Ценообразование, основанное только на времени лазерной резки, может привести к увеличению производственных заказов, но также может оказаться убыточной операцией, особенно когда прибыль производителя листового металла низкая.
Когда речь идет о поставках в станкостроении, мы обычно говорим о производительности станков.Как быстро азот разрезает сталь на полдюйма?Сколько времени занимает пирсинг?Скорость ускорения?Давайте проведем исследование времени и посмотрим, как выглядит время выполнения!Хотя это отличные отправные точки, действительно ли они являются переменными, которые нам нужно учитывать, думая о формуле успеха?
Время безотказной работы имеет основополагающее значение для построения хорошего лазерного бизнеса, но нам нужно думать не только о том, сколько времени потребуется, чтобы сократить объем работы.Предложение, основанное исключительно на сокращении времени, может разбить вам сердце, особенно если прибыль невелика.
Чтобы выявить любые потенциальные скрытые затраты при лазерной резке, нам необходимо учитывать использование рабочей силы, время безотказной работы станка, постоянство сроков выполнения работ и качества деталей, любые потенциальные доработки и использование материалов.В целом затраты на детали делятся на три категории: затраты на оборудование, затраты на рабочую силу (например, закупленные материалы или использованный вспомогательный газ) и рабочую силу.Отсюда затраты можно разбить на более подробные элементы (см. Рисунок 1).
Когда мы рассчитываем стоимость рабочей силы или стоимость детали, все элементы на рисунке 1 будут частью общей стоимости.Ситуация становится немного запутанной, когда мы учитываем затраты в одном столбце, не учитывая должным образом влияние на затраты в другом столбце.
Идея максимально эффективно использовать материалы, возможно, никого не вдохновит, но мы должны сопоставить ее преимущества с другими соображениями.При расчете стоимости детали мы обнаруживаем, что в большинстве случаев наибольшую часть занимает материал.
Чтобы максимально эффективно использовать материал, мы можем реализовать такие стратегии, как коллинеарная резка (CLC).CLC экономит материал и время резки, поскольку две кромки детали создаются одновременно за один рез.Но эта техника имеет некоторые ограничения.Это очень зависит от геометрии.В любом случае мелкие детали, которые склонны к опрокидыванию, необходимо соединить вместе, чтобы обеспечить стабильность процесса, и кто-то должен разобрать эти детали и, возможно, снять с них заусенцы.Это добавляет время и труд, которые не даются бесплатно.
Разделение деталей особенно затруднено при работе с более толстыми материалами, а технология лазерной резки помогает создавать «нано» этикетки толщиной более половины толщины реза.Их создание не влияет на время выполнения, поскольку балки остаются в разрезе;после создания вкладок нет необходимости повторно вводить материалы (см. рис. 2).Такие методы работают только на определенных машинах.Однако это всего лишь один пример недавних достижений, которые больше не ограничиваются замедлением процесса.
Опять же, CLC очень зависит от геометрии, поэтому в большинстве случаев мы стремимся уменьшить ширину полотна в раскрое, а не заставить его полностью исчезнуть.Сеть сокращается.Это нормально, но что, если деталь наклонится и вызовет столкновение?Производители станков предлагают различные решения, но один из доступных каждому подходов — добавление смещения сопла.
Тенденцией последних нескольких лет стало сокращение расстояния от сопла до заготовки.Причина проста: волоконные лазеры быстры, а большие волоконные лазеры действительно быстры.Значительное увеличение продуктивности требует одновременного увеличения потока азота.Мощные волоконные лазеры испаряют и плавят металл внутри разреза гораздо быстрее, чем CO2-лазеры.
Вместо того, чтобы замедлять станок (что было бы контрпродуктивно), мы подгоняем сопло под заготовку.Это увеличивает поток вспомогательного газа через вырез без увеличения давления.Звучит как победа, за исключением того, что лазер по-прежнему движется очень быстро, и наклон становится более серьезной проблемой.
Рисунок 1. Три ключевых направления, влияющих на стоимость детали: оборудование, эксплуатационные расходы (включая используемые материалы и вспомогательный газ) и труд.Эти трое будут нести часть общей стоимости.
Если в вашей программе возникают особые трудности с переворачиванием детали, имеет смысл выбрать метод резки, использующий большее смещение сопла.Имеет ли эта стратегия смысл, зависит от приложения.Мы должны сбалансировать необходимость стабильности программы с увеличением потребления вспомогательного газа, которое происходит с увеличением рабочего объема сопла.
Еще одним вариантом предотвращения опрокидывания деталей является разрушение боевой части, созданной вручную или автоматически с помощью программного обеспечения.И здесь мы снова стоим перед выбором.Операции по разрушению заголовков секций повышают надежность процесса, но также увеличивают затраты на расходные материалы и замедляют работу программ.
Самый логичный способ решить, следует ли использовать уничтожение слизней, — рассмотреть возможность удаления деталей.Если это возможно и мы не можем безопасно запрограммировать предотвращение потенциального столкновения, у нас есть несколько вариантов.Мы можем закрепить детали микрозащелками или отрезать куски металла и оставить их безопасно падать.
Если проблемный профиль — это сама целая деталь, то другого выбора у нас действительно нет, нужно его отметить.Если проблема связана с внутренним профилем, то нужно сопоставить время и стоимость ремонта и поломки металлического блока.
Теперь вопрос становится в стоимости.Усложняет ли добавление микротегов извлечение детали или блока из раскроя?Если мы уничтожим боеголовку, мы продлим время работы лазера.Дешевле ли добавить дополнительную рабочую силу для отдельных деталей или дешевле добавить рабочее время к почасовой ставке машины?Учитывая высокую часовую производительность машины, все, вероятно, сводится к тому, сколько кусков необходимо разрезать на маленькие и безопасные куски.
