Para las empresas de procesamiento de metales, el taller de corte suele tener una influencia importante en el coste total de producción.
Muchos fabricantes se centran en los costos laborales, la productividad de las máquinas y la velocidad de corte, pero a menudo pasan por alto una pregunta más directa:
¿Qué proporción de la materia prima se convierte realmente en productos utilizables?
Para tubos de acero, barras redondas, perfiles, materiales de aluminio y otros productos metálicos, los costos de materiales pueden representar más del 60% del costo total de un taller de corte.
Cuando la utilización del material se mantiene en torno al 85%, la diferencia puede parecer pequeña. Sin embargo, en la producción de gran volumen, el 15% restante puede representar una cantidad significativa de material que termina como pérdida de corte, restos no utilizados, extremos defectuosos o desechos.
Por lo tanto, mejorar la utilización del material del 85 % al 90 % o incluso al 95 % puede generar ahorros sustanciales con el tiempo.
Entonces, ¿qué causa la baja utilización de materiales y cómo pueden mejorarla los fabricantes?
1. Cuatro causas principales de la baja utilización de materiales
1. Pérdida de corte
Cada operación de corte elimina una determinada cantidad de material.
Esto se conoce comopérdida de corte.
El material perdido en un solo corte puede parecer insignificante, pero cuando una línea de producción realiza miles de cortes por día, la pérdida total puede llegar a ser sustancial.
Por ejemplo, cuando un tubo de acero de 6 metros se corta en varias piezas de longitud fija, cada corte adicional crea otra pérdida de corte.
Usar una herramienta de corte innecesariamente ancha o no optimizar los parámetros de corte puede aumentar aún más el consumo de material.
Por lo tanto,Reducir la pérdida de sangría por corte es una de las formas más directas de mejorar la utilización del material.
2. Mala gestión de los remanentes
Al cortar metales, los restos de material son casi inevitables.
El verdadero problema no es si se generan restos, sino si se gestionan y reutilizan adecuadamente.
Por ejemplo, después de cortar un material de 6 metros, pueden quedar 420 mm.
Sin un sistema adecuado de gestión de restos, el operador puede simplemente tratarlos como chatarra.
Sin embargo, si un pedido futuro requiere un componente de 400 mm, ese remanente de 420 mm todavía tiene un valor considerable.
Un sistema eficaz de gestión de restos debería incluir:
- Grabación de longitudes remanentes
- Clasificación de restos por especificación de material.
- Identificación de grados de materiales
- Mantener un inventario remanente
- Priorizar los restos reutilizables durante la planificación de la producción
Cuanto mejor sea la gestión de restos, mayor será la utilización real del material.
3. Extremos de material defectuosos
Los extremos de tubos, barras y perfiles de acero no siempre son adecuados para el procesamiento directo.
Los problemas comunes incluyen:
- Extremos deformados
- Rebabas excesivas
- Óxido
- Extremos desiguales
- Defectos locales
Cuando los extremos del material están defectuosos, es posible que los operadores necesiten retirar material adicional antes de la producción.
Esa porción eliminada se convierte en pérdida material.
Aún más importante, la mala calidad del corte puede requerir un procesamiento adicional del extremo después del corte inicial, lo que genera más costos de material y mano de obra.
4. Diseño de corte ineficiente
El diseño de corte tiene un impacto importante en la utilización del material.
Por ejemplo, es posible que sea necesario cortar una materia prima de 6 metros en varias longitudes de producto diferentes.
Si cada pedido se planifica por separado, se pueden generar remanentes importantes.
Sin embargo, si se combinan estratégicamente diferentes longitudes de producto, la misma materia prima a menudo se puede utilizar de manera mucho más eficiente.
Por lo tanto,La optimización del corte no debe centrarse sólo en un pedido. Se debe considerar el programa de producción general.
2. Ruta de mejora uno: optimizar el diseño de corte
El primer paso hacia una mayor utilización del material es una mejor planificación del corte.
