ร้านค้าแผ่นโลหะได้กำไรจากการตัดด้วยเลเซอร์อย่างไร

การกำหนดราคาตามเวลาในการตัดด้วยเลเซอร์เพียงอย่างเดียวอาจนำไปสู่การสั่งผลิต แต่ก็อาจส่งผลให้เกิดการสูญเสียได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่ออัตรากำไรของผู้ผลิตโลหะแผ่นต่ำ
เมื่อพูดถึงการจัดหาในอุตสาหกรรมเครื่องมือกล เรามักจะพูดถึงประสิทธิภาพของเครื่องมือกล ไนโตรเจนตัดเหล็กครึ่งนิ้วได้เร็วแค่ไหน? การเจาะใช้เวลานานเท่าใด? อัตราเร่ง? มาศึกษาเวลาและดูว่าเวลาในการดำเนินการเป็นอย่างไร! แม้ว่าสิ่งเหล่านี้จะเป็นจุดเริ่มต้นที่ดี แต่ก็มีตัวแปรที่เราจำเป็นต้องพิจารณาเมื่อคิดถึงสูตรความสำเร็จหรือไม่
เวลาทำงานเป็นพื้นฐานในการสร้างธุรกิจเลเซอร์ที่ดี แต่เราจำเป็นต้องคิดมากกว่าแค่ว่าต้องใช้เวลานานเท่าใดในการลดงาน ข้อเสนอที่มีพื้นฐานมาจากการลดเวลาเพียงอย่างเดียวอาจทำให้ใจคุณแตกสลาย โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากกำไรมีน้อย
เพื่อเปิดเผยต้นทุนที่ซ่อนอยู่ที่อาจเกิดขึ้นในการตัดด้วยเลเซอร์ เราจำเป็นต้องดูการใช้แรงงาน เวลาทำงานของเครื่องจักร ความสม่ำเสมอของเวลาในการผลิตและคุณภาพของชิ้นส่วน การทำงานซ้ำที่อาจเกิดขึ้นและการใช้วัสดุ โดยทั่วไป ต้นทุนชิ้นส่วนแบ่งออกเป็นสามประเภท: ต้นทุนอุปกรณ์ ต้นทุนค่าแรง (เช่น วัสดุที่ซื้อหรือก๊าซเสริมที่ใช้แล้ว) และค่าแรง จากที่นี่ ค่าใช้จ่ายสามารถแบ่งออกเป็นองค์ประกอบที่มีรายละเอียดมากขึ้น (ดูรูปที่ 1)
เมื่อเราคำนวณต้นทุนค่าแรงหรือต้นทุนชิ้นส่วน รายการทั้งหมดในรูปที่ 1 จะเป็นส่วนหนึ่งของต้นทุนทั้งหมด สิ่งต่างๆ อาจเกิดความสับสนเล็กน้อยเมื่อเราบัญชีต้นทุนในคอลัมน์หนึ่งโดยไม่ได้คำนึงถึงผลกระทบต่อต้นทุนในอีกคอลัมน์หนึ่งอย่างเหมาะสม
แนวคิดในการใช้วัสดุให้เกิดประโยชน์สูงสุดอาจไม่ได้สร้างแรงบันดาลใจให้กับใคร แต่เราต้องชั่งน้ำหนักข้อดีของมันกับการพิจารณาอื่นๆ เมื่อคำนวณต้นทุนของชิ้นส่วน เราพบว่าในกรณีส่วนใหญ่ วัสดุจะใช้ชิ้นส่วนที่ใหญ่ที่สุด
เพื่อให้ได้รับประโยชน์สูงสุดจากวัสดุ เราสามารถใช้กลยุทธ์ต่างๆ เช่น Collinear Cutting (CLC) CLC ช่วยประหยัดวัสดุและเวลาในการตัด เนื่องจากมีการสร้างขอบสองด้านของชิ้นส่วนในเวลาเดียวกันด้วยการตัดเพียงครั้งเดียว แต่เทคนิคนี้มีข้อจำกัดอยู่บ้าง มันขึ้นอยู่กับเรขาคณิตมาก ไม่ว่าในกรณีใด ชิ้นส่วนขนาดเล็กที่มีแนวโน้มที่จะพลิกคว่ำจะต้องประกอบเข้าด้วยกันเพื่อให้มั่นใจถึงความเสถียรของกระบวนการ และต้องมีคนแยกชิ้นส่วนเหล่านี้ออกจากกันและอาจลบคมออกได้ มันเพิ่มเวลาและแรงงานที่ไม่ได้มาฟรีๆ
