O preço baseado apenas no tempo de corte a laser pode levar a ordens de produção, mas também pode ser uma operação deficitária, especialmente quando as margens do fabricante de chapas metálicas são baixas.
Quando se trata de fornecimento na indústria de máquinas-ferramenta, costumamos falar sobre a produtividade das máquinas-ferramenta. Com que rapidez o nitrogênio corta o aço em meia polegada? Quanto tempo leva um piercing? Taxa de aceleração? Vamos fazer um estudo de tempo e ver como é o tempo de execução! Embora esses sejam ótimos pontos de partida, serão realmente variáveis que precisamos considerar ao pensar na fórmula do sucesso?
O tempo de atividade é fundamental para construir um bom negócio de laser, mas precisamos pensar em mais do que apenas quanto tempo leva para reduzir o trabalho. Uma oferta baseada apenas na redução de tempo pode partir seu coração, principalmente se o lucro for pequeno.
Para descobrir quaisquer potenciais custos ocultos no corte a laser, precisamos analisar o uso de mão de obra, o tempo de atividade da máquina, a consistência no prazo de entrega e na qualidade das peças, qualquer possível retrabalho e uso de material. Em geral, os custos das peças se enquadram em três categorias: custos de equipamentos, custos de mão de obra (como materiais adquiridos ou gás auxiliar usado) e mão de obra. A partir daqui, os custos podem ser divididos em elementos mais detalhados (ver Figura 1).
Quando calculamos o custo de uma mão de obra ou o custo de uma peça, todos os itens da figura 1 farão parte do custo total. As coisas ficam um pouco confusas quando contabilizamos os custos em uma coluna sem contabilizar adequadamente o impacto nos custos em outra coluna.
A ideia de aproveitar ao máximo os materiais pode não inspirar ninguém, mas devemos pesar seus benefícios com outras considerações. Ao calcular o custo de uma peça, descobrimos que na maioria dos casos o material ocupa a maior parte.
Para aproveitar ao máximo o material, podemos implementar estratégias como o Corte Collinear (CLC). O CLC economiza material e tempo de corte, pois duas arestas da peça são criadas ao mesmo tempo com um corte. Mas esta técnica tem algumas limitações. É muito dependente da geometria. Em qualquer caso, peças pequenas que podem tombar precisam ser montadas para garantir a estabilidade do processo, e alguém precisa desmontar essas peças e possivelmente rebarbá-las. Acrescenta tempo e trabalho que não são gratuitos.
A separação de peças é especialmente difícil quando se trabalha com materiais mais espessos, e a tecnologia de corte a laser ajuda a criar etiquetas “nano” com espessura superior a metade da espessura do corte. Criá-las não afeta o tempo de execução porque as vigas permanecem no corte; após a criação das abas, não há necessidade de inserir novamente os materiais (ver Fig. 2). Esses métodos funcionam apenas em determinadas máquinas. No entanto, este é apenas um exemplo de avanços recentes que não se limitam mais a desacelerar as coisas.
Novamente, o CLC é muito dependente da geometria, portanto, na maioria dos casos, procuramos reduzir a largura da teia no ninho, em vez de fazê-la desaparecer completamente. A rede está encolhendo. Tudo bem, mas e se a peça inclinar e causar uma colisão? Os fabricantes de máquinas-ferramenta oferecem diversas soluções, mas uma abordagem disponível para todos é adicionar um deslocamento do bico.
A tendência dos últimos anos tem sido reduzir a distância do bico à peça. A razão é simples: os lasers de fibra são rápidos e os lasers de fibra grandes são realmente rápidos. Um aumento significativo na produtividade requer um aumento simultâneo no fluxo de nitrogênio. Poderosos lasers de fibra vaporizam e derretem o metal dentro do corte muito mais rápido que os lasers de CO2.
Em vez de desacelerar a máquina (o que seria contraproducente), ajustamos o bico para caber na peça de trabalho. Isto aumenta o fluxo de gás auxiliar através do entalhe sem aumentar a pressão. Parece um vencedor, exceto que o laser ainda está se movendo muito rápido e a inclinação se torna um problema maior.
Figura 1. Três áreas principais que afetam o custo de uma peça: equipamento, custos operacionais (incluindo materiais utilizados e gás auxiliar) e mão de obra. Esses três serão responsáveis por uma parcela do custo total.
Se o seu programa tiver dificuldade especial em inverter a peça, faz sentido escolher uma técnica de corte que utilize um deslocamento maior do bico. Se esta estratégia faz sentido depende da aplicação. Devemos equilibrar a necessidade de estabilidade do programa com o aumento no consumo de gás auxiliar que acompanha o aumento do deslocamento do bico.
Outra opção para evitar o tombamento de peças é a destruição da ogiva, criada manualmente ou automaticamente por meio de software. E aqui novamente nos deparamos com uma escolha. As operações de destruição de cabeçalhos de seção melhoram a confiabilidade do processo, mas também aumentam os custos de consumíveis e programas lentos.
A maneira mais lógica de decidir se deve usar destruições de balas é considerar a eliminação de detalhes. Se isso for possível e não pudermos programar com segurança para evitar uma possível colisão, temos várias opções. Podemos fixar as peças com microtravas ou cortar pedaços de metal e deixá-los cair com segurança.
Se o perfil do problema for todo o detalhe em si, então realmente não temos outra escolha, precisamos marcá-lo. Se o problema estiver relacionado ao perfil interno, será necessário comparar o tempo e o custo de reparo e quebra do bloco metálico.