Combinar materiales similares
Los pedidos con el mismo material, especificaciones y longitudes de corte similares se pueden combinar para reducir restos innecesarios.
Por ejemplo, un pedido puede requerir piezas de 1.000 mm, mientras que otro requiere 980 mm y otro requiere 1.020 mm.
Si estos pedidos se planifican por separado, cada uno podrá generar su propio material sobrante.
Combinarlos permite al fabricante aprovechar mejor toda la longitud de la materia prima.
Combina partes largas y cortas
En lugar de planificar cada pedido de forma independiente, los fabricantes pueden combinar diferentes longitudes de corte.
Por ejemplo:
1.200 mm + 1.200 mm + 800 mm + 800 mm + 1.000 mm + 1.000 mm
Combinando diferentes longitudes de piezas, se puede reducir el material restante al final de la secuencia de corte.
Este enfoque es particularmente eficaz para los fabricantes que manejan muchos pedidos y especificaciones de productos diferentes.
Utilice la optimización de corte automática
Cuando una fábrica necesita procesar una gran cantidad de pedidos con diferentes materiales, longitudes y cantidades, la planificación del corte manual se vuelve cada vez más difícil.
Un sistema de optimización automática del corte puede considerar:
- Longitud de materia prima
- Longitudes de pieza requeridas
- Cantidades requeridas
- corte de sierra
- Requisitos remanentes
y calcular automáticamente combinaciones de corte más eficientes.
Esta es una de las formas clave en que la automatización puede ayudar a reducir el desperdicio de material.
3. Ruta de mejora dos: reducir la pérdida de corte
La utilización de materiales no se trata sólo decómo planificas los recortes.
También se trata decomo realizas los cortes.
La selección del equipo importa
Las diferentes máquinas cortadoras y herramientas de corte tienen diferentes características de corte y anchos de corte.
Para el corte de metales de gran volumen, las máquinas de sierra circular de alta velocidad pueden proporcionar un rendimiento de corte eficiente y estable al utilizar hojas de sierra circular diseñadas para una producción continua.
Con la precisión del husillo, el control de avance, la rigidez de la máquina y la selección de hojas adecuadas, los fabricantes pueden mantener la calidad de corte y minimizar la pérdida innecesaria de material.
En una línea de producción que realiza miles de cortes cada día, incluso una pequeña reducción en la pérdida de material por corte puede generar ahorros significativos con el tiempo.
4. Tercer camino de mejora: construir un sistema de gestión de remanentes
Un remanente no es necesariamente chatarra.
Los fabricantes pueden crear una base de datos remanente simple basada en sus requisitos de producción.
Por ejemplo:
| Longitud remanente |
Tamaño del material |
Material |
Condición |
Aplicación potencial |
| 450 milímetros |
Ø30mm |
Acero carbono |
Bien |
Partes cortas |
| 680 milímetros |
40*40mm |
Acero inoxidable |
Bien |
Marcos pequeños |
| 820 milímetros |
Ø50mm |
Acero aleado |
Bien |
Componentes cortos |
Cuando un nuevo pedido entra en producción, el sistema puede comprobar primero si hay restos adecuados disponibles.
Esto crea un ciclo de materiales más eficiente:
Materia Prima → Corte → Remanente → Inventario de Remanente → Nuevo Plan de Corte → Reutilización de Remanente
en lugar de:
Materia prima → Corte → Material sobrante → Chatarra
La diferencia entre estos dos enfoques puede tener un impacto significativo en los costos de materiales.
5. Ruta de mejora cuatro: mejorar la calidad del extremo
Muchos fabricantes se centran mucho en la velocidad de corte y prestan menos atención a la calidad de la superficie de corte.
Si el extremo cortado tiene demasiadas rebabas, mala escuadra o deformación, es posible que se requieran operaciones adicionales, como:
- Mecanizado secundario
- Rectificado de extremos
- Desbarbado
- Posicionamiento y procesamiento adicionales
Estas operaciones aumentan los costos de mano de obra y procesamiento y también pueden resultar en pérdidas adicionales de material.
