobnější prvky (viz obrázek 1).
Když počítáme náklady na práci nebo náklady na součást, všechny položky na obrázku 1 budou součástí celkových nákladů. Věci jsou trochu matoucí, když účtujeme náklady v jednom sloupci, aniž bychom řádně zohlednili dopad na náklady v jiném sloupci.
Myšlenka maximálně využít materiály nemusí nikoho inspirovat, ale musíme zvážit její přínosy oproti jiným úvahám. Při kalkulaci nákladů na díl zjistíme, že ve většině případů zaujímá největší část materiál.
Abychom z materiálu vytěžili maximum, můžeme implementovat strategie, jako je kolineární řezání (CLC). CLC šetří materiál a čas řezání, protože jedním řezem jsou vytvořeny dvě hrany součásti současně. Tato technika má ale určitá omezení. Je to hodně závislé na geometrii. V každém případě je potřeba malé díly, které jsou náchylné k převrácení, skládat dohromady, aby byla zajištěna stabilita procesu, a někdo musí tyto díly rozebrat a případně odjehlovat. Přidává čas a práci, které nejsou zadarmo.
Oddělování dílů je obzvláště obtížné při práci se silnějšími materiály a technologie laserového řezání pomáhá vytvářet „nano“ štítky o tloušťce větší než polovina tloušťky řezu. Jejich vytvoření neovlivní dobu běhu, protože paprsky zůstávají v řezu; po vytvoření záložek není potřeba znovu zadávat materiály (viz obr. 2). Takové metody fungují pouze na určitých strojích. To je však jen jeden příklad nedávných pokroků, které se již neomezují pouze na zpomalení.
Opět platí, že CLC je velmi závislá na geometrii, takže ve většině případů se snažíme spíše zmenšit šířku sítě v hnízdě, než aby úplně zmizela. Síť se zmenšuje. To je v pořádku, ale co když se díl nakloní a způsobí kolizi? Výrobci obráběcích strojů nabízejí různá řešení, ale jedním přístupem dostupným pro každého je přidání ofsetu trysky.
Trendem posledních let je zmenšování vzdálenosti od trysky k obrobku. Důvod je jednoduchý: vláknové lasery jsou rychlé a velké vláknové lasery opravdu rychlé. Významné zvýšení produktivity vyžaduje současné zvýšení toku dusíku. Výkonné vláknové lasery odpařují a taví kov uvnitř řezu mnohem rychleji než CO2 lasery.
Místo zpomalování stroje (což by bylo kontraproduktivní) upravujeme trysku tak, aby odpovídala obrobku. To zvyšuje průtok pomocného plynu přes zářez bez zvýšení tlaku. Zní to jako vítěz, až na to, že laser se stále pohybuje velmi rychle a náklon se stává větším problémem.
Obrázek 1. Tři klíčové oblasti, které ovlivňují náklady na součást: vybavení, provozní náklady (včetně použitých materiálů a pomocného plynu) a práce. Tito tři budou zodpovědní za část celkových nákladů.
Pokud má váš program zvláštní potíže s překlápěním součásti, má smysl zvolit techniku řezání, která využívá větší ofset trysky. Zda má tato strategie smysl, závisí na aplikaci. Potřebu stability programu musíme vyvážit zvýšením spotřeby pomocného plynu, které přichází se zvyšujícím se zdvihem trysky.
Další možností, jak zabránit překlopení dílů, je zničení hlavice, vytvořené ručně nebo automaticky pomocí softwaru. A opět zde stojíme před volbou. Operace zničení záhlaví sekcí zlepšují spolehlivost procesu, ale také zvyšují náklady na spotřební materiál a zpomalují programy.
Nejlogičtějším způsobem, jak se rozhodnout, zda použít ničení slimáků, je zvážit vypuštění detailů. Pokud je to možné a nemůžeme bezpečně naprogramovat, abychom se vyhnuli potenciální kolizi, máme několik možností. Díly můžeme upevnit mikrozápadkami nebo odříznout kusy kovu a nechat je bezpečně spadnout.
Pokud je problémovým profilem celý detail samotný, pak opravdu nemáme jinou možnost, musíme jej označit. Pokud problém souvisí s vnitřním profilem, musíte porovnat čas a náklady na opravu a rozbití kovového bloku.
Nyní se otázka stává cenou. Znesnadňuje přidání mikrotagů extrahování části nebo bloku z hnízda? Pokud zničíme hlavici, prodloužíme dobu chodu laseru. Je levnější přidat práci navíc k samostatným dílům, nebo je levnější přidat pracovní čas k hodinové sazbě stroje? Vzhledem k vysokému hodinovému výkonu stroje pravděpodobně záleží na tom, kolik kusů je třeba rozřezat na malé, bezpečné kousky.
Práce je obrovským nákladovým faktorem a je důležité jej řídit, když se snažíme konkurovat na trhu s nízkými náklady práce. Řezání laserem vyžaduje práci spojenou s počátečním programováním (ačkoli náklady jsou sníženy při dalších objednávkách) a také práci spojenou s provozem stroje. Čím jsou stroje automatičtější, tím méně můžeme získat z hodinové mzdy operátora laseru.
„Automatizace“ v řezání laserem obvykle označuje zpracování a třídění materiálů, ale moderní lasery mají také mnohem více typů automatizace. Moderní stroje jsou vybaveny automatickou výměnou trysek, aktivní kontrolou kvality řezu a řízením rychlosti posuvu. Je to investice, ale výsledná úspora práce může ospravedlnit náklady.