การแยกชิ้นส่วนทำได้ยากเป็นพิเศษเมื่อทำงานกับวัสดุที่มีความหนา และเทคโนโลยีการตัดด้วยเลเซอร์ช่วยสร้างฉลาก "นาโน" ที่มีความหนามากกว่าครึ่งหนึ่งของความหนาของการตัด การสร้างพวกมันจะไม่ส่งผลกระทบต่อรันไทม์เนื่องจากคานยังคงอยู่ในการตัด หลังจากสร้างแท็บแล้ว ไม่จำเป็นต้องป้อนวัสดุอีกครั้ง (ดูรูปที่ 2) วิธีการดังกล่าวใช้ได้กับบางเครื่องเท่านั้น อย่างไรก็ตาม นี่เป็นเพียงตัวอย่างหนึ่งของความก้าวหน้าล่าสุดที่ไม่ได้จำกัดอยู่เพียงการชะลอตัวอีกต่อไป
ขอย้ำอีกครั้งว่า CLC ขึ้นอยู่กับเรขาคณิตเป็นอย่างมาก ดังนั้นในกรณีส่วนใหญ่ เราต้องการลดความกว้างของรางในรัง แทนที่จะทำให้มันหายไปโดยสิ้นเชิง เครือข่ายกำลังหดตัว เป็นเรื่องปกติ แต่จะเกิดอะไรขึ้นหากชิ้นส่วนเอียงและทำให้เกิดการชนกัน? ผู้ผลิตเครื่องมือกลนำเสนอโซลูชันที่หลากหลาย แต่แนวทางหนึ่งที่ทุกคนสามารถใช้ได้คือการเพิ่มออฟเซ็ตหัวฉีด
แนวโน้มในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาคือการลดระยะห่างจากหัวฉีดถึงชิ้นงาน เหตุผลง่ายๆ คือ ไฟเบอร์เลเซอร์นั้นเร็ว และไฟเบอร์เลเซอร์ขนาดใหญ่ก็เร็วมาก ความสามารถในการผลิตที่เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญจำเป็นต้องเพิ่มการไหลของไนโตรเจนไปพร้อมๆ กัน เลเซอร์ไฟเบอร์อันทรงพลังจะระเหยและหลอมโลหะภายในการตัดได้เร็วกว่าเลเซอร์ CO2 มาก
แทนที่จะทำให้เครื่องจักรช้าลง (ซึ่งอาจเป็นผลเสีย) เราจะปรับหัวฉีดให้พอดีกับชิ้นงาน สิ่งนี้จะเพิ่มการไหลของก๊าซเสริมผ่านรอยบากโดยไม่เพิ่มแรงดัน ฟังดูเหมือนเป็นผู้ชนะ ยกเว้นว่าเลเซอร์ยังคงเคลื่อนที่เร็วมาก และการเอียงกลับกลายเป็นปัญหามากขึ้น
รูปที่ 1 สามประเด็นสำคัญที่ส่งผลต่อต้นทุนของชิ้นส่วน ได้แก่ อุปกรณ์ ต้นทุนการดำเนินงาน (รวมถึงวัสดุที่ใช้และก๊าซเสริม) และแรงงาน ทั้งสามนี้จะรับผิดชอบส่วนหนึ่งของค่าใช้จ่ายทั้งหมด
หากโปรแกรมของคุณมีปัญหาในการพลิกชิ้นส่วนเป็นพิเศษ ควรเลือกเทคนิคการตัดที่ใช้ออฟเซ็ตหัวฉีดที่ใหญ่กว่า กลยุทธ์นี้สมเหตุสมผลหรือไม่นั้นขึ้นอยู่กับการใช้งาน เราต้องสร้างสมดุลระหว่างความต้องการความเสถียรของโปรแกรมกับปริมาณการใช้ก๊าซเสริมที่เพิ่มขึ้นซึ่งมาพร้อมกับการกระจัดของหัวฉีดที่เพิ่มขึ้น
อีกทางเลือกหนึ่งในการป้องกันการพลิกคว่ำของชิ้นส่วนคือการทำลายหัวรบที่สร้างขึ้นด้วยตนเองหรือโดยอัตโนมัติโดยใช้ซอฟต์แวร์ และที่นี่อีกครั้งที่เรากำลังเผชิญกับทางเลือก การดำเนินการทำลายส่วนหัวของส่วนปรับปรุงความน่าเชื่อถือของกระบวนการ แต่ยังเพิ่มต้นทุนสิ้นเปลืองและโปรแกรมที่ช้าอีกด้วย
