Κατά την αγορά μιας μεταλλικής πριονωτής μηχανής, οι αγοραστές συνήθως εστιάζουν στην ταχύτητα κοπής, την ακρίβεια, το επίπεδο αυτοματισμού και την τιμή της μηχανής.

Ωστόσο, για εργασίες κοπής μετάλλων υψηλού όγκου, ένας άλλος παράγοντας μπορεί να έχει σημαντικό αντίκτυπο στο κόστος παραγωγής:

Πόσο υλικό απομένει στο τέλος κάθε ακατέργαστης ράβδου;

Μια διαφορά μόλις μερικών δεκάδων χιλιοστών μπορεί να φαίνεται ασήμαντη όταν κοιτάζουμε μια μεμονωμένη ράβδο. Αλλά όταν ένα εργοστάσιο επεξεργάζεται εκατοντάδες ράβδους κάθε μέρα, η συσσωρευμένη απώλεια υλικού μπορεί να γίνει σημαντική.

Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο η σύγκριση μεταξύ πριονωτών μηχανών μετάλλων δύο αξόνων και τριών αξόνων δεν πρέπει να περιορίζεται στη διαμόρφωση της μηχανής ή στην τιμή αγοράς. Το πιο σημαντικό ερώτημα είναι:

Πώς η διαμόρφωση της μηχανής επηρεάζει το μήκος υπολείμματος, την αξιοποίηση του υλικού και το μακροπρόθεσμο λειτουργικό κόστος;

Αυτό το άρθρο συγκρίνει τις δύο προσεγγίσεις από την οπτική γωνία της δομής τροφοδοσίας, της διαμόρφωσης σύσφιξης, του ελέγχου υπολείμματος, της αξιοποίησης του υλικού και της απόσβεσης του εξοπλισμού.

1. Ποια είναι η διαφορά μεταξύ μηχανών δύο αξόνων και τριών αξόνων;

Ο ακριβής ορισμός των "δύο αξόνων" και "τριών αξόνων" μπορεί να διαφέρει ανάλογα με τον κατασκευαστή της μηχανής και την αρχιτεκτονική της μηχανής.

Για αυτόματες μεταλλικές πριονωτές μηχανές, οι κύριες λειτουργίες συνήθως περιλαμβάνουν:

• Τροφοδοσία υλικού
• Τροφοδοσία πριονίσματος
• Σύσφιξη υλικού
• Αυτοματοποιημένος έλεγχος κύκλου

Ένα τυπικό αυτόματο σύστημα τροφοδοσίας χρησιμοποιεί έναν μηχανισμό τροφοδοσίας με σερβοκινητήρα και μια σύσφιξη υλικού για να μετακινήσει το τεμάχιο προς το πριόνι.

Καθώς η πρώτη ύλη γίνεται μικρότερη, ωστόσο, η σύσφιξη τροφοδοσίας φτάνει τελικά σε ένα σημείο όπου δεν μπορεί πλέον να συγκρατήσει αποτελεσματικά το υλικό που απομένει.

Αυτό δημιουργεί έναν πρακτικό περιορισμό:

Η μηχανή μπορεί να έχει ακόμα διαθέσιμο υλικό, αλλά η ράβδος που απομένει μπορεί να είναι πολύ μικρή για το τυπικό σύστημα τροφοδοσίας ώστε να συνεχίσει την επεξεργασία της.

Οι διαμορφώσεις τριών αξόνων μπορεί να προσθέτουν μια επιπλέον ελεγχόμενη κίνηση ή λειτουργία σύσφιξης, ανάλογα με το σχεδιασμό της μηχανής. Σε ορισμένες διαμορφώσεις, μια τρίτη σύσφιξη ή ένας μηχανισμός χειρισμού υπολειμματικού υλικού επιτρέπει στη μηχανή να συνεχίσει να τροφοδοτεί το υλικό όταν η τυπική σύσφιξη τροφοδοσίας δεν μπορεί πλέον να το κάνει.

