bedrijfsnieuws over Materiaalbenutting in metaalbewerkingsbedrijven: Hoe te verbeteren van 85% naar 95%

Voor metaalverwerkende bedrijven heeft de snijafdeling vaak een grote invloed op de totale productiekosten.

Veel fabrikanten richten zich op arbeidskosten, machineproductiviteit en snijsnelheid, maar negeren vaak een directere vraag:

Hoeveel van het ruwe materiaal wordt daadwerkelijk omgezet in bruikbare producten?

Voor stalen buizen, ronde staven, profielen, aluminium materialen en andere metaalproducten kunnen materiaalkosten meer dan 60% van de totale kosten van een snijafdeling uitmaken.

Wanneer het materiaalgebruik rond de 85% blijft, lijkt het verschil misschien klein. Echter, bij productie met een hoog volume kan de resterende 15% een aanzienlijke hoeveelheid materiaal vertegenwoordigen die als zaagspleetverlies, ongebruikte restanten, defecte einden of schroot eindigt.

Het verbeteren van het materiaalgebruik van 85% naar 90% of zelfs 95% kan daarom op de lange termijn aanzienlijke besparingen opleveren.

Dus, wat veroorzaakt een laag materiaalgebruik en hoe kunnen fabrikanten dit verbeteren?

Elke snijbewerking verwijdert een bepaalde hoeveelheid materiaal.

Dit staat bekend als zaagspleetverlies.

Het materiaal dat bij een enkele snede verloren gaat, lijkt misschien onbeduidend, maar wanneer een productielijn duizenden sneden per dag uitvoert, kan het totale verlies aanzienlijk worden.

Wanneer bijvoorbeeld een stalen buis van 6 meter in meerdere stukken met vaste lengte wordt gesneden, creëert elke extra snede een nieuw zaagspleetverlies.

Het gebruik van een onnodig breed snijgereedschap of het niet optimaliseren van de snijparameters kan het materiaalverbruik verder verhogen.

Daarom moet het verminderen van zaagspleetverlies per snede een van de meest directe manieren om het materiaalgebruik te verbeteren.

Materiaalrestanten zijn bijna onvermijdelijk bij het metaal snijden.

Het echte probleem is niet of er restanten worden gegenereerd, maar of ze correct worden beheerd en hergebruikt.

Na het snijden van een materiaal van 6 meter kan bijvoorbeeld 420 mm overblijven.

Zonder een goed systeem voor restantenbeheer kan de operator dit simpelweg als schroot behandelen.

Echter, als een toekomstige bestelling een component van 400 mm vereist, heeft dat restant van 420 mm nog steeds aanzienlijke waarde.

Een effectief systeem voor restantenbeheer moet omvatten:

• Registratie van restantlengtes
• Classificatie van restanten op materiaalspecificatie
• Identificatie van materiaalgraden
• Onderhoud van een restantvoorraad
• Prioritering van herbruikbare restanten tijdens productieplanning

Hoe beter het beheer van restanten, hoe hoger het werkelijke materiaalgebruik.

De einden van stalen buizen, staven en profielen zijn niet altijd geschikt voor directe verwerking.

Veelvoorkomende problemen zijn:

• Vervormde einden
• Overmatige bramen
• Roest
• Oneffen einden
• Lokale defecten

Wanneer de materiaaleinden defect zijn, moeten operators mogelijk extra materiaal verwijderen vóór de productie.

Dat verwijderde deel wordt materiaalverlies.

Nog belangrijker is dat slechte snijkwaliteit aanvullende nabewerking van de kopse kant kan vereisen na de initiële snede, wat verdere materiaal- en arbeidskosten met zich meebrengt.

De snijlay-out heeft een grote impact op het materiaalgebruik.

Bijvoorbeeld, een ruw materiaal van 6 meter moet mogelijk in verschillende productlengtes worden gesneden.

Als elke bestelling afzonderlijk wordt gepland, kunnen aanzienlijke restanten worden gegenereerd.

