Цэнаўтварэнне, заснаванае толькі на часе лазернай рэзкі, можа прывесці да вытворчых заказаў, але таксама можа быць стратнай аперацыяй, асабліва калі прыбытак вытворцы ліставога металу нізкі.
Калі гаворка ідзе пра пастаўкі ў станкабудаўнічай прамысловасці, мы звычайна гаворым пра прадукцыйнасць станкоў. Як хутка азот рэжа сталь таўшчынёй паўцалі? Колькі часу займае пракол? Хуткасць паскарэння? Давайце правядзем даследаванне часу і паглядзім, як выглядае час выканання! Хоць гэта выдатныя адпраўныя пункты, ці сапраўды гэта зменныя, якія мы павінны ўлічваць, думаючы пра формулу поспеху?
Працоўны час мае фундаментальнае значэнне для пабудовы добрага лазернага бізнесу, але нам трэба думаць не толькі пра тое, колькі часу патрабуецца, каб скараціць працу. Прапанова, заснаваная выключна на скарачэнні часу, можа разбіць вам сэрца, асабліва калі прыбытак невялікі.
Каб выявіць любыя патэнцыйныя схаваныя выдаткі пры лазернай рэзцы, нам трэба ўлічваць выкарыстанне працоўнай сілы, час бесперабойнай працы абсталявання, стабільнасць часу выканання і якасці дэталяў, любую магчымую пераробку і выкарыстанне матэрыялаў. У цэлым, выдаткі на дэталі падзяляюцца на тры катэгорыі: выдаткі на абсталяванне, выдаткі на працоўную сілу (напрыклад, набытыя матэрыялы або выкарыстаны дапаможны газ) і праца. Зыходзячы з гэтага, выдаткі можна разбіць на больш падрабязныя элементы (гл. малюнак 1).
Калі мы разлічваем кошт працы або кошт дэталі, усе элементы на малюнку 1 будуць часткай агульнага кошту. Сітуацыя крыху заблытаная, калі мы ўлічваем выдаткі ў адным слупку, не ўлічваючы належным чынам уплыў на выдаткі ў іншым.
Ідэя максімальнага выкарыстання матэрыялаў можа нікога не натхніць, але мы павінны ўзважыць яе перавагі з іншымі меркаваннямі. Пры разліку кошту дэталі мы выяўляем, што ў большасці выпадкаў матэрыял займае найбольшую частку.
Каб атрымаць максімальную аддачу ад матэрыялу, мы можам укараніць такія стратэгіі, як калінеарнае рэзанне (CLC). CLC эканоміць матэрыял і час рэзання, бо два рэзы дэталі ствараюцца адначасова адным разрэзам. Але гэтая тэхніка мае некаторыя абмежаванні. Яна вельмі залежыць ад геаметрыі. У любым выпадку, дробныя дэталі, якія схільныя да перакульвання, неабходна сабраць разам, каб забяспечыць стабільнасць працэсу, і камусьці трэба разабраць гэтыя дэталі і, магчыма, выдаліць з іх задзірыны. Гэта дадае час і працу, якія не бясплатныя.
Падзел дэталяў асабліва складаны пры працы з больш тоўстымі матэрыяламі, і тэхналогія лазернай рэзкі дапамагае ствараць «нана»-этыкеткі таўшчынёй больш за палову таўшчыні разрэзу. Іх стварэнне не ўплывае на час выканання, бо бэлькі застаюцца ў разрэзе; пасля стварэння ўкладак няма неабходнасці паўторна ўводзіць матэрыялы (гл. мал. 2). Такія метады працуюць толькі на пэўных машынах. Аднак гэта толькі адзін прыклад нядаўніх дасягненняў, якія больш не абмяжоўваюцца запавольваннем працэсу.
Зноў жа, CLC вельмі залежыць ад геаметрыі, таму ў большасці выпадкаў мы імкнемся паменшыць шырыню палатна ў гняздзе, а не цалкам знікнуць. Сетка сціскаецца. Гэта нармальна, але што, калі дэталь нахіляецца і выклікае сутыкненне? Вытворцы станкоў прапануюць розныя рашэнні, але адзін з даступных усім падыходаў — гэта даданне зрушэння сопла.
Тэндэнцыя апошніх некалькіх гадоў заключаецца ў скарачэнні адлегласці ад сопла да апрацоўванай дэталі. Прычына простая: валаконныя лазеры хуткія, а вялікія валаконныя лазеры сапраўды хуткія. Значнае павышэнне прадукцыйнасці патрабуе адначасовага павелічэння патоку азоту. Магутныя валаконныя лазеры выпараюць і плавяць метал унутры разрэзу значна хутчэй, чым CO2-лазеры.
Замест таго, каб запавольваць станок (што было б контрпрадуктыўна), мы рэгулюем сопла ў адпаведнасці з дэталлю. Гэта павялічвае паток дапаможнага газу праз надрэз без павелічэння ціску. Гучыць як выйгрыш, за выключэннем таго, што лазер усё яшчэ рухаецца вельмі хутка, і нахіл становіцца большай праблемай.