Επομένως, το πραγματικό ερώτημα δεν είναι απλώς:

"Έχει η μηχανή τρεις άξονες;"

Είναι:

"Τι επιπλέον λειτουργία παρέχει ο τρίτος άξονας και μειώνει πραγματικά το μη χρησιμοποιήσιμο υπολειμματικό υλικό;"

2. Μηχανές δύο αξόνων: Απλή δομή τροφοδοσίας και περιορισμοί υπολείμματος

Σε ένα συμβατικό αυτόματο σύστημα τροφοδοσίας, η ακατέργαστη ράβδος συγκρατείται από τη σύσφιξη τροφοδοσίας και κινείται προς τα εμπρός για κάθε κύκλο κοπής.

Η διαδικασία μπορεί να απλοποιηθεί ως εξής:

Ακατέργαστη ράβδος → Σύσφιξη τροφοδοσίας → Τροφοδοσία → Σύσφιξη → Κοπή → Επανατροφοδοσία → Κοπή → Τελικό υπόλειμμα

Το πρόβλημα εμφανίζεται στο τελικό στάδιο.

Όταν η ράβδος που απομένει γίνεται πολύ μικρή, η σύσφιξη τροφοδοσίας χρειάζεται μια ορισμένη ποσότητα υλικού για να διατηρήσει μια ασφαλή λαβή.

Μόλις το μήκος που απομένει πέσει κάτω από αυτήν την πρακτική απαίτηση σύσφιξης, η μηχανή μπορεί να σταματήσει να τροφοδοτεί το υλικό.

Το υπόλοιπο τμήμα γίνεται τότε παλιοσίδερα ή υπολειμματικό υλικό.

Ανάλογα με το σχεδιασμό της μηχανής, οι δημοσιευμένες προδιαγραφές για αυτόματες πριονωτές μηχανές μπορούν να δείχνουν μήκη υπολείμματος στην περιοχή περίπου 65-80 mm ή περισσότερο. Ωστόσο, αυτές οι τιμές δεν είναι καθολικές και θα πρέπει πάντα να ελέγχονται σε σχέση με τη συγκεκριμένη διαμόρφωση της μηχανής και τις συνθήκες κοπής.

Αυτό σημαίνει ότι οι αγοραστές δεν πρέπει να συγκρίνουν μηχανές με βάση έναν γενικό αριθμό "μήκους ουράς" μόνο.

3. Μηχανές τριών αξόνων: Η αξία βρίσκεται στον έλεγχο υπολείμματος

Το κύριο πλεονέκτημα μιας διαμόρφωσης τριών αξόνων δεν είναι απλώς η ύπαρξη ενός επιπλέον άξονα.

Η οικονομική του αξία προέρχεται από το τι επιτρέπει αυτή η επιπλέον κίνηση ή ο μηχανισμός σύσφιξης στη μηχανή να κάνει.

Για παράδειγμα, μια μηχανή εξοπλισμένη με μια επιπλέον σύσφιξη υπολειμματικού υλικού μπορεί να είναι σε θέση να συγκρατήσει και να τροφοδοτήσει ένα μικρότερο τμήμα της ακατέργαστης ράβδου που απομένει.

Εξετάστε μια απλοποιημένη σύγκριση:

Συμβατικό σύστημα τροφοδοσίας

Υπόλειμμα: περίπου 70 mm + α

Σύστημα σύσφιξης υπολειμματικού υλικού

Υπόλειμμα: περίπου 20 mm + α

Οι πραγματικές τιμές εξαρτώνται από τη δομή της μηχανής, το μέγεθος του υλικού, το μήκος κοπής και τη διαμόρφωση σύσφιξης.

Αλλά η αρχή είναι απλή:

Εάν το επιπλέον σύστημα σύσφιξης επιτρέπει την μετατροπή περισσότερης ακατέργαστης ράβδου σε τελικά προϊόντα, η μηχανή μπορεί να μειώσει την απώλεια υλικού.

Εδώ είναι που μια μηχανή τριών αξόνων μπορεί να δημιουργήσει αξία πέρα από την υψηλότερη αρχική τιμή αγοράς της.

4. Πόσο πραγματικά σημαίνει μια διαφορά υπολείμματος 50 mm;

Ας χρησιμοποιήσουμε ένα πρακτικό παράδειγμα.

