लेजर कटिंग से शीट मेटल की दुकानों को कैसे लाभ होता है?

अकेले लेजर कटिंग समय के आधार पर मूल्य निर्धारण से उत्पादन ऑर्डर मिल सकते हैं, लेकिन यह घाटे का सौदा भी हो सकता है, खासकर जब शीट मेटल निर्माता का मार्जिन कम हो।
जब मशीन टूल उद्योग में आपूर्ति की बात आती है, तो हम आमतौर पर मशीन टूल्स की उत्पादकता के बारे में बात करते हैं। नाइट्रोजन स्टील को आधा इंच कितनी तेजी से काटती है? छेदन में कितना समय लगता है? त्वरण दर? आइए समय का अध्ययन करें और देखें कि निष्पादन समय कैसा दिखता है! हालाँकि ये महान शुरुआती बिंदु हैं, क्या ये वास्तव में वे चर हैं जिन पर हमें सफलता के सूत्र के बारे में सोचते समय विचार करने की आवश्यकता है?
एक अच्छा लेज़र व्यवसाय बनाने के लिए अपटाइम मौलिक है, लेकिन हमें काम में कटौती करने में कितना समय लगता है, इसके अलावा इस बारे में भी सोचने की ज़रूरत है। केवल समय की कटौती पर आधारित एक प्रस्ताव आपका दिल तोड़ सकता है, खासकर यदि लाभ छोटा हो।
लेज़र कटिंग में किसी भी संभावित छिपी हुई लागत को उजागर करने के लिए, हमें श्रम उपयोग, मशीन अपटाइम, लीड टाइम और भाग की गुणवत्ता में स्थिरता, किसी भी संभावित पुन: कार्य और सामग्री के उपयोग को देखने की आवश्यकता है। सामान्य तौर पर, भागों की लागत तीन श्रेणियों में आती है: उपकरण लागत, श्रम लागत (जैसे खरीदी गई सामग्री या प्रयुक्त सहायक गैस), और श्रम। यहां से, लागतों को अधिक विस्तृत तत्वों में विभाजित किया जा सकता है (चित्र 1 देखें)।
जब हम किसी श्रम की लागत या किसी हिस्से की लागत की गणना करते हैं, तो चित्र 1 में सभी वस्तुएँ कुल लागत का हिस्सा होंगी। चीजें थोड़ी भ्रमित करने वाली हो जाती हैं जब हम एक कॉलम में लागतों का हिसाब-किताब करते हैं और दूसरे कॉलम में लागतों पर पड़ने वाले प्रभाव का ठीक से हिसाब-किताब नहीं करते हैं।
सामग्रियों का अधिकतम उपयोग करने का विचार किसी को प्रेरित नहीं कर सकता है, लेकिन हमें इसके लाभों को अन्य विचारों के मुकाबले तौलना चाहिए। किसी हिस्से की लागत की गणना करते समय, हम पाते हैं कि ज्यादातर मामलों में, सामग्री सबसे बड़ा हिस्सा लेती है।
सामग्री से अधिकतम लाभ प्राप्त करने के लिए, हम कोलिनियर कटिंग (सीएलसी) जैसी रणनीतियों को लागू कर सकते हैं। सीएलसी सामग्री और काटने का समय बचाता है, क्योंकि एक कट के साथ भाग के दो किनारे एक ही समय में बनाए जाते हैं। लेकिन इस तकनीक की कुछ सीमाएँ हैं। यह बहुत ज्यामिति पर निर्भर है। किसी भी मामले में, प्रक्रिया की स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए छोटे भागों को एक साथ रखने की आवश्यकता होती है, जिनके पलटने का खतरा होता है, और किसी को इन भागों को अलग करने की आवश्यकता होती है और संभवतः उन्हें डिबार कर दिया जाता है। इसमें समय और श्रम जुड़ता है जो मुफ़्त में नहीं मिलता।