Малюнак 1. Тры ключавыя вобласці, якія ўплываюць на кошт дэталі: абсталяванне, эксплуатацыйныя выдаткі (у тым ліку выкарыстаныя матэрыялы і дапаможны газ) і праца. Гэтыя тры фактары будуць складаць частку агульнага кошту.
Калі ваша праграма мае асаблівыя цяжкасці з паваротам дэталі, мае сэнс выбраць тэхніку рэзання, якая выкарыстоўвае большае зрушэнне сопла. Ці мае сэнс гэтая стратэгія, залежыць ад прымянення. Мы павінны збалансаваць неабходнасць стабільнасці праграмы з павелічэннем спажывання дапаможнага газу, якое ўзнікае са павелічэннем зрушэння сопла.
Яшчэ адзін варыянт прадухілення перакульвання дэталяў — знішчэнне баявой часткі, створанае ўручную або аўтаматычна з дапамогай праграмнага забеспячэння. І тут мы зноў сутыкаемся з выбарам. Аперацыі па знішчэнні секцый загалоўкаў павышаюць надзейнасць працэсу, але таксама павялічваюць выдаткі на расходныя матэрыялы і запавольваюць праграмы.
Найбольш лагічным спосабам вырашыць, ці выкарыстоўваць знішчэнне ўдарамі, з'яўляецца разгляд скідання дэталяў. Калі гэта магчыма, і мы не можам бяспечна праграмаваць, каб пазбегнуць патэнцыйнага сутыкнення, у нас ёсць некалькі варыянтаў. Мы можам замацаваць дэталі мікразашчапкамі або адрэзаць кавалкі металу і дазволіць ім бяспечна падаць.
Калі праблемны профіль — гэта ўся дэталь, то ў нас сапраўды няма іншага выбару, нам трэба яе пазначыць. Калі ж праблема звязана з унутраным профілем, то трэба параўнаць час і кошт рамонту і паломкі металічнага блока.
Цяпер пытанне пераходзіць у кошт. Ці ўскладняе даданне мікраметак выманне дэталі або блока з гнязда? Калі мы знішчым баявую галоўку, мы падоўжым час працы лазера. Ці танней дадаць дадатковую працу для асобных дэталяў, ці танней дадаць працоўны час да пагадзіннай стаўкі машыны? Улічваючы высокую пагадзінную прадукцыйнасць машыны, верагодна, усё зводзіцца да таго, колькі частак трэба разрэзаць на дробныя, бяспечныя кавалкі.
Праца з'яўляецца велізарным фактарам выдаткаў, і важна кіраваць ім, спрабуючы канкураваць на рынку з нізкім коштам працы. Лазерная рэзка патрабуе працы, звязанай з пачатковым праграмаваннем (хаця выдаткі зніжаюцца пры наступных паўторных заказах), а таксама працы, звязанай з кіраваннем машынай. Чым больш аўтаматызаваныя машыны, тым менш мы можам атрымаць ад пагадзіннай заработнай платы аператара лазера.
«Аўтаматызацыя» ў лазернай рэзцы звычайна адносіцца да апрацоўкі і сартавання матэрыялаў, але сучасныя лазеры таксама маюць значна больш тыпаў аўтаматызацыі. Сучасныя станкі абсталяваны аўтаматычнай зменай соплаў, актыўным кантролем якасці рэзкі і кантролем хуткасці падачы. Гэта інвестыцыя, але атрыманая эканомія працы можа апраўдаць выдаткі.
Пагадзінная аплата лазерных станкоў залежыць ад прадукцыйнасці. Уявіце сабе станок, які можа рабіць за адну змену тое, што раней працавала ў дзве змены. У гэтым выпадку пераход з дзвюх змен на адну можа падвоіць пагадзінную прадукцыйнасць станка. Па меры таго, як кожны станок вырабляе больш, мы памяншаем колькасць станкоў, неабходных для выканання таго ж аб'ёму працы. Скараціўшы ўдвая колькасць лазераў, мы ўдвая знізім выдаткі на працу.
Вядома, гэтая эканомія знікне дарэмна, калі наша абсталяванне апынецца ненадзейным. Розныя тэхналогіі апрацоўкі дапамагаюць падтрымліваць бесперабойную працу лазернай рэзкі, у тым ліку маніторынг стану машыны, аўтаматычная праверка соплаў і датчыкі навакольнага асвятлення, якія выяўляюць бруд на ахоўным шкле галоўкі рэжучай машыны. Сёння мы можам выкарыстоўваць інтэлект сучасных машынных інтэрфейсаў, каб паказаць, колькі часу засталося да наступнага рамонту.
Усе гэтыя функцыі дапамагаюць аўтаматызаваць некаторыя аспекты тэхнічнага абслугоўвання машын. Незалежна ад таго, ці валодаем мы машынамі з такімі магчымасцямі, ці абслугоўваем абсталяванне па-старому (працавіта і з пазітыўным настроем), мы павінны гарантаваць, што задачы па тэхнічным абслугоўванні выконваюцца эфектыўна і своечасова.