Ας υποθέσουμε ότι το εργοστάσιο κόβει:

Υλικό

Στρογγυλή χαλύβδινη ράβδος: Ø60 mm

Μήκος ακατέργαστου υλικού

6.000 mm

Μήκος τελικής κοπής

500 mm

Για αυτό το απλοποιημένο παράδειγμα, θα εστιάσουμε μόνο στη διαφορά στο τελικό μήκος υπολείμματος και θα αποκλείσουμε προσωρινά άλλες απώλειες όπως το πάχος του πριονιού και το τελείωμα των άκρων.

Διαμόρφωση δύο αξόνων

Ας υποθέσουμε ότι το τελικό υπόλειμμα είναι:

70 mm

Η θεωρητική αξιοποίηση υλικού που σχετίζεται με αυτό το υπόλειμμα είναι:

*100%

≈ 98,83%

Διαμόρφωση τριών αξόνων

Ας υποθέσουμε ότι το τελικό υπόλειμμα είναι:

20 mm

Η αντίστοιχη αξιοποίηση είναι:

*100%

≈ 99,67%

Η διαφορά είναι περίπου:

0,84 ποσοστιαίες μονάδες.

Αυτό μπορεί να φαίνεται μικρό.

Αλλά ο οικονομικός αντίκτυπος γίνεται πολύ πιο σαφής όταν μετατρέπουμε το υπόλειμμα σε κιλά και ετήσια κόστη υλικού.

5. Μετατροπή μήκους υπολείμματος σε κόστος υλικού

Για μια χαλύβδινη ράβδο Ø60 mm, η διατομή είναι:

Α=

Επομένως:

Α=

≈ 2.827 mm²

Χρησιμοποιώντας μια πυκνότητα χάλυβα περίπου:

7,85 g/cm³

το θεωρητικό βάρος της χαλύβδινης ράβδου Ø60 mm είναι περίπου:

22,2 kg/m

Υπόλειμμα δύο αξόνων

Για υπόλειμμα 70 mm:

22,2x 0,07

≈ 1,55 kg

Υπόλειμμα τριών αξόνων

Για υπόλειμμα 20 mm:

22,2x 0,02

≈ 0,44 kg

Εξοικονόμηση υλικού ανά ακατέργαστη ράβδο

1,55-0,44

≈ 1,11 kg

Με άλλα λόγια:

Η διαφορά μεταξύ ενός υπολείμματος 70 mm και ενός υπολείμματος 20 mm αντιπροσωπεύει περίπου 1,11 kg χάλυβα ανά ράβδο 6 μέτρων σε αυτό το παράδειγμα.

6. Τι συμβαίνει όταν το εργοστάσιο επεξεργάζεται 100 ράβδους την ημέρα;

Ας υποθέσουμε τώρα ότι το εργοστάσιο επεξεργάζεται:

100 ακατέργαστες ράβδοι την ημέρα

Η θεωρητική εξοικονόμηση υλικού γίνεται:

1,11 x 100

≈ 111 kg/ημέρα

Υποθέτοντας:

22 εργάσιμες ημέρες/μήνα

η μηνιαία εξοικονόμηση γίνεται:

111 x 22

≈ 2.442 kg/μήνα

ή περίπου:

2,44 τόνοι/μήνα

Σε 12 μήνες:

2442 x 12

≈ 29,3 τόνοι/έτος

Μια διαφορά 50 mm στο τελικό μήκος υπολείμματος έχει γίνει τώρα:

Περίπου 29 τόνοι θεωρητικής εξοικονόμησης υλικού ετησίως.

Αυτό δείχνει γιατί ο έλεγχος υπολείμματος μπορεί να γίνει ένας σημαντικός οικονομικός παράγοντας σε εργασίες κοπής υψηλού όγκου.

7. Πότε μπορεί να ανακτηθεί η επιπλέον επένδυση στη μηχανή;

Αυτό είναι το ερώτημα που έχει μεγαλύτερη σημασία για τους διευθυντές αγορών και τους ιδιοκτήτες εργοστασίων.

Ας υποθέσουμε:

Μηχανή δύο αξόνων

40.000 USD

Μηχανή τριών αξόνων

50.000 USD

Επιπλέον επένδυση:

10.000 USD

Ας υποθέσουμε τώρα ότι το κόστος υλικού χάλυβα είναι:

800 USD/τόνο

Με βάση το προηγούμενο παράδειγμα:

Ετήσια εξοικονόμηση υλικού ≈ 29,3 τόνοι

Επομένως:

29,3 x 800

≈ 23.440 USD/έτος

Η θεωρητική περίοδος απόσβεσης είναι:
10000÷23440

≈ 0,43 έτος

ή περίπου:

5 μήνες

Υπό αυτές τις υποθέσεις, μόνο η εξοικονόμηση υλικού θα μπορούσε θεωρητικά να καλύψει την επιπλέον επένδυση εξοπλισμού σε περίπου πέντε μήνες.