Echter, als verschillende productlengtes strategisch worden gecombineerd, kan hetzelfde ruwe materiaal vaak veel efficiënter worden gebruikt.

Daarom moet snijoptimalisatie zich niet alleen richten op één bestelling. Het moet rekening houden met het algehele productieschema.

De eerste stap naar een hoger materiaalgebruik is betere snijplanning.

Bestellingen met hetzelfde materiaal, specificatie en vergelijkbare snijlengtes kunnen worden gecombineerd om onnodige restanten te verminderen.

Bijvoorbeeld, één bestelling kan stukken van 1.000 mm vereisen, terwijl een andere 980 mm en een andere 1.020 mm vereist.

Als deze bestellingen afzonderlijk worden gepland, kan elk zijn eigen restmateriaal genereren.

Door ze te combineren, kan de fabrikant beter gebruik maken van de volledige lengte van het ruwe materiaal.

In plaats van elke bestelling onafhankelijk te plannen, kunnen fabrikanten verschillende snijlengtes combineren.

Bijvoorbeeld:

1.200 mm + 1.200 mm + 800 mm + 800 mm + 1.000 mm + 1.000 mm

Door verschillende stuklengtes te combineren, kan het resterende materiaal aan het einde van de snijreeks worden verminderd.

Deze aanpak is bijzonder effectief voor fabrikanten die veel verschillende bestellingen en productspecificaties verwerken.

Wanneer een fabriek grote aantallen bestellingen met verschillende materialen, lengtes en hoeveelheden moet verwerken, wordt handmatige snijplanning steeds moeilijker.

Een automatisch snijoptimalisatiesysteem kan rekening houden met:

• Lengte van het ruwe materiaal
• Vereiste stuklengtes
• Vereiste hoeveelheden
• Zaagspleet
• Restantvereisten

en berekent automatisch efficiëntere snijcombinaties.

Dit is een van de belangrijkste manieren waarop automatisering kan helpen materiaalverspilling te verminderen.

Materiaalgebruik gaat niet alleen over hoe je de sneden plant.

Het gaat ook over hoe je de sneden uitvoert.

Verschillende snijmachines en snijgereedschappen hebben verschillende snijkarakteristieken en zaagspleetbreedtes.

Voor metaal snijden met een hoog volume kunnen snelle cirkelvormige zaagmachines efficiënte en stabiele snijprestaties leveren, terwijl ze cirkelvormige zaagbladen gebruiken die zijn ontworpen voor continue productie.

Met de juiste spilnauwkeurigheid, voedingsregeling, machine-stijfheid en bladselectie kunnen fabrikanten de snijkwaliteit handhaven en tegelijkertijd onnodig materiaalverlies minimaliseren.

Op een productielijn die dagelijks duizenden sneden uitvoert, kan zelfs een kleine vermindering van materiaalverlies per snede leiden tot aanzienlijke besparingen op de lange termijn.

Een restant is niet noodzakelijkerwijs schroot.

Fabrikanten kunnen een eenvoudige restantendatabase aanleggen op basis van hun productievereisten.

Bijvoorbeeld:

Wanneer een nieuwe bestelling in productie gaat, kan het systeem eerst controleren of er geschikte restanten beschikbaar zijn.

Dit creëert een efficiëntere materiaalcyclus:

Ruwe Materiaal → Snijden → Restant → Restantvoorraad → Nieuw Snijplan → Restant Hergebruik

in plaats van:

Ruwe Materiaal → Snijden → Restmateriaal → Schroot

Het verschil tussen deze twee benaderingen kan een aanzienlijke impact hebben op de materiaalkosten.

Veel fabrikanten richten zich sterk op de snijsnelheid, terwijl ze minder aandacht besteden aan de kwaliteit van het snijoppervlak.

Als het snij-eind overmatige bramen, slechte haaksheid of vervorming heeft, kunnen aanvullende bewerkingen nodig zijn, zoals:

• Secundaire bewerking
• Kopse kant slijpen
• Ontbramen
• Aanvullende positionering en verwerking

Deze bewerkingen verhogen de arbeidskosten en verwerkingskosten en kunnen ook leiden tot extra materiaalverlies.

