Prisfastsættelse baseret på laserskæretid alene kan føre til produktionsordrer, men kan også være en tabsgivende operation, især når pladeproducentens marginer er lave.
Når det kommer til udbud i værktøjsmaskinindustrien, taler vi normalt om værktøjsmaskiners produktivitet. Hvor hurtigt skærer nitrogen stål en halv tomme? Hvor lang tid tager en piercing? Accelerationshastighed? Lad os lave en tidsundersøgelse og se, hvordan udførelsestiden ser ud! Selvom disse er gode udgangspunkter, er det virkelig variabler, vi skal overveje, når vi tænker på succesformlen?
Oppetid er grundlæggende for at opbygge en god laserforretning, men vi skal tænke på mere end blot hvor lang tid det tager at skære ned på arbejdet. Et tilbud udelukkende baseret på tidsreduktion kan knuse dit hjerte, især hvis fortjenesten er lille.
For at afdække eventuelle potentielle skjulte omkostninger ved laserskæring, er vi nødt til at se på arbejdsforbrug, maskinoppetid, ensartet leveringstid og delkvalitet, enhver potentiel efterbearbejdning og materialeforbrug. Generelt falder omkostningerne til dele i tre kategorier: udstyrsomkostninger, lønomkostninger (såsom indkøbte materialer eller brugt hjælpegas) og arbejdskraft. Herfra kan omkostninger opdeles i mere detaljerede elementer (se figur 1).
Når vi beregner omkostningerne til en arbejdskraft eller omkostningerne til en del, vil alle elementerne i figur 1 være en del af de samlede omkostninger. Tingene bliver lidt forvirrende, når vi redegør for omkostninger i én kolonne uden korrekt at tage højde for indvirkningen på omkostningerne i en anden kolonne.
Ideen om at få mest muligt ud af materialer inspirerer måske ikke nogen, men vi må afveje fordelene mod andre overvejelser. Når vi beregner prisen på en del, finder vi, at materialet i de fleste tilfælde tager den største del.
For at få mest muligt ud af materialet kan vi implementere strategier som Collinear Cutting (CLC). CLC sparer materiale og skæretid, da to kanter af delen skabes på samme tid med et snit. Men denne teknik har nogle begrænsninger. Det er meget geometriafhængigt. Under alle omstændigheder skal små dele, der er tilbøjelige til at vælte, sættes sammen for at sikre processtabilitet, og nogen skal skille disse dele ad og eventuelt afgrate dem. Det tilføjer tid og arbejde, der ikke kommer gratis.
Adskillelse af dele er især vanskelig, når der arbejdes med tykkere materialer, og laserskæringsteknologi hjælper med at skabe "nano"-etiketter med en tykkelse på mere end halvdelen af snittets tykkelse. Oprettelse af dem påvirker ikke køretiden, fordi strålerne forbliver i snittet; efter oprettelse af faner er det ikke nødvendigt at indtaste materialer igen (se fig. 2). Sådanne metoder virker kun på visse maskiner. Dette er dog kun et eksempel på nyere fremskridt, der ikke længere er begrænset til at bremse tingene.
Igen er CLC meget afhængig af geometri, så i de fleste tilfælde søger vi at reducere bredden af nettet i reden i stedet for at få det til at forsvinde helt. Netværket krymper. Det er fint, men hvad hvis delen vipper og forårsager en kollision? Værktøjsmaskiner tilbyder forskellige løsninger, men en tilgang, der er tilgængelig for alle, er at tilføje en dyseforskydning.
Tendensen i de sidste par år har været at reducere afstanden fra dysen til emnet. Årsagen er enkel: fiberlasere er hurtige, og store fiberlasere er virkelig hurtige. En væsentlig forøgelse af produktiviteten kræver en samtidig forøgelse af nitrogenstrømmen. Kraftige fiberlasere fordamper og smelter metallet inde i skæret meget hurtigere end CO2-lasere.
I stedet for at bremse maskinen (hvilket ville være kontraproduktivt), justerer vi dysen, så den passer til emnet. Dette øger strømmen af hjælpegas gennem indhakket uden at øge trykket. Lyder som en vinder, bortset fra at laseren stadig bevæger sig meget hurtigt, og hældningen bliver mere et problem.