8. Η περίοδος απόσβεσης πέντε μηνών είναι μόνο ένα μοντέλο

Είναι σημαντικό να μην αντιμετωπίζεται αυτός ο υπολογισμός ως καθολικό αποτέλεσμα.

Η πραγματική περίοδος απόσβεσης μπορεί να διαφέρει πολύ από το ένα εργοστάσιο στο άλλο.

Πρέπει να ληφθούν υπόψη διάφορες μεταβλητές.

1. Όγκος ημερήσιας παραγωγής

Εάν ένα εργοστάσιο επεξεργάζεται μόνο 10 ράβδους την ημέρα, η εξοικονόμηση υλικού θα είναι σχετικά μικρή.

Εάν επεξεργάζεται 100-200 ράβδους την ημέρα, η διαφορά στο μήκος υπολείμματος μπορεί να γίνει πολύ πιο σημαντική.

2. Τιμή υλικού

Όσο υψηλότερο είναι το κόστος του υλικού, τόσο μεγαλύτερη είναι η οικονομική αξία της μείωσης του υπολειμματικού υλικού.

Για παράδειγμα, ο οικονομικός αντίκτυπος μπορεί να είναι ιδιαίτερα σημαντικός κατά την επεξεργασία:

• Κράμα χάλυβα
• Ανοξείδωτος χάλυβας
• Χάλυβας εργαλείων
• Ειδικοί χάλυβες υψηλής αξίας

3. Εάν το υπόλειμμα μπορεί να επαναχρησιμοποιηθεί

Ένα υπόλειμμα 70 mm δεν είναι απαραίτητα 100% απόβλητο.

Εάν το εργοστάσιο μπορεί να συλλέξει μικρά υπολείμματα και να τα χρησιμοποιήσει για μικρότερα εξαρτήματα, η οικονομική τους απώλεια μπορεί να είναι χαμηλότερη.

Επομένως, ένας ρεαλιστικός υπολογισμός πρέπει να διακρίνει μεταξύ:

Μη χρησιμοποιήσιμο υπόλειμμα

και

Επαναχρησιμοποιήσιμο υπόλειμμα

4. Πάχος πριονιού και άλλες απώλειες κοπής

Η αξιοποίηση του υλικού δεν καθορίζεται μόνο από το μήκος υπολείμματος.

Ένας πλήρης υπολογισμός πρέπει επίσης να λαμβάνει υπόψη:

• Πάχος πριονιού
• Κοπή κεφαλής
• Τελείωμα άκρων
• Ελαττώματα υλικού
• Πρόσθετο κοπής
• Μήκος τελικού εξαρτήματος
• Απώλειες ρύθμισης

Επομένως:

Αξιοποίηση υλικού=x 100%

είναι πιο ουσιαστικό από τον απλό υπολογισμό:

1-

9. Δύο άξονες έναντι τριών αξόνων: Ποιο σενάριο παραγωγής έχει σημασία;

Δεν υπάρχει καθολική απάντηση με βάση μόνο τον αριθμό των αξόνων.

Διαφορετικά περιβάλλοντα παραγωγής έχουν διαφορετικές προτεραιότητες.

Για μια λειτουργία χαμηλού όγκου, η πληρωμή ενός σημαντικού πριμ για τη μείωση μερικών δεκάδων χιλιοστών υπολείμματος μπορεί να οδηγήσει σε μια σχετικά μεγάλη περίοδο απόσβεσης.

Για μια λειτουργία υψηλού όγκου που επεξεργάζεται ακριβά υλικά, ωστόσο, η ίδια επένδυση μπορεί να έχει πολύ διαφορετικό οικονομικό αντίκτυπο.

10. Μην ζητάτε μόνο "μήκος υπολείμματος"

Κατά την υποβολή προσφορών από προμηθευτές πριονωτών μηχανών, οι αγοραστές πρέπει να υπερβαίνουν μια μεμονωμένη προδιαγραφή.

