Quando acquistano una sega circolare per metalli, gli acquirenti solitamente si concentrano sulla velocità di taglio, sulla precisione, sul livello di automazione e sul prezzo della macchina.

Tuttavia, per le operazioni di taglio dei metalli ad alto volume, un altro fattore può avere un impatto significativo sui costi di produzione:

Quanto materiale rimane alla fine di ogni barra grezza?

Una differenza di poche decine di millimetri può sembrare insignificante se si osserva una singola barra. Ma quando una fabbrica lavora centinaia di barre ogni giorno, la perdita di materiale accumulata può diventare sostanziale.

Ecco perché il confronto tra seghe circolari per metalli a due e tre assi non dovrebbe limitarsi alla configurazione della macchina o al prezzo di acquisto. La domanda più importante è:

In che modo la configurazione della macchina influisce sulla lunghezza rimanente, sull'utilizzo del materiale e sui costi operativi a lungo termine?

Questo articolo mette a confronto i due approcci dal punto di vista della struttura di alimentazione, della configurazione di bloccaggio, del controllo dei residui, dell'utilizzo del materiale e del recupero dell'attrezzatura.

1. Qual è la differenza tra macchine a due e tre assi?

La definizione esatta di "due assi" e "tre assi" può variare a seconda del produttore e dell'architettura della macchina.

Per le seghe circolari automatiche per metalli, le funzioni principali normalmente includono:

• Alimentazione del materiale
• Avanzamento della sega
• Bloccaggio del materiale
• Controllo automatico del ciclo

Un tipico sistema di alimentazione automatica utilizza un meccanismo di alimentazione servocomandato e una pinza per il materiale per spostare il pezzo verso la sega.

Tuttavia, man mano che la materia prima si accorcia, la pinza di alimentazione raggiunge un punto in cui non riesce più a trattenere in modo efficace il materiale rimanente.

Ciò crea una limitazione pratica:

La macchina potrebbe avere ancora materiale utilizzabile disponibile, ma la barra rimanente potrebbe essere troppo corta perché il sistema di alimentazione standard possa continuare a lavorarla.

Le configurazioni a tre assi possono aggiungere un ulteriore movimento controllato o una funzione di bloccaggio, a seconda del design della macchina. In alcune configurazioni, una terza pinza o un meccanismo di gestione del materiale residuo consente alla macchina di continuare ad alimentare il materiale quando la pinza di alimentazione standard non può più farlo.

Pertanto la vera domanda non è semplicemente:

"La macchina ha tre assi?"

È:

"Quale funzione aggiuntiva offre il terzo asse? Riduce effettivamente il materiale residuo inutilizzabile?"

2. Macchine a due assi: struttura di alimentazione semplice e limitazioni della rimanenza

In un sistema di alimentazione automatico convenzionale, la barra grezza viene trattenuta dalla pinza di alimentazione e spostata in avanti per ogni ciclo di taglio.

Il processo può essere semplificato come:

Barra grezza → Pinza di alimentazione → Alimentazione → Bloccaggio → Taglio → Rialimentazione → Taglio → Residuo finale

Il problema si verifica nella fase finale.

Quando la barra rimanente diventa troppo corta, la pinza di alimentazione necessita di una certa quantità di materiale per mantenere una presa sicura.

Una volta che la lunghezza rimanente scende al di sotto di questo pratico requisito di bloccaggio, la macchina potrebbe interrompere l'alimentazione del materiale.

La sezione rimanente diventa quindi materiale di scarto o residuo.

A seconda del design della macchina, le specifiche pubblicate per le seghe circolari automatiche possono mostrare lunghezze rimanenti nell'intervallo di circa 65–80 mm o più. Tuttavia, questi valori non sono universali e devono essere sempre verificati rispetto alla configurazione specifica della macchina e alle condizioni di taglio.

Ciò significa che gli acquirenti non dovrebbero confrontare le macchine solo sulla base di un numero generico di "lunghezza della coda".

3. Macchine a tre assi: il valore sta nel controllo residuo

Il vantaggio principale di una configurazione a tre assi non è semplicemente avere un asse aggiuntivo.