วิธีที่สมเหตุสมผลที่สุดในการตัดสินใจว่าจะใช้การทำลายทากหรือไม่คือการพิจารณาทิ้งรายละเอียด หากเป็นไปได้และเราไม่สามารถตั้งโปรแกรมอย่างปลอดภัยเพื่อหลีกเลี่ยงการชนกันที่อาจเกิดขึ้นได้ เราก็มีหลายทางเลือก เราสามารถยึดชิ้นส่วนต่างๆ ด้วยไมโครสลักหรือตัดชิ้นส่วนโลหะออกแล้วปล่อยให้หล่นลงมาอย่างปลอดภัย
หากโปรไฟล์ปัญหาคือรายละเอียดทั้งหมด เราก็ไม่มีทางเลือกอื่นจริงๆ เราต้องทำเครื่องหมายไว้ หากปัญหาเกี่ยวข้องกับโปรไฟล์ภายในคุณจะต้องเปรียบเทียบเวลาและค่าใช้จ่ายในการซ่อมแซมและทำลายบล็อกโลหะ
ตอนนี้คำถามกลายเป็นต้นทุน การเพิ่มไมโครแท็กทำให้การแยกชิ้นส่วนหรือบล็อกออกจากรังทำได้ยากขึ้นหรือไม่ ถ้าเราทำลายหัวรบ เราจะยืดเวลาการทำงานของเลเซอร์ การเพิ่มแรงงานพิเศษเพื่อแยกชิ้นส่วนถูกกว่าไหม หรือการเพิ่มเวลาแรงงานให้กับอัตรารายชั่วโมงของเครื่องจักรถูกกว่าหรือไม่? เนื่องจากเครื่องจักรมีผลผลิตต่อชั่วโมงสูง จึงอาจขึ้นอยู่กับจำนวนชิ้นที่ต้องหั่นเป็นชิ้นเล็กๆ ที่ปลอดภัย
แรงงานเป็นปัจจัยด้านต้นทุนที่สูง และเป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องจัดการเมื่อพยายามแข่งขันในตลาดที่มีต้นทุนแรงงานต่ำ การตัดด้วยเลเซอร์ต้องใช้แรงงานที่เกี่ยวข้องกับการตั้งโปรแกรมเบื้องต้น (แม้ว่าต้นทุนจะลดลงในการสั่งซื้อใหม่ในภายหลัง) รวมถึงแรงงานที่เกี่ยวข้องกับการทำงานของเครื่องจักร ยิ่งเครื่องจักรทำงานอัตโนมัติมากเท่าไร เราก็จะได้รับค่าจ้างรายชั่วโมงของผู้ปฏิบัติงานเลเซอร์น้อยลงเท่านั้น
“ระบบอัตโนมัติ” ในการตัดด้วยเลเซอร์มักจะหมายถึงการประมวลผลและการคัดแยกวัสดุ แต่เลเซอร์สมัยใหม่ยังมีระบบอัตโนมัติหลายประเภทอีกด้วย เครื่องจักรสมัยใหม่มีระบบเปลี่ยนหัวฉีดอัตโนมัติ การควบคุมคุณภาพการตัดแบบแอคทีฟ และการควบคุมอัตราการป้อน เป็นการลงทุน แต่การประหยัดแรงงานที่เกิดขึ้นอาจทำให้ต้นทุนเหมาะสม
การชำระค่าเครื่องเลเซอร์รายชั่วโมงขึ้นอยู่กับประสิทธิภาพการผลิต ลองนึกภาพเครื่องจักรที่สามารถทำได้ในกะเดียวเหมือนกับที่เคยทำสองกะ ในกรณีนี้ การเปลี่ยนจากสองกะไปเป็นหนึ่งกะสามารถเพิ่มผลผลิตต่อชั่วโมงของเครื่องเป็นสองเท่า เนื่องจากเครื่องจักรแต่ละเครื่องผลิตได้มากขึ้น เราจึงลดจำนวนเครื่องจักรที่จำเป็นในการทำงานในปริมาณเท่ากัน การลดจำนวนเลเซอร์ลงครึ่งหนึ่งจะช่วยลดต้นทุนค่าแรงลงครึ่งหนึ่ง