Αντί να ρωτάτε μόνο:

"Ποιο είναι το μήκος υπολείμματος;"

ρωτήστε τον προμηθευτή τις ακόλουθες ερωτήσεις.

Ποιο είναι το τυπικό μήκος υπολείμματος;

Για παράδειγμα:

70 mm + α

ή:

20 mm + α

Υπό ποιες συνθήκες επιτυγχάνεται αυτή η τιμή;

Ζητήστε τις συνθήκες πίσω από την προδιαγραφή:

• Διάμετρος υλικού
• Μήκος ακατέργαστου υλικού
• Μήκος κοπής
• Μέθοδος τροφοδοσίας
• Διαμόρφωση σύσφιξης
• Εάν χρησιμοποιείται τρίτη σύσφιξη

Είναι η τρίτη σύσφιξη στάνταρ ή προαιρετική;

Αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό.

Ένας προμηθευτής μπορεί να αναφέρει ένα πολύ μικρό μήκος υπολείμματος, αλλά η αντίστοιχη σύσφιξη υπολειμματικού υλικού μπορεί να είναι μια προαιρετική διαμόρφωση.

Επομένως, οι αγοραστές πρέπει να επιβεβαιώσουν:

Βασίζεται το αναφερόμενο μήκος υπολείμματος στην τυπική διαμόρφωση της μηχανής ή σε μια επιπλέον επιλογή;

Μπορεί η μηχανή να διαχωρίσει αυτόματα τα υπολείμματα;

Για αυτοματοποιημένη παραγωγή, ο διαχωρισμός υλικού είναι επίσης σημαντικός.

Ιδανικά, το σύστημα θα πρέπει να μπορεί να διακρίνει μεταξύ:

Τελικά εξαρτήματα → Υπολείμματα → Σκουπίδια

Αυτό μειώνει τη χειροκίνητη παρέμβαση και καθιστά τη συνεχή παραγωγή ευκολότερη στη διαχείριση.

11. Η πιο χρήσιμη μέτρηση: Κόστος ανά τελικό εξάρτημα

Αντί να συγκρίνετε απλώς:

Δύο άξονες έναντι τριών αξόνων

ένα εργοστάσιο πρέπει να αξιολογήσει:

Πόσο ακατέργαστο υλικό καταναλώνεται πραγματικά για την παραγωγή ενός ειδικευμένου τελικού εξαρτήματος;

Για παράδειγμα, και οι δύο μηχανές μπορεί να επεξεργαστούν:

Ø60 * 500 mm

και να παράγουν τον ίδιο αριθμό τελικών εξαρτημάτων από μια ράβδο 6 μέτρων.

Ωστόσο, εάν μια μηχανή αφήνει ένα υπόλειμμα 70 mm ενώ η άλλη αφήνει μόνο 20 mm, οι δύο μηχανές έχουν διαφορετική κατανάλωση υλικού, ακόμη και αν η παραγωγή τους είναι ίδια.

Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο:

Κόστος ανά τεμάχιο

μπορεί να είναι πιο χρήσιμο από την τιμή της μηχανής μόνο.

Ο στόχος δεν είναι απλώς η αγορά μιας μηχανής στην χαμηλότερη τιμή.

Ο στόχος είναι η παραγωγή του απαιτούμενου αριθμού ειδικευμένων εξαρτημάτων με το χαμηλότερο βιώσιμο συνολικό κόστος.

12. Ένας απλός τύπος για την αξιολόγηση της επένδυσης

Τα εργοστάσια μπορούν να χρησιμοποιήσουν τον ακόλουθο τύπο για να εκτιμήσουν εάν μια διαμόρφωση μείωσης υπολείμματος είναι οικονομικά δικαιολογημένη:

Απόσβεση=

Όπου:

Ετήσια εξοικονόμηση κόστους υλικού=Το βάρος του υλικού που απομένει μειωμένο για κάθε τεμάχιο*Το βάρος του υλικού που απομένει μειωμένο για κάθε τεμάχιο*Ημέρες εργασίας*Μοναδιαία τιμή υλικού

Για παράδειγμα:

Επιπλέον επένδυση:10.000 USD

Εξοικονόμηση υλικού:1,11 kg/ράβδο

Ημερήσια κατανάλωση:100 ράβδοι

Ημέρες εργασίας:22 ημέρες/μήνα

Τιμή υλικού:800 USD/τόνο

Η θεωρητική ετήσια εξοικονόμηση είναι περίπου:

23.440 USD

Επομένως:

Απόσβεση ≈ 0,43 έτος

ή περίπου:

5 μήνες

Και πάλι, αυτός είναι ένας επεξηγηματικός υπολογισμός και όχι μια εγγυημένη απόδοση.