Малюнак 2. Дасягненні ў галіне лазернай рэзкі па-ранейшаму сканцэнтраваны на агульнай карціне, а не толькі на хуткасці рэзкі. Напрыклад, гэты метад наназлучэння (злучэнне двух дэталяў, разрэзаных па агульнай лініі) спрыяе аддзяленню больш тоўстых дэталяў.
Прычына простая: машыны павінны быць у найлепшым працоўным стане, каб падтрымліваць высокую агульную эфектыўнасць абсталявання (OEE): даступнасць х прадукцыйнасць х якасць. Або, як гаворыцца на сайце oee.com: «[OEE] вызначае працэнт сапраўды эфектыўнага часу вытворчасці. OEE 100% азначае 100% якасць (толькі якасныя дэталі), 100% прадукцыйнасць (найвышэйшая прадукцыйнасць) і 100% даступнасць (без прастояў)». Дасягненне 100% OEE у большасці выпадкаў немагчыма. Галіновы стандарт набліжаецца да 60%, хоць тыповая OEE адрозніваецца ў залежнасці ад прымянення, колькасці машын і складанасці эксплуатацыі. У любым выпадку, выдатная OEE — гэта ідэал, да якога варта імкнуцца.
Уявіце, што мы атрымліваем запыт на прапанову 25 000 дэталяў ад буйнога і вядомага кліента. Забеспячэнне бесперабойнай працы гэтай працы можа аказаць значны ўплыў на будучы рост нашай кампаніі. Такім чынам, мы прапануем 100 000 долараў, і кліент згаджаецца. Гэта добрая навіна. Дрэнная навіна заключаецца ў тым, што наша рэнтабельнасць невялікая. Таму мы павінны забяспечыць максімальна магчымы ўзровень агульнай эфектыўнасці працы (OEE). Каб зарабіць грошы, мы павінны зрабіць усё магчымае, каб павялічыць сінюю зону і паменшыць аранжавую зону на малюнку 3.
Калі прыбытковасць нізкая, любыя нечаканасці могуць падарваць або нават звесці на нішто прыбытак. Ці сапсуе няправільнае праграмаванне маё сопла? Ці забрудзіць няправільны калібр маё ахоўнае шкло? У мяне незапланаваны прастой, і мне давялося перапыніць вытворчасць для прафілактычнага абслугоўвання. Як гэта паўплывае на вытворчасць?
Няправільнае праграмаванне або тэхнічнае абслугоўванне могуць прывесці да зніжэння чаканай хуткасці падачы (і хуткасці падачы, якая выкарыстоўваецца для разліку агульнага часу апрацоўкі). Гэта зніжае агульны каэфіцыент эфектыўнасці вытворчасці (OEE) і павялічвае агульны час вытворчасці — нават без неабходнасці перапынення вытворчасці для карэкціроўкі параметраў станка. Развітайцеся з даступнасцю аўтамабіляў.
Акрамя таго, ці сапраўды вырабленыя намі дэталі адпраўляюцца кліентам, ці некаторыя з іх проста выкідваюцца ў смеццевае вядро? Нізкія паказчыкі якасці ў разліках OEE могуць сапраўды нашкодзіць.
Выдаткі на лазерную рэзку разглядаюцца значна больш падрабязна, чым проста выстаўленне рахункаў за прамы час лазернай апрацоўкі. Сучасныя станкі прапануюць мноства варыянтаў, якія дапамагаюць вытворцам дасягнуць высокага ўзроўню празрыстасці, неабходнага ім для захавання канкурэнтаздольнасці. Каб заставацца прыбытковымі, нам проста трэба ведаць і разумець усе схаваныя выдаткі, якія мы плацім пры продажы віджэтаў.
Малюнак 3. Асабліва калі мы выкарыстоўваем вельмі тонкія палі, нам трэба мінімізаваць аранжавы колер і максымізаваць сіні.
FABRICATOR — вядучы часопіс па металаапрацоўцы і фармаванні ў Паўночнай Амерыцы. Часопіс публікуе навіны, тэхнічныя артыкулы і гісторыі выпадкаў, якія дазваляюць вытворцам выконваць сваю працу больш эфектыўна. FABRICATOR абслугоўвае галіну з 1970 года.
Цяпер даступны поўны лічбавы доступ да The FABRICATOR, што дае вам лёгкі доступ да каштоўных галіновых рэсурсаў.
Цяпер даступны поўны лічбавы доступ да часопіса Tubing Magazine, што дае вам лёгкі доступ да каштоўных галіновых рэсурсаў.
Цяпер даступны поўны лічбавы доступ да The Fabricator en Español, які забяспечвае лёгкі доступ да каштоўных галіновых рэсурсаў.
Кевін Картрайт абраў вельмі незвычайны шлях, каб стаць інструктарам па зварцы. Мультымедыйны мастак з вялікім вопытам работы ў Дэтройце…
Час публікацыі: 7 верасня 2023 г.