Agora a questão passa a ser o custo. A adição de microtags dificulta a extração de uma peça ou bloco de um agrupamento? Se destruirmos a ogiva, prolongaremos o tempo de execução do laser. É mais barato adicionar mão de obra extra para separar peças ou é mais barato adicionar tempo de mão de obra à taxa horária de uma máquina? Dada a alta produção horária da máquina, provavelmente tudo se resume a quantas peças precisam ser cortadas em pedaços pequenos e seguros.
A mão-de-obra é um enorme factor de custo e é importante geri-la quando se tenta competir num mercado de baixo custo de mão-de-obra. O corte a laser requer mão de obra associada à programação inicial (embora os custos sejam reduzidos em pedidos subsequentes), bem como mão de obra associada à operação da máquina. Quanto mais automatizadas as máquinas, menos podemos obter com o salário por hora do operador de laser.
“Automação” no corte a laser geralmente se refere ao processamento e classificação de materiais, mas os lasers modernos também possuem muitos outros tipos de automação. As máquinas modernas são equipadas com troca automática de bicos, controle ativo de qualidade de corte e controle de taxa de avanço. É um investimento, mas a economia de mão-de-obra resultante pode justificar o custo.
O pagamento por hora das máquinas a laser depende da produtividade. Imagine uma máquina que pode fazer em um turno o que costumava levar dois turnos. Neste caso, a mudança de dois turnos para um pode duplicar a produção horária da máquina. À medida que cada máquina produz mais, reduzimos o número de máquinas necessárias para realizar a mesma quantidade de trabalho. Ao reduzir pela metade o número de lasers, reduziremos pela metade os custos trabalhistas.
É claro que essas economias irão por água abaixo se nosso equipamento não for confiável. Uma variedade de tecnologias de processamento ajudam a manter o corte a laser funcionando perfeitamente, incluindo monitoramento das condições da máquina, inspeção automática dos bicos e sensores de luz ambiente que detectam sujeira no vidro protetor da cabeça de corte. Hoje, podemos usar a inteligência das interfaces de máquinas modernas para mostrar quanto tempo resta até o próximo reparo.
Todos esses recursos ajudam a automatizar alguns aspectos da manutenção da máquina. Quer possuamos máquinas com estas capacidades ou façamos a manutenção do equipamento à moda antiga (trabalho árduo e uma atitude positiva), devemos garantir que as tarefas de manutenção são concluídas de forma eficiente e dentro do prazo.
Figura 2. Os avanços no corte a laser ainda estão focados no panorama geral, não apenas na velocidade de corte. Por exemplo, este método de nanobonding (unir duas peças cortadas ao longo de uma linha comum) facilita a separação de peças mais espessas.
A razão é simples: as máquinas precisam estar nas melhores condições operacionais para manter uma alta eficácia geral do equipamento (OEE): disponibilidade x produtividade x qualidade. Ou, como diz o site oee.com: “[OEE] define a porcentagem do tempo de produção verdadeiramente eficaz. Um OEE de 100% significa 100% de qualidade (apenas peças de qualidade), 100% de desempenho (desempenho mais rápido). ) e 100% de disponibilidade (sem tempo de inatividade). Alcançar 100% OEE é impossível na maioria dos casos. O padrão da indústria se aproxima de 60%, embora o OEE típico varie de acordo com a aplicação, o número de máquinas e a complexidade da operação. De qualquer forma, a excelência do OEE é um ideal pelo qual vale a pena lutar.
Imagine que recebemos uma solicitação de orçamento de 25.000 peças de um cliente grande e conhecido. Garantir o bom funcionamento deste trabalho pode ter um impacto significativo no crescimento futuro da nossa empresa. Então oferecemos US$ 100.000 e o cliente aceita. Esta é uma boa notícia. A má notícia é que nossas margens de lucro são pequenas. Portanto, devemos garantir o mais alto nível possível de OEE. Para ganhar dinheiro, devemos fazer o possível para aumentar a área azul e diminuir a área laranja na figura 3.
Quando as margens são baixas, quaisquer surpresas podem prejudicar ou até anular os lucros. A má programação arruinará meu bocal? Um medidor de corte ruim contaminará meu vidro de segurança? Tive uma parada não planejada e tive que interromper a produção para manutenção preventiva. Como isso afetará a produção?
Uma programação ou manutenção inadequada pode fazer com que o avanço esperado (e o avanço usado para calcular o tempo total de processamento) seja menor. Isto reduz o OEE e aumenta o tempo geral de produção – mesmo sem que o operador tenha que interromper a produção para ajustar os parâmetros da máquina. Diga adeus à disponibilidade de carros.
Além disso, as peças que fabricamos são realmente enviadas aos clientes ou algumas peças são jogadas na lata de lixo? Pontuações de baixa qualidade nos cálculos de OEE podem realmente prejudicar.
Os custos de produção do corte a laser são considerados com muito mais detalhes do que apenas o faturamento pelo tempo direto do laser. As máquinas-ferramentas atuais oferecem muitas opções para ajudar os fabricantes a alcançar o alto nível de transparência necessário para permanecerem competitivos. Para continuarmos lucrativos, só precisamos conhecer e compreender todos os custos ocultos que pagamos ao vender widgets.
Imagem 3 Principalmente quando usamos margens muito finas, precisamos minimizar o laranja e maximizar o azul.
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Horário da postagem: 28 de agosto de 2023