13. Το πραγματικό ερώτημα δεν είναι "Πόσοι άξονες;"

Η διαφορά μεταξύ των πριονωτών μηχανών μετάλλων δύο αξόνων και τριών αξόνων δεν πρέπει να μειώνεται σε μια απλή σύγκριση αριθμών αξόνων.

Μια πιο ουσιαστική αξιολόγηση ακολουθεί αυτήν την αλυσίδα:

Μέθοδος τροφοδοσίας

↓

Διαμόρφωση σύσφιξης

↓

Ελάχιστο μήκος σύσφιξης

↓

Τελικό μήκος υπολείμματος

↓

Κατανάλωση υλικού ανά ράβδο

↓

Ημερήσια κατανάλωση υλικού

↓

Ετήσιο κόστος υλικού

↓

Περίοδος απόσβεσης εξοπλισμού

Για εφαρμογές χαμηλού όγκου με σχετικά φθηνά υλικά, η αρχική επένδυση στη μηχανή μπορεί να είναι πιο σημαντική εκτίμηση.

Για εφαρμογές υψηλού όγκου που περιλαμβάνουν ακριβά υλικά, η μείωση υπολείμματος και η αξιοποίηση υλικού μπορούν να γίνουν σημαντικά στοιχεία της συνολικής οικονομικής αξίας της μηχανής.

Επομένως, κατά την αξιολόγηση μιας αυτόματης μεταλλικής πριονωτής μηχανής, μην ρωτάτε μόνο:

"Πόσους άξονες έχει η μηχανή;"

Ένα καλύτερο ερώτημα είναι:

"Για το μέγεθος του υλικού μου, το μήκος κοπής, το μήκος ακατέργαστης ράβδου και τον όγκο παραγωγής, πόσο από κάθε ακατέργαστη ράβδο μπορεί πραγματικά να μετατραπεί σε τελικά προϊόντα;"

Αυτός είναι ο αριθμός που συνδέει τελικά τη διαμόρφωση της μηχανής με την οικονομία παραγωγής.

Λίστα ελέγχου αγοραστή: Ερωτήσεις προς τον προμηθευτή της πριονωτής μηχανής σας

Πριν συγκρίνετε προσφορές, οι αγοραστές μπορούν να ζητήσουν τις ακόλουθες πληροφορίες:

• Μήκος ακατέργαστου υλικού
• Διάμετρος υλικού ή εύρος μεγεθών
• Μήκος τελικής κοπής
• Τυπικό μήκος υπολείμματος
• Ελάχιστο εφικτό μήκος υπολείμματος
• Διαμόρφωση σύσφιξης τροφοδοσίας
• Αριθμός συσφίξεων
• Εάν περιλαμβάνεται τρίτη σύσφιξη
• Εάν η τρίτη σύσφιξη είναι προαιρετική
• Πάχος πριονιού
• Αυτόματος διαχωρισμός υπολείμματος
• Αναμενόμενη παραγωγική ικανότητα
• Αξιοποίηση υλικού υπό πραγματικές συνθήκες παραγωγής
• Διαφορά τιμής μηχανής μεταξύ τυπικής διαμόρφωσης και διαμόρφωσης μείωσης υπολείμματος

Με αυτά τα στοιχεία, οι αγοραστές μπορούν να υπερβούν την απλή σύγκριση τιμών μηχανών και αντ' αυτού να αξιολογήσουν το πιο σημαντικό ερώτημα:

Ποιο είναι το συνολικό κόστος παραγωγής κάθε τελικού εξαρτήματος;

Για εργασίες κοπής μετάλλων υψηλού όγκου, αυτός ο υπολογισμός μπορεί να παρέχει μια πολύ σαφέστερη βάση για την επιλογή εξοπλισμού και τον προγραμματισμό επενδύσεων.