Il suo valore economico deriva da ciò che quel movimento aggiuntivo o meccanismo di bloccaggio consente alla macchina di fare.

Ad esempio, una macchina dotata di una pinza aggiuntiva per il materiale residuo può essere in grado di afferrare e alimentare una sezione rimanente più corta della barra grezza.

Considera un confronto semplificato:

Sistema di alimentazione convenzionale

Residuo: circa 70 mm + α

Sistema di bloccaggio del materiale residuo

Residuo: circa 20 mm + α

I valori effettivi dipendono dalla struttura della macchina, dalle dimensioni del materiale, dalla lunghezza di taglio e dalla configurazione di bloccaggio.

Ma il principio è semplice:

Se il sistema di bloccaggio aggiuntivo consente di convertire una parte maggiore della barra grezza in prodotti finiti, la macchina può ridurre la perdita di materiale.

È qui che una macchina a tre assi può creare valore oltre il suo prezzo di acquisto iniziale più elevato.

4. Quanto significa realmente una differenza residua di 50 mm?

Usiamo un esempio pratico.

Supponiamo che la fabbrica stia tagliando:

Materiale

Barra tonda in acciaio: Ø60 mm

Lunghezza della materia prima

6.000 mm

Lunghezza di taglio finito

500mm

Per questo esempio semplificato, ci concentreremo solo sulla differenza nella lunghezza residua finale ed escluderemo temporaneamente altre perdite come il taglio della sega e il taglio delle estremità.

Configurazione a due assi

Supponiamo che il resto finale sia:

70 mm

L'utilizzo teorico del materiale relativo a questo residuo è:

*100%

≈98,83%

Configurazione a tre assi

Supponiamo che il resto finale sia:

20 mm

L'utilizzo corrispondente è:

*100%

≈99,67%

La differenza è approssimativamente:

0,84 punti percentuali.

Potrebbe sembrare piccolo.

Ma l’impatto economico diventa molto più chiaro quando convertiamo il resto in chilogrammi e costi materiali annuali.

5. Conversione della lunghezza rimanente in costo del materiale

Per una barra d'acciaio Ø60 mm, l'area della sezione trasversale è:

A=

Perciò:

A=

≈2.827 mm²

Utilizzando una densità dell'acciaio di circa:

7,85 g/cm³

il peso teorico della barra d'acciaio Ø60 mm è di circa:

22,2 kg/mq

Residuo a due assi

Per uno scampolo di 70 mm:

22.2xx0,07

≈1,55 chilogrammi

Residuo a tre assi

Per uno scampolo di 20 mm:

22.2X0,02

≈0,44 chilogrammi

Risparmio di materiale per barra grezza

1,55-0,44

≈1,11 chilogrammi

In altre parole:

In questo esempio, la differenza tra uno residuo di 70 mm e uno residuo di 20 mm rappresenta circa 1,11 kg di acciaio per barra di 6 metri.

6. Cosa succede quando la fabbrica lavora 100 lingotti al giorno?

Assumiamo ora i processi di fabbrica:

100 barrette crude al giorno

Il risparmio teorico di materiale diventa:

1,11×100

≈111 kg/giorno

Supponendo:

22 giorni lavorativi/mese

il risparmio mensile diventa:

111×22

≈2.442 kg/mese

o approssimativamente:

2,44 tonnellate/mese

Oltre 12 mesi:

2442×12

≈29,3 tonnellate/anno

Una differenza di 50 mm nella lunghezza residua finale è ora diventata:

Circa 29 tonnellate di risparmio teorico di materiale all'anno.

Ciò illustra perché il controllo dei residui può diventare un importante fattore economico nelle operazioni di taglio ad alto volume.

7. Quando è possibile recuperare l'investimento aggiuntivo in macchinari?

Questa è la domanda che interessa di più ai responsabili degli acquisti e ai proprietari delle fabbriche.