Por lo tanto, una solución de corte de alta calidad debería centrarse en:
Precisión de corte + Calidad del extremo + Estabilidad del proceso
Para los componentes que se soldarán, ensamblarán o utilizarán directamente después del corte, un extremo cortado limpio y preciso puede reducir el procesamiento posterior y mejorar la eficiencia general de la producción.
6. Estudio de caso: Mejora de la utilización de materiales del 86 % al 94 %
Considere un fabricante de muebles metálicos que produce mesas, sillas, estantes y estructuras metálicas utilizando tubos de acero y barras redondas.
Antes de la mejora:
- Utilización de materiales: aproximadamente 86%
- No hay gestión estandarizada de restos
- Optimización limitada del corte combinado entre diferentes pedidos
- Algunos extremos del material requirieron procesamiento adicional
- Los planes de corte dependían principalmente de la experiencia del operador.
La empresa implementó cuatro mejoras.
Paso 1: optimizar los planes de corte
Se combinaron pedidos que utilizaban las mismas especificaciones de material, mientras que las piezas largas y cortas se organizaron estratégicamente juntas.
Paso 2: Optimice el equipo de corte y las cuchillas
Se seleccionaron sierras circulares de alta velocidad y hojas más adecuadas según las especificaciones del material y los requisitos de producción, lo que ayudó a reducir la pérdida innecesaria de corte.
Paso 3: Establecer la gestión de remanentes
Los restos reutilizables se clasificaron por longitud, especificación y calidad del material y se les dio prioridad para pedidos de corta duración.
Paso 4: Mejorar la calidad del extremo
Se introdujo un proceso de corte más estable para mejorar la precisión del corte y la calidad del extremo, reduciendo el procesamiento secundario.
Después de una optimización continua, la utilización de material aumentó de aproximadamente86% a 94%.
Una mejora de 8 puntos porcentuales puede no parecer espectacular a primera vista, pero para un fabricante de gran volumen puede traducirse en una reducción sustancial del desperdicio de material en el transcurso de un año.
7. Del 85% al 95%: no se trata de una sola máquina
Mejorar la utilización de materiales no es simplemente una cuestión de reemplazar una máquina.
Los resultados más efectivos suelen provenir de la combinación de:
Optimización de Corte + Optimización de Equipos + Gestión de Remanentes + Control de Calidad
Una debilidad en cualquiera de estas áreas puede limitar el resultado general.
Por ejemplo:
Una excelente optimización del corte no puede compensar completamente la pérdida excesiva de corte.
Los equipos de alta precisión no pueden evitar el desperdicio de material si simplemente se desechan los restos utilizables.
Una buena gestión de los remanentes no puede eliminar el desperdicio innecesario si la mala calidad del extremo genera un procesamiento secundario excesivo.
Por lo tanto, para los talleres de corte de metales modernos, la utilización del material debe considerarse como unindicador de producción a nivel del sistema, en lugar de simplemente un parámetro de máquina.
Conclusión
Mejorar la utilización de materiales requiere tanto equipo como gestión.
Desde el diseño de corte y la gestión de remanentes hasta la pérdida de corte y la calidad de la cara final, cada pequeña mejora puede volverse significativa cuando se multiplica en miles de cortes y toneladas de material.
Nuestras sierras circulares de alta velocidad están diseñadas para cortes de metales estables, de alta precisión y alta precisión. Dependiendo del tipo de material y los requisitos de producción, se pueden seleccionar configuraciones adecuadas de máquina y cuchilla, con optimización automática del corte y soluciones de alimentación automatizadas disponibles para niveles más altos de automatización de la producción.
Para los fabricantes que procesan grandes volúmenes de tubos de acero, barras redondas, perfiles y otros materiales metálicos todos los días,mejorar la utilización del material puede ser más valioso que simplemente aumentar la velocidad de corte.
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