Hodinová platba laserových strojů závisí na produktivitě. Představte si stroj, který zvládne za jednu směnu to, co dříve trvalo dvě směny. V tomto případě může přechod ze dvou směn na jednu zdvojnásobit hodinový výkon stroje. Protože každý stroj produkuje více, snižujeme počet strojů potřebných k vykonání stejného množství práce. Snížením počtu laserů na polovinu snížíme mzdové náklady na polovinu.
Tyto úspory samozřejmě půjdou dolů, pokud se ukáže, že naše zařízení je nespolehlivé. Různé technologie zpracování pomáhají udržet hladký chod laserového řezání, včetně monitorování stavu stroje, automatických kontrol trysek a senzorů okolního světla, které detekují nečistoty na ochranném skle řezací hlavy. Dnes můžeme pomocí inteligence moderních rozhraní strojů ukázat, kolik času zbývá do další opravy.
Všechny tyto funkce pomáhají automatizovat některé aspekty údržby stroje. Ať už vlastníme stroje s těmito schopnostmi nebo udržujeme zařízení starým způsobem (tvrdá práce a pozitivní přístup), musíme zajistit, aby úkoly údržby byly dokončeny efektivně a včas.
Obrázek 2. Pokroky v řezání laserem jsou stále zaměřeny na celkový obraz, nejen na rychlost řezání. Například tato metoda nanobondingu (spojení dvou obrobků řezaných podél společné linie) usnadňuje oddělení silnějších dílů.
Důvod je jednoduchý: stroje musí být ve špičkovém provozním stavu, aby si udržely vysokou celkovou efektivitu zařízení (OEE): dostupnost x produktivita x kvalita. Nebo, jak uvádí webová stránka oee.com: „[OEE] definuje procento skutečně efektivního výrobního času. 100% OEE znamená 100% kvalitu (pouze kvalitní díly), 100% výkon (nejrychlejší výkon). ) a 100% dostupnost (žádné prostoje). Dosažení 100% OEE je ve většině případů nemožné. Průmyslový standard se blíží 60 %, ačkoli typické OEE se liší podle aplikace, počtu strojů a složitosti provozu. Ať tak či onak, dokonalost OEE je ideálem, o který stojí za to usilovat.
Představte si, že obdržíme žádost o cenovou nabídku na 25 000 dílů od velkého a známého klienta. Zajištění plynulého chodu tohoto díla může mít významný vliv na budoucí růst naší společnosti. Nabízíme tedy 100 000 USD a klient to přijímá. To je dobrá zpráva. Špatnou zprávou je, že naše ziskové marže jsou malé. Proto musíme zajistit nejvyšší možnou úroveň OEE. Abychom vydělali peníze, musíme udělat vše pro to, abychom zvětšili modrou oblast a zmenšili oranžovou oblast na obrázku 3.
Když jsou marže nízké, jakákoli překvapení mohou podkopat nebo dokonce anulovat zisky. Zničí mi špatné programování trysku? Znečistí špatně řezané měřidlo moje bezpečnostní sklo? Mám neplánovanou odstávku a musel jsem přerušit výrobu z důvodu preventivní údržby. Jak to ovlivní výrobu?
Špatné programování nebo údržba může způsobit, že očekávaná rychlost posuvu (a rychlost posuvu použitá k výpočtu celkové doby zpracování) bude nižší. To snižuje OEE a prodlužuje celkovou dobu výroby – a to i bez nutnosti přerušovat výrobu kvůli úpravě parametrů stroje. Rozlučte se s dostupností vozu.
Také jsou díly, které vyrábíme, skutečně odesílány zákazníkům, nebo jsou některé díly vyhozeny do koše? Nekvalitní skóre ve výpočtech OEE může opravdu bolet.
Výrobní náklady na řezání laserem jsou zvažovány mnohem podrobněji než jen účtování za přímý laserový čas. Dnešní obráběcí stroje nabízejí mnoho možností, jak pomoci výrobcům dosáhnout vysoké úrovně transparentnosti, kterou potřebují, aby zůstali konkurenceschopní. Abychom zůstali ziskoví, stačí znát a pochopit všechny skryté náklady, které platíme při prodeji widgetů.
Obrázek 3 Zvláště když používáme velmi tenké okraje, musíme minimalizovat oranžovou a maximalizovat modrou.
FABRICATOR je přední časopis o tváření a zpracování kovů v Severní Americe. Časopis publikuje novinky, technické články a kazuistiky, které výrobcům umožňují dělat jejich práci efektivněji. FABRICATOR slouží průmyslu od roku 1970.
Plně digitální přístup k FABRICATOR je nyní k dispozici, což vám poskytuje snadný přístup k cenným průmyslovým zdrojům.
Nyní je k dispozici plně digitální přístup k časopisu Tubing Magazine, který vám poskytuje snadný přístup k cenným průmyslovým zdrojům.
Nyní je k dispozici plně digitální přístup k The Fabricator en Español, který poskytuje snadný přístup k cenným průmyslovým zdrojům.
Kevin Cartwright se vydal velmi netradiční cestou, aby se stal instruktorem svařování. Multimediální umělec s dlouholetou praxí v Detroitu…
Čas odeslání: září-07-2023