Verðlagning byggð eingöngu á leysiskurðartíma getur leitt til framleiðslupantana, en getur einnig verið taprekstur, sérstaklega þegar hagnaður plötuframleiðandans er lágur.
Þegar kemur að framboði í vélaiðnaðinum tölum við venjulega um framleiðni véla. Hversu hratt sker köfnunarefni stál um hálfan tommu? Hversu langan tíma tekur gataskurður? Hröðunarhraði? Við skulum gera tímarannsókn og sjá hvernig framkvæmdartíminn lítur út! Þó að þetta séu frábær upphafspunktar, eru þetta virkilega breytur sem við þurfum að hafa í huga þegar við hugsum um árangursformúluna?
Spennutími er grundvallaratriði í að byggja upp gott fyrirtæki í laservinnslu, en við þurfum að hugsa um meira en bara hversu langan tíma það tekur að minnka vinnu. Tilboð sem byggir eingöngu á tímasparnaði getur brotið hjartað, sérstaklega ef hagnaðurinn er lítill.
Til að afhjúpa hugsanlegan faldan kostnað við leysiskurð þurfum við að skoða vinnuaflsnotkun, rekstrartíma véla, samræmi í afhendingartíma og gæðum hluta, hugsanlega endurvinnslu og efnisnotkun. Almennt séð skiptist kostnaður við hluta í þrjá flokka: búnaðarkostnað, launakostnað (eins og keypt efni eða notað hjálpargas) og vinnuafl. Þaðan má sundurliða kostnaðinn í ítarlegri þætti (sjá mynd 1).
Þegar við reiknum út kostnað við vinnu eða hluta, þá verða allir liðirnir á mynd 1 hluti af heildarkostnaðinum. Hlutirnir verða svolítið ruglingslegir þegar við tökum tillit til kostnaðar í einum dálki án þess að taka rétt tillit til áhrifa á kostnað í öðrum dálki.
Hugmyndin um að nýta efni sem best vekur kannski ekki áhuga hjá neinum, en við verðum að vega og meta kosti þess á móti öðrum sjónarmiðum. Þegar við reiknum út kostnað við hlut komumst við að því að í flestum tilfellum er efnið stærsti hlutinn.
Til að fá sem mest út úr efninu getum við innleitt aðferðir eins og samlínuskurð (e. Collinear Cutting, CLC). CLC sparar efni og skurðartíma, þar sem tvær brúnir hlutarins eru búnar til samtímis með einni skurði. En þessi tækni hefur sínar takmarkanir. Hún er mjög háð rúmfræði. Í öllum tilvikum þarf að setja saman litla hluti sem eru viðkvæmir fyrir að velta til að tryggja stöðugleika ferlisins, og einhver þarf að taka þessa hluti í sundur og hugsanlega afgreiða þá. Það bætir við tíma og vinnu sem kemur ekki ókeypis.
Aðskilnaður hluta er sérstaklega erfiður þegar unnið er með þykkara efni og leysiskurðartækni hjálpar til við að búa til „nanó“ merkimiða með þykkt sem er meira en helmingur af þykkt skurðarins. Að búa til þá hefur ekki áhrif á keyrslutíma þar sem bjálkarnir eru áfram í skurðinum; eftir að flipar hafa verið búnir til er ekki þörf á að setja efnin aftur inn (sjá mynd 2). Slíkar aðferðir virka aðeins á ákveðnum vélum. Þetta er þó aðeins eitt dæmi um nýlegar framfarir sem takmarkast ekki lengur við að hægja á hlutunum.
Aftur, CLC er mjög háð rúmfræði, svo í flestum tilfellum erum við að leitast við að minnka breidd vefjarins í hreiðrinu frekar en að láta það hverfa alveg. Netið er að minnka. Þetta er í lagi, en hvað ef hlutinn hallar og veldur árekstri? Vélaframleiðendur bjóða upp á ýmsar lausnir, en ein aðferð sem allir hafa aðgang að er að bæta við stútfráviki.
Þróun síðustu ára hefur verið að minnka fjarlægðina frá stútnum að vinnustykkinu. Ástæðan er einföld: trefjalasar eru hraðir og stórir trefjalasar eru mjög hraðir. Mikil aukning á framleiðni krefst samtímis aukningar á köfnunarefnisflæði. Öflugir trefjalasar gufa upp og bræða málminn inni í skurðinum mun hraðar en CO2-lasar.
Í stað þess að hægja á vélinni (sem væri gagnslaust) stillum við stútinn að vinnustykkinu. Þetta eykur flæði hjálpargass í gegnum hakið án þess að auka þrýstinginn. Hljómar eins og sigur, nema hvað að leysirinn hreyfist enn mjög hratt og hallinn verður meira vandamál.