Труд является огромным фактором затрат, и важно управлять им, пытаясь конкурировать на рынке с низкой стоимостью рабочей силы.Лазерная резка требует труда, связанного с первоначальным программированием (хотя при последующих повторных заказах затраты снижаются), а также труда, связанного с эксплуатацией станка.Чем более автоматизированы станки, тем меньше мы можем получить от почасовой оплаты труда оператора лазера.
Под «автоматизацией» в лазерной резке обычно понимают обработку и сортировку материалов, но современные лазеры также имеют гораздо больше типов автоматизации.Современные станки оснащены автоматической сменой сопел, активным контролем качества реза и контролем скорости подачи.Это инвестиция, но получаемая в результате экономия труда может оправдать затраты.
Почасовая оплата лазерных станков зависит от производительности.Представьте себе машину, которая может за одну смену сделать то, что раньше требовало двух смен.В этом случае переход с двух смен на одну может удвоить часовую производительность машины.Поскольку каждая машина производит больше, мы сокращаем количество машин, необходимых для выполнения того же объема работы.Сократив вдвое количество лазеров, мы вдвое сократим трудозатраты.
Конечно, эта экономия пойдет насмарку, если наше оборудование окажется ненадежным.Разнообразные технологии обработки помогают обеспечить бесперебойную лазерную резку, включая мониторинг состояния станка, автоматический осмотр сопел и датчики внешней освещенности, которые обнаруживают грязь на защитном стекле режущей головки.Сегодня мы можем использовать интеллект современных машинных интерфейсов, чтобы показать, сколько времени осталось до следующего ремонта.
Все эти функции помогают автоматизировать некоторые аспекты обслуживания машины.Независимо от того, владеем ли мы машинами с такими возможностями или обслуживаем оборудование по старинке (тяжелый труд и позитивный настрой), мы должны обеспечить эффективное и своевременное выполнение задач по техническому обслуживанию.
Рисунок 2. Достижения в области лазерной резки по-прежнему ориентированы на общую картину, а не только на скорость резки.Например, такой метод наносклеивания (соединение двух заготовок, разрезанных по общей линии) облегчает разделение более толстых деталей.
Причина проста: машины должны находиться в отличном рабочем состоянии, чтобы поддерживать высокую общую эффективность оборудования (OEE): доступность x производительность x качество.Или, как написано на сайте oee.com: «[OEE] определяет процент действительно эффективного производственного времени.OEE, равный 100 %, означает 100 % качество (только качественные детали), 100 % производительность (самая высокая производительность).) и 100% доступность (без простоев)».Достижение 100% OEE в большинстве случаев невозможно.Отраслевой стандарт приближается к 60%, хотя типичный показатель OEE зависит от применения, количества машин и сложности эксплуатации.В любом случае, совершенство OEE — это идеал, к которому стоит стремиться.
Представьте себе, что мы получаем запрос цен на 25 000 деталей от крупного и известного клиента.Обеспечение бесперебойной работы этой работы может оказать существенное влияние на будущий рост нашей компании.Итак, мы предлагаем 100 000 долларов, и клиент соглашается.Это хорошие новости.Плохая новость в том, что наша прибыль невелика.Поэтому мы должны обеспечить максимально возможный уровень OEE.Чтобы заработать деньги, мы должны приложить все усилия, чтобы увеличить синюю область и уменьшить оранжевую область на рисунке 3.
Когда маржа низкая, любые неожиданности могут подорвать или даже свести на нет прибыль.Не испортит ли плохое программирование мою насадку?Будет ли плохой калибр загрязнять мое защитное стекло?У меня произошел незапланированный простой, и мне пришлось остановить производство для профилактического обслуживания.Как это повлияет на производство?
Плохое программирование или обслуживание могут привести к тому, что ожидаемая скорость подачи (и скорость подачи, используемая для расчета общего времени обработки) будет меньше.Это снижает OEE и увеличивает общее время производства – даже без необходимости прерывания производства для настройки параметров машины.Попрощайтесь с наличием автомобилей.
Кроме того, действительно ли изготовленные нами детали отправляются клиентам или некоторые детали выбрасываются в мусорное ведро?Плохие показатели качества расчетов OEE могут действительно навредить.
Производственные затраты на лазерную резку рассматриваются гораздо более подробно, чем просто выставление счетов за прямое лазерное время.Современные станки предлагают множество возможностей, которые помогут производителям достичь высокого уровня прозрачности, необходимого для сохранения конкурентоспособности.Чтобы оставаться прибыльными, нам просто нужно знать и понимать все скрытые затраты, которые мы платим при продаже виджетов.
Изображение 3 Особенно когда мы используем очень тонкие поля, нам нужно минимизировать оранжевый и максимизировать синий.
FABRICATOR — ведущий журнал по металлообработке и формовке металлов в Северной Америке.Журнал публикует новости, технические статьи и истории болезни, которые позволяют производителям выполнять свою работу более эффективно.FABRICATOR обслуживает отрасль с 1970 года.
Теперь доступен полный цифровой доступ к The FABRICATOR, предоставляющий вам легкий доступ к ценным отраслевым ресурсам.
Теперь доступен полный цифровой доступ к журналу Tubing Magazine, предоставляющий вам легкий доступ к ценным отраслевым ресурсам.
Теперь доступен полный цифровой доступ к The Fabricator en Español, обеспечивающий легкий доступ к ценным отраслевым ресурсам.
Майрон Элкинс присоединяется к подкасту The Maker, чтобы рассказать о своем пути от маленького городка до заводского сварщика…
Время публикации: 28 августа 2023 г.