Figur 1. Tre nøgleområder, der påvirker prisen på en del: udstyr, driftsomkostninger (inklusive anvendte materialer og hjælpegas) og arbejdskraft. Disse tre vil være ansvarlige for en del af de samlede omkostninger.
Hvis dit program har særligt svært ved at vende delen, giver det mening at vælge en skæreteknik, der bruger en større dyseforskydning. Hvorvidt denne strategi giver mening afhænger af applikationen. Vi skal balancere behovet for programstabilitet med den stigning i hjælpegasforbruget, der følger med stigende dyseforskydning.
En anden mulighed for at forhindre væltning af dele er ødelæggelsen af sprænghovedet, oprettet manuelt eller automatisk ved hjælp af software. Og her står vi igen over for et valg. Destruktion af sektionshoveder forbedrer procespålideligheden, men øger også omkostningerne til forbrugsvarer og langsommere programmer.
Den mest logiske måde at beslutte, om der skal bruges snegledestruktioner, er at overveje at droppe detaljer. Hvis dette er muligt, og vi ikke kan programmere sikkert til at undgå en potentiel kollision, har vi flere muligheder. Vi kan fastgøre dele med mikrolåse eller skære metalstykker af og lade dem falde sikkert.
Hvis problemprofilen er hele detaljen i sig selv, så har vi virkelig ikke noget andet valg, vi skal markere det. Hvis problemet er relateret til den interne profil, skal du sammenligne tiden og omkostningerne ved at reparere og bryde metalblokken.
Nu bliver spørgsmålet omkostninger. Gør tilføjelse af mikromærker det sværere at udtrække en del eller blok fra en rede? Hvis vi ødelægger sprænghovedet, forlænger vi laserens køretid. Er det billigere at tilføje ekstra arbejdskraft til separate dele, eller er det billigere at tilføje arbejdstid til en maskines timepris? I betragtning af maskinens høje timeydelse kommer det nok ned på, hvor mange stykker der skal skæres i små sikre stykker.
Arbejdskraft er en enorm omkostningsfaktor, og det er vigtigt at styre det, når man forsøger at konkurrere på et lavt arbejdsmarked. Laserskæring kræver arbejdskraft forbundet med indledende programmering (selvom omkostningerne reduceres ved efterfølgende genbestillinger) samt arbejdskraft forbundet med maskindrift. Jo mere automatiserede maskinerne er, jo mindre kan vi få ud af laseroperatørens timeløn.
"Automation" i laserskæring refererer normalt til bearbejdning og sortering af materialer, men moderne lasere har også mange flere typer automatisering. Moderne maskiner er udstyret med automatisk dyseskift, aktiv skærekvalitetskontrol og tilspændingsstyring. Det er en investering, men de resulterende arbejdsbesparelser kan retfærdiggøre omkostningerne.
Timebetaling af lasermaskiner afhænger af produktiviteten. Forestil dig en maskine, der på et skift kan gøre det, der plejede at tage to skift. I dette tilfælde kan skift fra to skift til et fordoble maskinens timeydelse. Da hver maskine producerer mere, reducerer vi antallet af maskiner, der er nødvendige for at udføre den samme mængde arbejde. Ved at halvere antallet af lasere vil vi halvere lønomkostningerne.
Selvfølgelig vil disse besparelser gå i vasken, hvis vores udstyr viser sig at være upålideligt. En række forskellige behandlingsteknologier hjælper med at holde laserskæring kørende, herunder overvågning af maskinens tilstand, automatisk dyseinspektion og omgivende lyssensorer, der registrerer snavs på skærehovedets beskyttelsesglas. I dag kan vi bruge intelligensen fra moderne maskingrænseflader til at vise, hvor meget tid der er tilbage til næste reparation.
Alle disse funktioner hjælper med at automatisere nogle aspekter af maskinvedligeholdelse. Uanset om vi ejer maskiner med disse egenskaber eller vedligeholder udstyret på gammeldags måde (hårdt arbejde og en positiv indstilling), skal vi sikre, at vedligeholdelsesopgaverne udføres effektivt og til tiden.