แน่นอนว่าการประหยัดเหล่านี้จะหมดไปหากอุปกรณ์ของเราไม่น่าเชื่อถือ เทคโนโลยีการประมวลผลที่หลากหลายช่วยให้การตัดด้วยเลเซอร์ทำงานได้อย่างราบรื่น รวมถึงการตรวจสอบสภาพเครื่องจักร การตรวจสอบหัวฉีดอัตโนมัติ และเซ็นเซอร์วัดแสงโดยรอบที่ตรวจจับสิ่งสกปรกบนกระจกป้องกันของหัวตัด ปัจจุบัน เราสามารถใช้ความชาญฉลาดของอินเทอร์เฟซเครื่องจักรที่ทันสมัย ​​เพื่อแสดงเวลาที่เหลือก่อนการซ่อมแซมครั้งถัดไป
คุณสมบัติทั้งหมดเหล่านี้ช่วยให้การบำรุงรักษาเครื่องจักรบางด้านเป็นไปโดยอัตโนมัติ ไม่ว่าเราจะเป็นเจ้าของเครื่องจักรที่มีความสามารถเหล่านี้หรือบำรุงรักษาอุปกรณ์ด้วยวิธีเดิมๆ (ทำงานหนักและมีทัศนคติเชิงบวก) เราต้องแน่ใจว่างานบำรุงรักษาจะเสร็จสมบูรณ์อย่างมีประสิทธิภาพและตรงเวลา
รูปที่ 2 ความก้าวหน้าในการตัดด้วยเลเซอร์ยังคงมุ่งเน้นไปที่ภาพรวม ไม่ใช่แค่ความเร็วในการตัด ตัวอย่างเช่น วิธีการพันธะนาโนนี้ (การเชื่อมชิ้นงานสองชิ้นที่ตัดตามแนวเส้นร่วม) ช่วยให้การแยกชิ้นส่วนที่หนาขึ้นสะดวกขึ้น
เหตุผลง่ายๆ ก็คือ เครื่องจักรต้องมีสภาพการทำงานสูงสุดเพื่อรักษาประสิทธิภาพของอุปกรณ์โดยรวม (OEE) ให้อยู่ในระดับสูง ได้แก่ ความพร้อมใช้งาน x ประสิทธิภาพการผลิต x คุณภาพ หรือตามที่เว็บไซต์ oee.com กล่าวไว้: "[OEE] กำหนดเปอร์เซ็นต์ของเวลาในการผลิตที่มีประสิทธิภาพอย่างแท้จริง OEE 100% หมายถึงคุณภาพ 100% (ชิ้นส่วนที่มีคุณภาพเท่านั้น) ประสิทธิภาพ 100% (ประสิทธิภาพที่เร็วที่สุด) ) และความพร้อม 100% (ไม่มีการหยุดทำงาน)” การบรรลุ OEE 100% นั้นเป็นไปไม่ได้ในกรณีส่วนใหญ่ มาตรฐานอุตสาหกรรมเข้าใกล้ 60% แม้ว่า OEE ทั่วไปจะแตกต่างกันไปตามการใช้งาน จำนวนเครื่องจักร และความซับซ้อนของการดำเนินงาน ไม่ว่าจะด้วยวิธีใดก็ตาม ความเป็นเลิศของ OEE เป็นสิ่งที่คุ้มค่าในอุดมคติที่มุ่งมั่น
ลองจินตนาการว่าเราได้รับคำขอใบเสนอราคาชิ้นส่วนจำนวน 25,000 ชิ้นจากลูกค้ารายใหญ่และมีชื่อเสียง การดำเนินงานที่ราบรื่นของงานนี้อาจมีผลกระทบสำคัญต่อการเติบโตในอนาคตของบริษัทของเรา ดังนั้นเราจึงเสนอเงินจำนวน $100,000 และลูกค้าก็ยอมรับ นี่เป็นข่าวดี ข่าวร้ายก็คืออัตรากำไรของเรามีน้อย ดังนั้นเราจึงต้องรับรอง OEE ระดับสูงสุดที่เป็นไปได้ เพื่อสร้างรายได้ เราจะต้องพยายามอย่างเต็มที่เพื่อเพิ่มพื้นที่สีน้ำเงินและลดพื้นที่สีส้มในรูปที่ 3
เมื่ออัตรากำไรต่ำ ความประหลาดใจใดๆ ก็ตามสามารถบ่อนทำลายหรือทำให้ผลกำไรเป็นโมฆะได้ การตั้งโปรแกรมที่ไม่ดีจะทำให้หัวฉีดของฉันเสียหายหรือไม่ เกจวัดการตัดที่ไม่ดีจะปนเปื้อนกระจกนิรภัยของฉันหรือไม่ ฉันมีการหยุดทำงานโดยไม่ได้วางแผนไว้ และต้องหยุดชะงักการผลิตเพื่อการบำรุงรักษาเชิงป้องกัน จะส่งผลต่อการผลิตอย่างไร?
