Prijzen op basis van alleen de lasersnijtijd kunnen leiden tot productieorders, maar kunnen ook een verlieslatende operatie zijn, vooral als de marges van de plaatmetaalfabrikant laag zijn.
Als het gaat om het aanbod in de gereedschapswerktuigindustrie, hebben we het meestal over de productiviteit van werktuigmachines.Hoe snel snijdt stikstof staal van een halve inch?Hoe lang duurt een piercing?Acceleratiepercentage?Laten we een tijdstudie doen en kijken hoe de uitvoeringstijd eruit ziet!Hoewel dit goede uitgangspunten zijn, zijn het toch werkelijk variabelen waarmee we rekening moeten houden bij het nadenken over de succesformule?
Uptime is van fundamenteel belang voor het opbouwen van een goed laserbedrijf, maar we moeten niet alleen nadenken over hoe lang het duurt om de hoeveelheid werk te verminderen.Een aanbod uitsluitend gebaseerd op tijdsbesparing kan uw hart breken, vooral als de winst klein is.
Om potentiële verborgen kosten bij lasersnijden bloot te leggen, moeten we kijken naar het arbeidsgebruik, de machine-uptime, consistentie in doorlooptijd en kwaliteit van onderdelen, eventuele nabewerkingen en materiaalgebruik.Over het algemeen vallen de onderdelenkosten in drie categorieën: apparatuurkosten, arbeidskosten (zoals gekochte materialen of gebruikt hulpgas) en arbeid.Vanaf hier kunnen de kosten worden opgesplitst in meer gedetailleerde elementen (zie figuur 1).
Wanneer we de kosten van een arbeid of een onderdeel berekenen, maken alle items in figuur 1 deel uit van de totale kosten.Het wordt een beetje verwarrend als we de kosten in de ene kolom verantwoorden, zonder op de juiste manier rekening te houden met de impact op de kosten in een andere kolom.
Het idee om het beste uit materialen te halen, zal misschien niemand inspireren, maar we moeten de voordelen ervan afwegen tegen andere overwegingen.Bij het berekenen van de kosten van een onderdeel zien we dat in de meeste gevallen het materiaal het grootste deel voor zijn rekening neemt.
Om het maximale uit het materiaal te halen, kunnen we strategieën zoals Collinear Cutting (CLC) implementeren.CLC bespaart materiaal en snijtijd, omdat met één snede tegelijkertijd twee randen van het onderdeel worden gemaakt.Maar deze techniek heeft enkele beperkingen.Het is erg geometrie-afhankelijk.Hoe dan ook, kleine onderdelen die gevoelig zijn voor omvallen moeten in elkaar worden gezet om de processtabiliteit te garanderen, en iemand moet deze onderdelen uit elkaar halen en eventueel ontbramen.Het voegt tijd en arbeid toe die niet gratis is.
Het scheiden van onderdelen is vooral moeilijk bij het werken met dikkere materialen, en lasersnijtechnologie helpt bij het maken van ‘nano’-labels met een dikte van meer dan de helft van de dikte van de snede.Het maken ervan heeft geen invloed op de looptijd, omdat de liggers in de snede blijven;na het aanmaken van tabbladen is het niet nodig om materialen opnieuw in te voeren (zie figuur 2).Dergelijke methoden werken alleen op bepaalde machines.Dit is echter slechts één voorbeeld van recente ontwikkelingen die zich niet langer beperken tot het vertragen van de zaken.
Nogmaals, CLC is erg afhankelijk van de geometrie, dus in de meeste gevallen proberen we de breedte van het web in het nest te verkleinen in plaats van het volledig te laten verdwijnen.Het netwerk wordt kleiner.Dat is prima, maar wat als het onderdeel kantelt en een botsing veroorzaakt?Fabrikanten van werktuigmachines bieden verschillende oplossingen, maar één aanpak die voor iedereen beschikbaar is, is het toevoegen van een spuitmondoffset.
De trend van de laatste jaren is het verkleinen van de afstand van het mondstuk tot het werkstuk.De reden is simpel: fiberlasers zijn snel, en grote fiberlasers zijn erg snel.Een aanzienlijke toename van de productiviteit vereist een gelijktijdige toename van de stikstofstroom.Krachtige fiberlasers verdampen en smelten het metaal in de snede veel sneller dan CO2-lasers.
In plaats van de machine te vertragen (wat contraproductief zou zijn), passen we de spuitmond aan het werkstuk aan.Dit vergroot de stroom hulpgas door de inkeping zonder de druk te verhogen.Klinkt als een winnaar, behalve dat de laser nog steeds erg snel beweegt en dat de kanteling een groter probleem wordt.