Mynd 1. Þrír lykilþættir sem hafa áhrif á kostnað hlutar: búnaður, rekstrarkostnaður (þar með talið efnisnotkun og hjálpargas) og vinna. Þessir þrír munu bera ábyrgð á hluta af heildarkostnaðinum.
Ef forritið þitt á sérstaklega erfitt með að snúa hlutanum við, er skynsamlegt að velja skurðartækni sem notar stærri stútfrávik. Hvort þessi aðferð sé skynsamleg fer eftir notkuninni. Við verðum að vega og meta þörfina fyrir stöðugleika forritsins á móti aukinni notkun hjálpargass sem fylgir aukinni stútfráviki.
Annar möguleiki til að koma í veg fyrir að hlutar velti er að eyðileggja sprengjuoddinn, sem er búinn til handvirkt eða sjálfvirkt með hugbúnaði. Og hér stöndum við aftur frammi fyrir vali. Aðgerðir til að eyðileggja hlutahausa bæta áreiðanleika ferla, en auka einnig kostnað við rekstrarvörur og hægja á forritum.
Rökréttasta leiðin til að ákveða hvort nota eigi eyðileggingar með sniglum er að íhuga að láta smáatriði detta niður. Ef þetta er mögulegt og við getum ekki forritað á öruggan hátt til að forðast hugsanlegan árekstur, þá höfum við nokkra möguleika. Við getum fest hluti með örlásum eða skorið af málmstykki og látið þá detta niður á öruggan hátt.
Ef vandamálið snýst um allt smáatriðið sjálft, þá höfum við í raun ekkert annað val, við þurfum að merkja það. Ef vandamálið tengist innra sniðinu, þá þarftu að bera saman tíma og kostnað við að gera við og brjóta málmblokkina.
Nú kemur spurningin að kostnaði. Gerir það erfiðara að fjarlægja hluta eða blokk úr hreiðri að bæta við örmerkjum? Ef við eyðileggjum sprengjuoddinn lengir við keyrslutíma leysigeislans. Er ódýrara að bæta við aukavinnu við aðskilda hluta eða er ódýrara að bæta vinnutíma við tímakaup vélarinnar? Miðað við mikla tímakaup vélarinnar snýst það líklega um hversu marga bita þarf að skera í litla, örugga bita.
Vinnuafl er gríðarlegur kostnaðarþáttur og það er mikilvægt að hafa stjórn á því þegar reynt er að keppa á markaði með lágan launakostnað. Leysiskurður krefst vinnuafls sem tengist upphaflegri forritun (þó kostnaður lækkar við síðari endurpantanir) sem og vinnuafls sem tengist vélrekstur. Því sjálfvirkari sem vélarnar eru, því minna getum við fengið út úr tímakaupi leysigeislavirkjans.
„Sjálfvirkni“ í leysiskurði vísar venjulega til vinnslu og flokkunar efna, en nútíma leysir bjóða einnig upp á margar fleiri gerðir af sjálfvirkni. Nútímavélar eru búnar sjálfvirkum stútskiptingu, virkri gæðastýringu á skurði og fóðrunarhraðastýringu. Þetta er fjárfesting, en vinnuaflssparnaðurinn sem af því hlýst gæti réttlætt kostnaðinn.
Tímakaup fyrir leysigeislavélar fer eftir framleiðni. Ímyndaðu þér vél sem getur unnið í einni vakt það sem áður tók tvær vaktir. Í þessu tilfelli getur það að skipta úr tveimur vöktum í eina tvöfaldað klukkustundarframleiðslu vélarinnar. Þegar hver vél framleiðir meira, fækkum við þeim vélum sem þarf til að vinna sama magn vinnu. Með því að helminga fjölda leysigeisla munum við helminga launakostnað.
Að sjálfsögðu mun þessi sparnaður fara til spillis ef búnaður okkar reynist óáreiðanlegur. Ýmis vinnslutækni hjálpar til við að halda leysiskurði gangandi, þar á meðal ástandsvöktun vélarinnar, sjálfvirk stútskoðun og umhverfisljósskynjarar sem greina óhreinindi á hlífðargleri skurðarhaussins. Í dag getum við notað greind nútíma vélviðmóta til að sýna hversu langur tími er eftir til næstu viðgerðar.
Allir þessir eiginleikar hjálpa til við að sjálfvirknivæða suma þætti viðhalds véla. Hvort sem við eigum vélar með þessum eiginleikum eða viðhaldum búnaðinum á gamaldags hátt (vinnusemi og jákvætt viðhorf), verðum við að tryggja að viðhaldsverkefnum sé lokið á skilvirkan hátt og á réttum tíma.