Figur 2. Fremskridt inden for laserskæring er stadig fokuseret på det store billede, ikke kun skærehastigheden. For eksempel letter denne metode til nanobonding (sammenføring af to emner skåret langs en fælles linje) adskillelsen af tykkere dele.
Årsagen er enkel: Maskiner skal være i top driftstilstand for at opretholde høj samlet udstyrseffektivitet (OEE): tilgængelighed x produktivitet x kvalitet. Eller, som oee.com-webstedet siger: "[OEE] definerer procentdelen af virkelig effektiv produktionstid. En OEE på 100% betyder 100% kvalitet (kun kvalitetsdele), 100% ydeevne (hurtigste ydeevne). ) og 100 % tilgængelighed (ingen nedetid).” At opnå 100 % OEE er umuligt i de fleste tilfælde. Branchestandarden nærmer sig 60 %, selvom typisk OEE varierer efter anvendelse, antal maskiner og kompleksitet af driften. Uanset hvad, så er OEE excellence et ideal, der er værd at stræbe efter.
Forestil dig, at vi modtager en tilbudsanmodning på 25.000 dele fra en stor og kendt kunde. At sikre en gnidningsløs drift af dette arbejde kan have en væsentlig indflydelse på den fremtidige vækst i vores virksomhed. Så vi tilbyder $100.000, og kunden accepterer. Det er gode nyheder. Den dårlige nyhed er, at vores avancer er små. Derfor skal vi sikre det højest mulige niveau af OEE. For at tjene penge skal vi gøre vores bedste for at øge det blå område og mindske det orange område i figur 3.
Når marginerne er lave, kan eventuelle overraskelser underminere eller endda ophæve profitten. Vil dårlig programmering ødelægge min dyse? Vil en dårlig snitmåler forurene mit sikkerhedsglas? Jeg har en uplanlagt nedetid og måtte afbryde produktionen for forebyggende vedligeholdelse. Hvordan vil dette påvirke produktionen?
Dårlig programmering eller vedligeholdelse kan medføre, at den forventede tilspændingshastighed (og den tilspændingshastighed, der bruges til at beregne den samlede behandlingstid) bliver mindre. Dette reducerer OEE og øger den samlede produktionstid – selv uden at operatøren skal afbryde produktionen for at justere maskinparametre. Sig farvel til tilgængeligheden af biler.
Bliver de dele, vi laver, faktisk sendt til kunderne, eller bliver nogle dele smidt i skraldespanden? Dårlige kvalitetsresultater i OEE-beregninger kan virkelig gøre ondt.
Produktionsomkostninger til laserskæring betragtes meget mere detaljeret end blot fakturering for direkte lasertid. Nutidens værktøjsmaskiner tilbyder mange muligheder for at hjælpe producenter med at opnå den høje grad af gennemsigtighed, de har brug for for at forblive konkurrencedygtige. For at forblive rentable skal vi bare kende og forstå alle de skjulte omkostninger, vi betaler, når vi sælger widgets.
Billede 3 Især når vi bruger meget tynde marginer, skal vi minimere den orange og maksimere den blå.
FABRICATOR er det førende metalformnings- og metalbearbejdningsmagasin i Nordamerika. Magasinet udgiver nyheder, tekniske artikler og case-historier, der gør det muligt for producenterne at udføre deres arbejde mere effektivt. FABRICATOR har tjent industrien siden 1970.
Fuld digital adgang til FABRICATOR er nu tilgængelig, hvilket giver dig nem adgang til værdifulde industriressourcer.
Fuld digital adgang til Tubing Magazine er nu tilgængelig, hvilket giver dig nem adgang til værdifulde industriressourcer.
Fuld digital adgang til The Fabricator en Español er nu tilgængelig, hvilket giver nem adgang til værdifulde industriressourcer.
Myron Elkins slutter sig til The Maker-podcast for at fortælle om sin rejse fra lille by til fabrikssvejser...
Indlægstid: 28. august 2023