Figuur 1. Drie belangrijke gebieden die van invloed zijn op de kosten van een onderdeel: apparatuur, bedrijfskosten (inclusief gebruikte materialen en hulpgas) en arbeid.Deze drie zullen verantwoordelijk zijn voor een deel van de totale kosten.
Als uw programma bijzonder veel moeite heeft met het omdraaien van het onderdeel, is het zinvol om een snijtechniek te kiezen waarbij gebruik wordt gemaakt van een grotere spuitmondoffset.Of deze strategie zinvol is, hangt af van de toepassing.We moeten de behoefte aan programmastabiliteit in evenwicht brengen met de toename van het hulpgasverbruik die gepaard gaat met de toenemende verplaatsing van de spuitmonden.
Een andere optie om het kantelen van onderdelen te voorkomen is de vernietiging van de kernkop, die handmatig of automatisch met behulp van software wordt gemaakt.En ook hier staan we weer voor een keuze.De vernietiging van sectiekopteksten verbetert de procesbetrouwbaarheid, maar verhoogt ook de verbruikskosten en trage programma's.
De meest logische manier om te beslissen of je naaktslakvernietigingen wilt gebruiken, is door te overwegen details te laten vallen.Als dit mogelijk is en we niet veilig kunnen programmeren om een mogelijke botsing te voorkomen, hebben we verschillende opties.Wij kunnen onderdelen vastzetten met micro-latches of stukken metaal afsnijden en veilig laten vallen.
Als het probleemprofiel het hele detail zelf is, hebben we eigenlijk geen andere keus, we moeten het markeren.Als het probleem verband houdt met het interne profiel, moet u de tijd en kosten van het repareren en breken van het metalen blok vergelijken.
Nu wordt de vraag de kosten.Maakt het toevoegen van microtags het moeilijker om een onderdeel of blok uit een nest te halen?Als we de kernkop vernietigen, verlengen we de looptijd van de laser.Is het goedkoper om extra arbeid toe te voegen aan afzonderlijke onderdelen, of is het goedkoper om arbeidstijd toe te voegen aan het uurtarief van een machine?Gezien de hoge uurproductie van de machine komt het waarschijnlijk neer op het aantal stukken dat in kleine, veilige stukjes moet worden gesneden.
Arbeid is een enorme kostenfactor en het is belangrijk om deze te beheersen als we proberen te concurreren op een markt met lage arbeidskosten.Lasersnijden vereist arbeid die verband houdt met de initiële programmering (hoewel de kosten bij volgende nabestellingen worden verlaagd) en arbeid die verband houdt met de bediening van de machine.Hoe meer de machines geautomatiseerd zijn, hoe minder we kunnen halen uit het uurloon van de laseroperator.
‘Automatisering’ bij lasersnijden heeft meestal betrekking op het bewerken en sorteren van materialen, maar moderne lasers kennen ook nog veel meer vormen van automatisering.Moderne machines zijn uitgerust met automatische mondstukwissel, actieve snijkwaliteitscontrole en voedingssnelheidscontrole.Het is een investering, maar de daaruit voortvloeiende arbeidsbesparing kan de kosten rechtvaardigen.
Uurbetaling van lasermachines is afhankelijk van de productiviteit.Stel je een machine voor die in één ploegendienst kan doen wat vroeger in twee ploegen nodig was.In dit geval kan het overschakelen van twee ploegen naar één de uurproductie van de machine verdubbelen.Naarmate elke machine meer produceert, verminderen we het aantal machines dat nodig is om dezelfde hoeveelheid werk te doen.Door het aantal lasers te halveren halveren we de arbeidskosten.
Deze besparingen gaan uiteraard verloren als onze apparatuur onbetrouwbaar blijkt te zijn.Een verscheidenheid aan verwerkingstechnologieën zorgen ervoor dat het lasersnijden soepel verloopt, waaronder monitoring van de machinestatus, automatische spuitmondcontroles en omgevingslichtsensoren die vuil op het beschermglas van de snijkop detecteren.Tegenwoordig kunnen we de intelligentie van moderne machine-interfaces gebruiken om te laten zien hoeveel tijd er nog rest tot de volgende reparatie.
Al deze functies helpen sommige aspecten van het machineonderhoud te automatiseren.Of we nu machines met deze mogelijkheden bezitten of de apparatuur op de ouderwetse manier onderhouden (hard werken en een positieve instelling), we moeten ervoor zorgen dat onderhoudstaken efficiënt en op tijd worden voltooid.