การตั้งโปรแกรมหรือการบำรุงรักษาที่ไม่ดีอาจทำให้อัตราป้อนที่คาดหวัง (และอัตราป้อนที่ใช้ในการคำนวณเวลาในการประมวลผลทั้งหมด) น้อยลง ซึ่งจะช่วยลด OEE และเพิ่มเวลาการผลิตโดยรวม แม้ว่าผู้ปฏิบัติงานไม่ต้องขัดจังหวะการผลิตเพื่อปรับพารามิเตอร์ของเครื่องจักรก็ตาม บอกลาความพร้อมของรถได้เลย
อีกทั้งอะไหล่ที่เราผลิตส่งถึงมือลูกค้าจริงหรือบางส่วนทิ้งลงถังขยะ? คะแนนคุณภาพที่ไม่ดีในการคำนวณ OEE อาจส่งผลเสียได้
ต้นทุนการผลิตการตัดด้วยเลเซอร์ได้รับการพิจารณาในรายละเอียดมากกว่าการเรียกเก็บเงินสำหรับเวลาเลเซอร์โดยตรง เครื่องมือกลในปัจจุบันมีตัวเลือกมากมายเพื่อช่วยให้ผู้ผลิตบรรลุถึงความโปร่งใสในระดับสูงที่พวกเขาต้องการเพื่อรักษาความสามารถในการแข่งขัน เพื่อรักษาผลกำไร เราเพียงแค่ต้องรู้และเข้าใจต้นทุนแอบแฝงทั้งหมดที่เราจ่ายเมื่อขายวิดเจ็ต
Image 3 โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อเราใช้ระยะขอบที่บางมาก เราต้องย่อสีส้มให้เล็กสุดและเพิ่มสีน้ำเงินให้ใหญ่ที่สุด
FABRICATOR คือนิตยสารเกี่ยวกับการขึ้นรูปโลหะและงานโลหะชั้นนำในอเมริกาเหนือ นิตยสารดังกล่าวเผยแพร่ข่าวสาร บทความทางเทคนิค และประวัติกรณีต่างๆ ที่ช่วยให้ผู้ผลิตสามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น FABRICATOR ให้บริการในอุตสาหกรรมมาตั้งแต่ปี 1970
การเข้าถึง FABRICATOR แบบดิจิทัลเต็มรูปแบบพร้อมใช้งานแล้ว ทำให้คุณเข้าถึงทรัพยากรอุตสาหกรรมอันมีค่าได้อย่างง่ายดาย
ขณะนี้มีการเข้าถึง Tubing Magazine แบบดิจิทัลเต็มรูปแบบแล้ว ทำให้คุณเข้าถึงทรัพยากรอุตสาหกรรมอันมีค่าได้อย่างง่ายดาย
การเข้าถึง The Fabricator en Españolแบบดิจิทัลเต็มรูปแบบพร้อมใช้งานแล้ว ช่วยให้เข้าถึงทรัพยากรอุตสาหกรรมอันมีค่าได้อย่างง่ายดาย
Myron Elkins เข้าร่วมพอดแคสต์ The Maker เพื่อพูดคุยเกี่ยวกับการเดินทางของเขาจากเมืองเล็กๆ สู่ช่างเชื่อมในโรงงาน...