Supponiamo:

Macchina a due assi

40.000 dollari

Macchina a tre assi

50.000 dollari

Investimento aggiuntivo:

10.000 dollari

Supponiamo ora che il costo del materiale in acciaio sia:

USD 800/tonnellata

Basandosi sull'esempio precedente:

Risparmio annuo di materiale ≈ 29,3 tonnellate

Perciò:

29,3×800

≈23.440 USD/anno

Il periodo di ammortamento teorico è:
10000÷23440

≈0,43 anni

o approssimativamente:

5 mesi

Con questi presupposti, il solo risparmio sui materiali potrebbe teoricamente coprire l’investimento aggiuntivo in attrezzature in circa cinque mesi.

8. Il periodo di rimborso di cinque mesi è solo un modello

È importante non considerare questo calcolo come un risultato universale.

Il periodo di ammortamento effettivo può essere molto diverso da uno stabilimento all'altro.

Bisogna considerare diverse variabili.

1. Volume di produzione giornaliero

Se una fabbrica lavora solo 10 barre al giorno, il risparmio di materiale sarà relativamente piccolo.

Se vengono processate 100–200 barre al giorno, la differenza nella lunghezza rimanente può diventare molto più significativa.

2. Prezzo del materiale

Maggiore è il costo del materiale, maggiore è il valore economico della riduzione del materiale residuo.

Ad esempio, l’impatto economico può essere particolarmente importante quando si trattano:

• Acciaio legato
• Acciaio inossidabile
• Acciaio per utensili
• Acciai speciali di alto valore

3. Se il residuo può essere riutilizzato

Un residuo di 70 mm non è necessariamente uno scarto al 100%.

Se la fabbrica potesse raccogliere scarti brevi e utilizzarli per componenti più piccoli, la perdita economica potrebbe essere inferiore.

Pertanto, un calcolo realistico dovrebbe distinguere tra:

Resto inutilizzabile

E

Residuo riutilizzabile

4. Taglio della sega e altre perdite dovute al taglio

L'utilizzo del materiale non è determinato solo dalla lunghezza rimanente.

Un calcolo completo dovrebbe considerare anche:

• Taglio della sega
• Taglio della testa
• Terminare il taglio
• Difetti materiali
• Indennità di taglio
• Lunghezza della parte finita
• Perdite di installazione

Perciò:

Utilizzo del materiale=x 100%

è più significativo del semplice calcolo:

1-

9. Due assi o tre assi: quale scenario di produzione è importante?

Non esiste una risposta universale basata solo sul conteggio degli assi.

Ambienti di produzione diversi hanno priorità diverse.

Per un'operazione a basso volume, il pagamento di un premio sostanziale per ridurre diverse decine di millimetri di residuo può comportare un periodo di recupero dell'investimento relativamente lungo.

Tuttavia, per un’operazione ad alto volume che tratta materiali costosi, lo stesso investimento può avere un impatto economico molto diverso.

10. Non chiedere solo la "Lunghezza rimanente"

Quando richiedono preventivi ai fornitori di seghe circolari, gli acquirenti dovrebbero andare oltre una singola specifica.

Invece di chiedere solo:

"Qual è la lunghezza rimanente?"

porre al fornitore le seguenti domande.

Qual è la lunghezza rimanente standard?

Per esempio:

70mm+α

O:

20mm+α

In quali condizioni viene raggiunto questo valore?

Richiedi le condizioni alla base della specifica:

• Diametro del materiale
• Lunghezza della materia prima
• Lunghezza di taglio
• Metodo di alimentazione
• Configurazione di bloccaggio
• Se viene utilizzato un terzo morsetto

Il terzo morsetto è standard o opzionale?

Questo è particolarmente importante.

Un fornitore può indicare una lunghezza rimanente molto breve, ma la corrispondente pinza per materiale residuo può essere una configurazione opzionale.

Pertanto, gli acquirenti dovrebbero confermare:

La lunghezza rimanente indicata si basa sulla configurazione standard della macchina o su un'opzione aggiuntiva?

La macchina può separare automaticamente i resti?

Per la produzione automatizzata è importante anche la separazione dei materiali.

Idealmente, il sistema dovrebbe essere in grado di distinguere tra:

Parti finite → Residui → Scarto

Ciò riduce gli interventi manuali e semplifica la gestione della produzione continua.

11. La metrica più utile: costo per parte finita

Invece di limitarsi a confrontare:

Due assi contro tre assi

una fabbrica dovrebbe valutare:

Quanta materia prima viene effettivamente consumata per produrre un pezzo finito qualificato?