Figuur 2. De vooruitgang op het gebied van lasersnijden is nog steeds gericht op het grote geheel, en niet alleen op de snijsnelheid.Deze methode van nanobonding (het verbinden van twee langs een gemeenschappelijke lijn gesneden werkstukken) vergemakkelijkt bijvoorbeeld de scheiding van dikkere delen.
De reden is simpel: machines moeten in topconditie verkeren om een hoge algehele apparatuureffectiviteit (OEE) te behouden: beschikbaarheid x productiviteit x kwaliteit.Of, zoals de website oee.com het stelt: “[OEE] definieert het percentage werkelijk effectieve productietijd.Een OEE van 100% betekent 100% kwaliteit (alleen kwaliteitsonderdelen), 100% prestatie (snelste prestatie).) en 100% beschikbaarheid (geen downtime).”Het bereiken van 100% OEE is in de meeste gevallen onmogelijk.De industrienorm nadert de 60%, hoewel de typische OEE varieert afhankelijk van de toepassing, het aantal machines en de complexiteit van de bediening.Hoe dan ook, OEE-excellentie is een ideaal dat de moeite waard is om na te streven.
Stel je voor dat wij van een grote en bekende klant een offerteaanvraag ontvangen voor 25.000 onderdelen.Het garanderen van een goede werking van deze werkzaamheden kan een aanzienlijke impact hebben op de toekomstige groei van ons bedrijf.Dus bieden we $100.000 en de klant accepteert.Dit is goed nieuws.Het slechte nieuws is dat onze winstmarges klein zijn.Daarom moeten we zorgen voor het hoogst mogelijke niveau van OEE.Om geld te verdienen moeten we ons best doen om het blauwe gebied te vergroten en het oranje gebied in figuur 3 te verkleinen.
Wanneer de marges laag zijn, kunnen eventuele verrassingen de winst ondermijnen of zelfs teniet doen.Zal een slechte programmering mijn mondstuk verpesten?Zal een slecht geslepen meter mijn veiligheidsglas vervuilen?Ik heb een ongeplande stilstand en moest de productie onderbreken voor preventief onderhoud.Welke invloed zal dit hebben op de productie?
Een slechte programmering of slecht onderhoud kan ertoe leiden dat de verwachte voedingssnelheid (en de voedingssnelheid die wordt gebruikt om de totale verwerkingstijd te berekenen) lager is.Dit vermindert de OEE en verhoogt de totale productietijd – zelfs zonder de noodzaak om de productie te onderbreken om de machineparameters aan te passen.Zeg vaarwel tegen de beschikbaarheid van auto's.
En worden de onderdelen die we maken ook daadwerkelijk naar klanten gestuurd, of worden sommige onderdelen in de prullenbak gegooid?Slechte kwaliteitsscores bij OEE-berekeningen kunnen echt pijn doen.
De productiekosten voor lasersnijden worden veel gedetailleerder bekeken dan alleen de facturering voor directe lasertijd.De huidige werktuigmachines bieden veel mogelijkheden om fabrikanten te helpen het hoge niveau van transparantie te bereiken dat ze nodig hebben om concurrerend te blijven.Om winstgevend te blijven, hoeven we alleen maar alle verborgen kosten te kennen en te begrijpen die we betalen bij het verkopen van widgets.
Afbeelding 3 Vooral als we zeer dunne marges gebruiken, moeten we het oranje minimaliseren en het blauw maximaliseren.
FABRICATOR is het toonaangevende tijdschrift voor metaalvorming en metaalbewerking in Noord-Amerika.Het tijdschrift publiceert nieuws, technische artikelen en casuïstiek waarmee fabrikanten hun werk efficiënter kunnen doen.FABRICATOR bedient de industrie sinds 1970.
Volledige digitale toegang tot The FABRICATOR is nu beschikbaar, waardoor u eenvoudig toegang heeft tot waardevolle bronnen uit de sector.
Volledige digitale toegang tot Tubing Magazine is nu beschikbaar, waardoor u eenvoudig toegang heeft tot waardevolle bronnen uit de sector.
Volledige digitale toegang tot The Fabricator en Español is nu beschikbaar, waardoor u eenvoudig toegang krijgt tot waardevolle industriële bronnen.
Kevin Cartwright bewandelde een zeer onconventioneel pad om lasinstructeur te worden.Multimediakunstenaar met lange ervaring in Detroit…
Posttijd: 07-sep-2023