Mynd 2. Framfarir í leysiskurði beinast enn að heildarmyndinni, ekki bara skurðhraða. Til dæmis auðveldar þessi aðferð við nanótengingu (að sameina tvö verkstykki sem skorin eru eftir sameiginlegri línu) aðskilnað þykkari hluta.
Ástæðan er einföld: vélar þurfa að vera í toppstandi til að viðhalda mikilli heildarnýtni búnaðar (OEE): tiltækileika x framleiðni x gæði. Eða eins og segir á vefsíðunni oee.com: „[OEE] skilgreinir hlutfall raunverulegs framleiðslutíma. OEE upp á 100% þýðir 100% gæði (aðeins gæðahlutir), 100% afköst (hraðasta afköstin) og 100% tiltækileika (enginn niðurtími).“ Að ná 100% OEE er ómögulegt í flestum tilfellum. Iðnaðarstaðallinn nálgast 60%, þó að dæmigert OEE sé mismunandi eftir notkun, fjölda véla og flækjustigi rekstrar. Hvort heldur sem er, þá er OEE framúrskarandi hugsjón sem vert er að stefna að.
Ímyndaðu þér að við fáum tilboðsbeiðni fyrir 25.000 hluti frá stórum og þekktum viðskiptavini. Að tryggja greiðan gang þessa verks getur haft veruleg áhrif á framtíðarvöxt fyrirtækisins okkar. Þess vegna bjóðum við 100.000 dollara og viðskiptavinurinn samþykkir. Þetta eru góðar fréttir. Slæmu fréttirnar eru þær að hagnaðarframlegð okkar er lítil. Þess vegna verðum við að tryggja hæsta mögulega stig OEE. Til að græða peninga verðum við að gera okkar besta til að stækka bláa svæðið og minnka appelsínugula svæðið á mynd 3.
Þegar hagnaður er lítill geta allar óvæntar uppákomur grafið undan eða jafnvel ógilt hagnað. Mun slæm forritun eyðileggja stútinn minn? Mun slæmur skurðarmælir menga öryggisglerið mitt? Ég er með ófyrirséðan niðurtíma og þurfti að stöðva framleiðslu vegna fyrirbyggjandi viðhalds. Hvernig mun þetta hafa áhrif á framleiðslu?
Léleg forritun eða viðhald getur valdið því að væntanlegur fóðrunarhraði (og fóðrunarhraðinn sem notaður er til að reikna út heildarvinnslutíma) er minni. Þetta dregur úr heildarvinnslutíma og eykur heildarframleiðslutíma – jafnvel án þess að rekstraraðilinn þurfi að trufla framleiðsluna til að stilla færibreytur vélarinnar. Kveðjið bílaframboð.
Eru hlutar sem við framleiðum í raun sendir til viðskiptavina, eða eru sumir hlutar hent í ruslið? Léleg gæðaeinkunn í OEE útreikningum getur verið mjög skaðleg.
Framleiðslukostnaður við leysiskurð er skoðaður mun ítarlegar en bara að reikna fyrir beinan leysitíma. Vélar í dag bjóða upp á marga möguleika til að hjálpa framleiðendum að ná því mikla gagnsæi sem þeir þurfa til að vera samkeppnishæfir. Til að vera arðbær þurfum við bara að þekkja og skilja allan þann falda kostnað sem við greiðum þegar við seljum græjur.
Mynd 3 Sérstaklega þegar við notum mjög þunnar spássur þurfum við að lágmarka appelsínugula litinn og hámarka bláa litinn.
FABRICATOR er leiðandi tímarit um málmmótun og málmvinnslu í Norður-Ameríku. Tímaritið birtir fréttir, tæknigreinar og dæmisögur sem gera framleiðendum kleift að vinna störf sín á skilvirkari hátt. FABRICATOR hefur þjónað greininni síðan 1970.
Nú er fullur stafrænn aðgangur að The FABRICATOR í boði, sem veitir þér auðveldan aðgang að verðmætum auðlindum í greininni.
Nú er hægt að nálgast Tubing Magazine með fullum stafrænum aðgangi, sem veitir þér auðveldan aðgang að verðmætum auðlindum í greininni.
Nú er tiltækur stafrænn aðgangur að The Fabricator á spænsku, sem veitir auðveldan aðgang að verðmætum auðlindum í greininni.
Myron Elkins tekur þátt í The Maker hlaðvarpinu til að ræða ferðalag sitt frá litlum bæ til verksmiðjusuðumanns…
Birtingartími: 28. ágúst 2023