Ad esempio, entrambe le macchine possono elaborare:

Ø60*500 mm

e produrre lo stesso numero di pezzi finiti da una barra di 6 metri.

Tuttavia, se una macchina lascia uno scarto di 70 mm mentre l'altra lascia solo 20 mm, le due macchine hanno un consumo di materiale diverso anche se la loro capacità produttiva è identica.

Questo è il motivo:

Costo per pezzo finito

può essere più utile del solo prezzo della macchina.

L’obiettivo non è semplicemente acquistare una macchina al prezzo più basso.

L’obiettivo è produrre il numero richiesto di parti qualificate al costo totale sostenibile più basso.

12. Una formula semplice per valutare l'investimento

Le fabbriche possono utilizzare la seguente formula per stimare se una configurazione di riduzione delle rimanenze è economicamente giustificata:

Rimborso=

Dove:

Riduzione annuale del costo del materiale=Il peso del materiale rimanente ridotto per ogni pezzo*Il peso del materiale rimanente ridotto per ogni pezzo*Giorni lavorativi*Prezzo unitario del materiale

Per esempio:

Investimento aggiuntivo:10.000 dollari

Risparmio di materiale:1,11 kg/barra

Consumo giornaliero:100 bar

Giorni lavorativi:22 giorni/mese

Prezzo del materiale:USD 800/tonnellata

Il risparmio annuo teorico è pari a circa:

23.440 USD

Perciò:

Rimborso ≈ 0,43 anni

o approssimativamente:

5 mesi

Ancora una volta, si tratta di un calcolo illustrativo piuttosto che di un rendimento garantito.

13. La vera domanda non è "Quanti assi?"

La differenza tra le seghe circolari a due e a tre assi non dovrebbe essere ridotta al semplice confronto dei numeri di assi.

Una valutazione più significativa segue questa catena:

Metodo di alimentazione

↓

Configurazione di bloccaggio

↓

Lunghezza minima di serraggio

↓

Lunghezza residua finale

↓

Consumo di materiale per bar

↓

Consumo materiale giornaliero

↓

Costo materiale annuale

↓

Periodo di rimborso dell'attrezzatura

Per le applicazioni a basso volume con materiali relativamente economici, l’investimento iniziale in macchina può essere una considerazione più significativa.

Per le applicazioni ad alto volume che coinvolgono materiali costosi, la riduzione degli scarti e l'utilizzo del materiale possono diventare componenti importanti del valore economico totale della macchina.

Pertanto, nel valutare una sega circolare automatica per metalli, non chiedetevi soltanto:

"Quanti assi ha la macchina?"

Una domanda migliore è:

"Per le dimensioni del mio materiale, la lunghezza di taglio, la lunghezza della barra grezza e il volume di produzione, quanta parte di ciascuna barra grezza può essere effettivamente convertita in prodotti finiti?"

Questo è il numero che in definitiva collega la configurazione della macchina con l’economia della produzione.

Lista di controllo dell'acquirente: domande da porre al fornitore di seghe circolari

Prima di confrontare i preventivi, gli acquirenti possono richiedere le seguenti informazioni:

• Lunghezza della materia prima
• Diametro del materiale o gamma di dimensioni
• Lunghezza di taglio finito
• Lunghezza rimanente standard
• Lunghezza residua minima ottenibile
• Configurazione della pinza di alimentazione
• Numero di morsetti
• Se è incluso un terzo morsetto
• Se il terzo morsetto è facoltativo
• Taglio della sega
• Separazione automatica dei residui
• Capacità produttiva prevista
• Utilizzo dei materiali nelle condizioni di produzione reali
• Differenza di prezzo della macchina tra configurazioni standard e con riduzione delle rimanenze

Con queste cifre, gli acquirenti possono andare oltre il semplice confrontoprezzi delle macchinee valutare invece la domanda più importante:

Qual è il costo totale di produzione di ogni parte finita?

Per le operazioni di taglio dei metalli ad alto volume, tale calcolo può fornire una base molto più chiara per la selezione delle attrezzature e la pianificazione degli investimenti.