Daarom moet een hoogwaardige snijoplossing zich richten op:

Snijnauwkeurigheid + Kwaliteit Kopse Kant + Processtabiliteit

Voor componenten die worden gelast, geassembleerd of direct na het snijden worden gebruikt, kan een schoon en nauwkeurig snij-eind downstreamverwerking verminderen en de algehele productie-efficiëntie verbeteren.

Beschouw een fabrikant van metalen meubelen die tafels, stoelen, rekken en metalen frames produceert met behulp van stalen buizen en ronde staven.

Voor verbetering:

• Materiaalgebruik: ongeveer 86%
• Geen gestandaardiseerd restantbeheer
• Beperkte gecombineerde snijoptimalisatie tussen verschillende bestellingen
• Sommige materiaaleinden vereisten aanvullende verwerking
• Snijplannen waren voornamelijk gebaseerd op de ervaring van de operator

Het bedrijf implementeerde vier verbeteringen.

Bestellingen met dezelfde materiaalspecificaties werden gecombineerd, terwijl lange en korte stukken strategisch samen werden gerangschikt.

Meer geschikte snelle cirkelvormige zaagmachines en bladen werden geselecteerd op basis van de materiaalspecificaties en productievereisten, wat hielp bij het verminderen van onnodig zaagspleetverlies.

Herbruikbare restanten werden geclassificeerd op lengte, specificatie en materiaalgraden en geprioriteerd voor bestellingen met korte lengtes.

Een stabieler snijproces werd geïntroduceerd om de snijnauwkeurigheid en de kwaliteit van de kopse kant te verbeteren, waardoor secundaire verwerking werd verminderd.

Na continue optimalisatie steeg het materiaalgebruik van ongeveer 86% naar 94%.

Een verbetering van 8 procentpunten lijkt op het eerste gezicht misschien niet dramatisch, maar voor een fabrikant met een hoog volume kan dit leiden tot een aanzienlijke vermindering van materiaalverspilling gedurende een jaar.

Het verbeteren van materiaalgebruik is niet simpelweg een kwestie van het vervangen van één machine.

De meest effectieve resultaten komen meestal voort uit de combinatie van:

Snijoptimalisatie + Apparatuuroptimalisatie + Restantenbeheer + Kwaliteitscontrole

Een zwakte op een van deze gebieden kan het algehele resultaat beperken.

Bijvoorbeeld:

Uitstekende snijoptimalisatie kan overmatig zaagspleetverlies niet volledig compenseren.

Zeer nauwkeurige apparatuur kan materiaalverspilling niet voorkomen als bruikbare restanten simpelweg worden weggegooid.

Goed restantbeheer kan onnodige verspilling niet elimineren als slechte kwaliteit van de kopse kant leidt tot overmatige secundaire verwerking.

Voor moderne metaalbewerkingsbedrijven moet materiaalgebruik daarom worden behandeld als een productie-indicator op systeemniveau, in plaats van simpelweg een machineparameter.

Het verbeteren van materiaalgebruik vereist zowel apparatuur als management.

Van snijlay-out en restantbeheer tot zaagspleetverlies en de kwaliteit van de kopse kant, elke kleine verbetering kan significant worden wanneer deze wordt vermenigvuldigd over duizenden sneden en tonnen materiaal.

Onze snelle cirkelvormige zaagmachines zijn ontworpen voor hoge precisie, hoge efficiëntie en stabiel metaal snijden. Afhankelijk van het materiaaltype en de productievereisten kunnen geschikte machine- en bladconfiguraties worden geselecteerd, met automatische snijoptimalisatie en geautomatiseerde voedingsoplossingen beschikbaar voor hogere niveaus van productieautomatisering.

Voor fabrikanten die dagelijks grote hoeveelheden stalen buizen, ronde staven, profielen en andere metalen materialen verwerken, kan het verbeteren van materiaalgebruik waardevoller zijn dan simpelweg het verhogen van de snijsnelheid.