मोटी सामग्री के साथ काम करते समय भागों को अलग करना विशेष रूप से कठिन होता है, और लेजर कटिंग तकनीक कट की आधी से अधिक मोटाई के साथ "नैनो" लेबल बनाने में मदद करती है। उन्हें बनाने से रनटाइम प्रभावित नहीं होता क्योंकि बीम कट में रहते हैं; टैब बनाने के बाद, सामग्री को दोबारा दर्ज करने की कोई आवश्यकता नहीं है (चित्र 2 देखें)। ऐसे तरीके केवल कुछ मशीनों पर ही काम करते हैं। हालाँकि, यह हालिया प्रगति का सिर्फ एक उदाहरण है जो अब चीजों को धीमा करने तक सीमित नहीं है।
फिर, सीएलसी ज्यामिति पर बहुत निर्भर है, इसलिए ज्यादातर मामलों में हम इसे पूरी तरह से गायब करने के बजाय घोंसले में वेब की चौड़ाई को कम करना चाहते हैं। नेटवर्क सिकुड़ रहा है. यह ठीक है, लेकिन क्या होगा यदि हिस्सा झुक जाए और टक्कर का कारण बने? मशीन टूल निर्माता विभिन्न समाधान पेश करते हैं, लेकिन सभी के लिए उपलब्ध एक दृष्टिकोण नोजल ऑफसेट जोड़ना है।
पिछले कुछ वर्षों का चलन नोजल से वर्कपीस तक की दूरी को कम करने का रहा है। कारण सरल है: फ़ाइबर लेज़र तेज़ होते हैं, और बड़े फ़ाइबर लेज़र वास्तव में तेज़ होते हैं। उत्पादकता में उल्लेखनीय वृद्धि के लिए नाइट्रोजन प्रवाह में एक साथ वृद्धि की आवश्यकता होती है। शक्तिशाली फ़ाइबर लेज़र CO2 लेज़रों की तुलना में कट के अंदर की धातु को बहुत तेज़ी से वाष्पीकृत और पिघलाते हैं।
मशीन को धीमा करने (जो प्रतिकूल होगा) के बजाय, हम वर्कपीस को फिट करने के लिए नोजल को समायोजित करते हैं। इससे दबाव बढ़ाए बिना पायदान के माध्यम से सहायक गैस का प्रवाह बढ़ जाता है। यह एक विजेता की तरह लगता है, सिवाय इसके कि लेज़र अभी भी बहुत तेज़ी से आगे बढ़ रहा है और झुकाव एक समस्या बन गया है।
चित्र 1. तीन प्रमुख क्षेत्र जो किसी हिस्से की लागत को प्रभावित करते हैं: उपकरण, परिचालन लागत (प्रयुक्त सामग्री और सहायक गैस सहित), और श्रम। ये तीनों कुल लागत के एक हिस्से के लिए जिम्मेदार होंगे।
यदि आपके प्रोग्राम को भाग को फ़्लिप करने में विशेष कठिनाई होती है, तो ऐसी कटिंग तकनीक चुनना समझदारी होगी जो बड़े नोजल ऑफसेट का उपयोग करती है। यह रणनीति सार्थक है या नहीं यह अनुप्रयोग पर निर्भर करता है। हमें बढ़ते नोजल विस्थापन के साथ आने वाली सहायक गैस खपत में वृद्धि के साथ कार्यक्रम स्थिरता की आवश्यकता को संतुलित करना चाहिए।
भागों को पलटने से रोकने का एक अन्य विकल्प वारहेड को नष्ट करना है, जो मैन्युअल रूप से या स्वचालित रूप से सॉफ़्टवेयर का उपयोग करके बनाया गया है। और यहां फिर से हमारे सामने एक विकल्प है। अनुभाग हेडर विनाश संचालन प्रक्रिया की विश्वसनीयता में सुधार करता है, लेकिन उपभोज्य लागत और धीमे कार्यक्रमों में भी वृद्धि करता है।
स्लग विनाश का उपयोग करना है या नहीं यह तय करने का सबसे तार्किक तरीका विवरण छोड़ने पर विचार करना है। यदि यह संभव है और हम संभावित टकराव से बचने के लिए सुरक्षित रूप से प्रोग्राम नहीं कर सकते हैं, तो हमारे पास कई विकल्प हैं। हम भागों को सूक्ष्म कुंडी से बांध सकते हैं या धातु के टुकड़े काट सकते हैं और उन्हें सुरक्षित रूप से गिरने दे सकते हैं।
यदि समस्या प्रोफ़ाइल ही संपूर्ण विवरण है, तो हमारे पास वास्तव में कोई अन्य विकल्प नहीं है, हमें इसे चिह्नित करने की आवश्यकता है। यदि समस्या आंतरिक प्रोफ़ाइल से संबंधित है, तो आपको धातु ब्लॉक की मरम्मत और तोड़ने के समय और लागत की तुलना करने की आवश्यकता है।
अब सवाल लागत का बनता है. क्या माइक्रोटैग जोड़ने से घोंसले से कोई भाग या ब्लॉक निकालना कठिन हो जाता है? यदि हम हथियार को नष्ट कर देते हैं, तो हम लेज़र के चलने का समय बढ़ा देंगे। क्या अलग-अलग हिस्सों में अतिरिक्त श्रम जोड़ना सस्ता है, या मशीन की प्रति घंटा दर में श्रम समय जोड़ना सस्ता है? मशीन के उच्च प्रति घंटा आउटपुट को देखते हुए, संभवतः यह इस बात पर निर्भर करता है कि कितने टुकड़ों को छोटे, सुरक्षित टुकड़ों में काटने की आवश्यकता है।
श्रम एक बहुत बड़ा लागत कारक है और कम श्रम लागत वाले बाजार में प्रतिस्पर्धा करने का प्रयास करते समय इसे प्रबंधित करना महत्वपूर्ण है। लेजर कटिंग के लिए प्रारंभिक प्रोग्रामिंग से जुड़े श्रम की आवश्यकता होती है (हालांकि बाद के पुन: ऑर्डर पर लागत कम हो जाती है) और साथ ही मशीन संचालन से जुड़े श्रम की भी आवश्यकता होती है। मशीनें जितनी अधिक स्वचालित होंगी, लेजर ऑपरेटर के प्रति घंटा वेतन से हमें उतना ही कम लाभ मिल सकेगा।
लेजर कटिंग में "स्वचालन" आमतौर पर सामग्रियों के प्रसंस्करण और छँटाई को संदर्भित करता है, लेकिन आधुनिक लेजर में कई अन्य प्रकार के स्वचालन भी होते हैं। आधुनिक मशीनें स्वचालित नोजल परिवर्तन, सक्रिय कट गुणवत्ता नियंत्रण और फ़ीड दर नियंत्रण से सुसज्जित हैं। यह एक निवेश है, लेकिन परिणामी श्रम बचत लागत को उचित ठहरा सकती है।
लेजर मशीनों का प्रति घंटा भुगतान उत्पादकता पर निर्भर करता है। एक ऐसी मशीन की कल्पना करें जो एक शिफ्ट में वह काम कर सके जो पहले दो शिफ्ट में होता था। इस मामले में, दो शिफ्ट से एक शिफ्ट में स्विच करने से मशीन का प्रति घंटा आउटपुट दोगुना हो सकता है। जैसे-जैसे प्रत्येक मशीन अधिक उत्पादन करती है, हम समान मात्रा में काम करने के लिए आवश्यक मशीनों की संख्या कम कर देते हैं। लेज़रों की संख्या आधी करके, हम श्रम लागत आधी कर देंगे।
बेशक, अगर हमारे उपकरण अविश्वसनीय हो गए तो ये बचत बेकार चली जाएगी। विभिन्न प्रकार की प्रसंस्करण प्रौद्योगिकियां लेजर कटिंग को सुचारू रूप से चलाने में मदद करती हैं, जिसमें मशीन की स्थिति की निगरानी, ​​​​स्वचालित नोजल निरीक्षण और परिवेश प्रकाश सेंसर शामिल हैं जो कटर हेड के सुरक्षात्मक ग्लास पर गंदगी का पता लगाते हैं। आज, हम आधुनिक मशीन इंटरफेस की बुद्धिमत्ता का उपयोग यह दिखाने के लिए कर सकते हैं कि अगली मरम्मत तक कितना समय बचा है।
ये सभी सुविधाएँ मशीन रखरखाव के कुछ पहलुओं को स्वचालित करने में मदद करती हैं। चाहे हमारे पास इन क्षमताओं वाली मशीनें हों या हम उपकरणों को पुराने तरीके (कड़ी मेहनत और सकारात्मक दृष्टिकोण) से बनाए रखें, हमें यह सुनिश्चित करना चाहिए कि रखरखाव कार्य कुशलतापूर्वक और समय पर पूरे हों।
चित्र 2. लेजर कटिंग में प्रगति अभी भी बड़ी तस्वीर पर केंद्रित है, न कि केवल काटने की गति पर। उदाहरण के लिए, नैनोबॉन्डिंग की यह विधि (एक सामान्य रेखा के साथ काटे गए दो वर्कपीस को जोड़ना) मोटे हिस्सों को अलग करने की सुविधा प्रदान करती है।
कारण सरल है: उच्च समग्र उपकरण प्रभावशीलता (ओईई) बनाए रखने के लिए मशीनों को शीर्ष परिचालन स्थिति में होना चाहिए: उपलब्धता x उत्पादकता x गुणवत्ता। या, जैसा कि oee.com वेबसाइट कहती है: “[OEE] वास्तव में प्रभावी उत्पादन समय के प्रतिशत को परिभाषित करता है। 100% OEE का अर्थ है 100% गुणवत्ता (केवल गुणवत्ता वाले हिस्से), 100% प्रदर्शन (सबसे तेज़ प्रदर्शन)। ) और 100% उपलब्धता (कोई डाउनटाइम नहीं)। अधिकांश मामलों में 100% OEE प्राप्त करना असंभव है। उद्योग मानक 60% तक पहुंचता है, हालांकि विशिष्ट ओईई अनुप्रयोग, मशीनों की संख्या और संचालन की जटिलता के अनुसार भिन्न होता है। किसी भी तरह से, OEE उत्कृष्टता प्रयास करने लायक आदर्श है।
कल्पना करें कि हमें एक बड़े और जाने-माने ग्राहक से 25,000 भागों के लिए कोटेशन अनुरोध प्राप्त होता है। इस कार्य का सुचारू संचालन सुनिश्चित करने से हमारी कंपनी के भविष्य के विकास पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ सकता है। इसलिए हम $100,000 की पेशकश करते हैं और ग्राहक स्वीकार कर लेता है। यह अच्छी खबर है. बुरी खबर यह है कि हमारा लाभ मार्जिन छोटा है। इसलिए, हमें OEE का उच्चतम संभव स्तर सुनिश्चित करना चाहिए। पैसा कमाने के लिए, हमें चित्र 3 में नीले क्षेत्र को बढ़ाने और नारंगी क्षेत्र को कम करने की पूरी कोशिश करनी चाहिए।
जब मार्जिन कम होता है, तो कोई भी आश्चर्य मुनाफ़े को कमज़ोर कर सकता है या ख़त्म भी कर सकता है। क्या ख़राब प्रोग्रामिंग मेरे नोजल को बर्बाद कर देगी? क्या ख़राब कट गेज मेरे सुरक्षा ग्लास को दूषित कर देगा? मेरे पास अनियोजित डाउनटाइम है और निवारक रखरखाव के लिए उत्पादन को बाधित करना पड़ा। इसका उत्पादन पर क्या प्रभाव पड़ेगा?
ख़राब प्रोग्रामिंग या रखरखाव के कारण अपेक्षित फ़ीडरेट (और कुल प्रसंस्करण समय की गणना करने के लिए उपयोग किया जाने वाला फ़ीडरेट) कम हो सकता है। यह OEE को कम करता है और समग्र उत्पादन समय को बढ़ाता है - यहां तक ​​कि ऑपरेटर को मशीन मापदंडों को समायोजित करने के लिए उत्पादन को बाधित करने की आवश्यकता के बिना भी। कार की उपलब्धता को अलविदा कहें.
साथ ही, क्या हम जो हिस्से बनाते हैं वे वास्तव में ग्राहकों को भेजे जाते हैं, या कुछ हिस्से कूड़ेदान में फेंक दिए जाते हैं? OEE गणना में खराब गुणवत्ता वाले स्कोर वास्तव में नुकसान पहुंचा सकते हैं।
लेज़र कटिंग उत्पादन लागत पर प्रत्यक्ष लेज़र समय की बिलिंग की तुलना में कहीं अधिक विस्तार से विचार किया जाता है। आज के मशीन टूल्स निर्माताओं को प्रतिस्पर्धी बने रहने के लिए आवश्यक उच्च स्तर की पारदर्शिता हासिल करने में मदद करने के लिए कई विकल्प प्रदान करते हैं। लाभदायक बने रहने के लिए, हमें बस उन सभी छिपी हुई लागतों को जानना और समझना होगा जो हम विजेट बेचते समय भुगतान करते हैं।
छवि 3 विशेष रूप से जब हम बहुत पतले हाशिये का उपयोग करते हैं, तो हमें नारंगी को न्यूनतम और नीले को अधिकतम करने की आवश्यकता होती है।
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