Une tarification basée uniquement sur le temps de découpe laser peut conduire à des commandes de production, mais peut également s'avérer une opération déficitaire, notamment lorsque les marges du fabricant de tôles sont faibles.
Lorsqu'il s'agit d'approvisionnement dans l'industrie des machines-outils, on parle généralement de la productivité des machines-outils.À quelle vitesse l’azote coupe-t-il l’acier d’un demi-pouce ?Combien de temps dure un piercing ?Taux d'accélération ?Faisons une étude du temps et voyons à quoi ressemble le temps d'exécution !Bien qu’il s’agisse d’excellents points de départ, s’agit-il vraiment de variables que nous devons prendre en compte lorsque nous réfléchissons à la formule de réussite ?
La disponibilité est fondamentale pour bâtir une bonne activité laser, mais nous devons penser au-delà du temps nécessaire pour réduire le travail.Une offre basée uniquement sur la réduction du temps peut vous briser le cœur, surtout si le bénéfice est faible.
Pour découvrir les coûts cachés potentiels liés à la découpe laser, nous devons examiner l'utilisation de la main-d'œuvre, la disponibilité de la machine, la cohérence des délais de livraison et de la qualité des pièces, ainsi que les éventuelles retouches et l'utilisation des matériaux.En général, les coûts des pièces se répartissent en trois catégories : les coûts d'équipement, les coûts de main d'œuvre (tels que les matériaux achetés ou le gaz auxiliaire utilisé) et la main d'œuvre.À partir de là, les coûts peuvent être décomposés en éléments plus détaillés (voir Figure 1).
Lorsque nous calculons le coût d’une main d’œuvre ou le coût d’une pièce, tous les éléments de la figure 1 feront partie du coût total.Les choses deviennent un peu confuses lorsque nous comptabilisons les coûts dans une colonne sans comptabiliser correctement l'impact sur les coûts dans une autre colonne.
L’idée de tirer le meilleur parti des matériaux n’inspire peut-être personne, mais il faut peser ses avantages par rapport à d’autres considérations.Lors du calcul du coût d’une pièce, on constate que dans la plupart des cas, le matériau occupe la plus grande part.
Pour tirer le meilleur parti du matériau, nous pouvons mettre en œuvre des stratégies telles que la Coupe Colinéaire (CLC).CLC permet d'économiser du matériel et du temps de coupe, car deux bords de la pièce sont créés en même temps avec une seule coupe.Mais cette technique présente certaines limites.Cela dépend beaucoup de la géométrie.Dans tous les cas, les petites pièces susceptibles de basculer doivent être assemblées pour garantir la stabilité du processus, et quelqu'un doit démonter ces pièces et éventuellement les ébavurer.Cela ajoute du temps et du travail qui ne sont pas gratuits.
La séparation des pièces est particulièrement difficile lorsque l'on travaille avec des matériaux plus épais, et la technologie de découpe laser permet de créer des étiquettes « nano » d'une épaisseur supérieure à la moitié de l'épaisseur de la découpe.Leur création n'affecte pas le temps d'exécution car les poutres restent dans la coupe ;après avoir créé des onglets, il n'est pas nécessaire de ressaisir les matériaux (voir Fig. 2).De telles méthodes ne fonctionnent que sur certaines machines.Mais ce n’est là qu’un exemple des avancées récentes qui ne se limitent plus à ralentir les choses.
Encore une fois, CLC dépend beaucoup de la géométrie, donc dans la plupart des cas nous cherchons à réduire la largeur de la toile dans le nid plutôt que de la faire disparaître complètement.Le réseau se rétrécit.C'est bien, mais que se passe-t-il si la pièce s'incline et provoque une collision ?Les fabricants de machines-outils proposent diverses solutions, mais une approche accessible à tous consiste à ajouter un décalage de buse.
La tendance de ces dernières années a été de réduire la distance entre la buse et la pièce à usiner.La raison est simple : les lasers à fibre sont rapides et les grands lasers à fibre sont très rapides.Une augmentation significative de la productivité nécessite une augmentation simultanée du débit d'azote.Les lasers à fibre puissants vaporisent et font fondre le métal à l’intérieur de la coupe beaucoup plus rapidement que les lasers CO2.
Au lieu de ralentir la machine (ce qui serait contre-productif), nous ajustons la buse en fonction de la pièce à usiner.Cela augmente le débit de gaz auxiliaire à travers l'encoche sans augmenter la pression.Cela semble être un gagnant, sauf que le laser se déplace toujours très rapidement et que l'inclinaison devient plus problématique.
Figure 1. Trois domaines clés qui affectent le coût d'une pièce : l'équipement, les coûts d'exploitation (y compris les matériaux utilisés et le gaz auxiliaire) et la main d'œuvre.Ces trois-là seront responsables d’une partie du coût total.
Si votre programme rencontre des difficultés particulières pour retourner la pièce, il est judicieux de choisir une technique de découpe utilisant un décalage de buse plus important.La pertinence de cette stratégie dépend de l'application.Nous devons équilibrer le besoin de stabilité du programme avec l’augmentation de la consommation de gaz auxiliaire qui accompagne l’augmentation du déplacement des buses.
Une autre option pour empêcher le basculement des pièces est la destruction de l'ogive, créée manuellement ou automatiquement à l'aide d'un logiciel.Et là encore, nous sommes confrontés à un choix.Les opérations de destruction des en-têtes de section améliorent la fiabilité des processus, mais augmentent également les coûts des consommables et ralentissent les programmes.
La manière la plus logique de décider d’utiliser ou non des destructions de limaces est d’envisager de supprimer des détails.Si cela est possible et que nous ne pouvons pas programmer en toute sécurité pour éviter une collision potentielle, nous avons plusieurs options.Nous pouvons fixer des pièces avec des micro-loquets ou couper des morceaux de métal et les laisser tomber en toute sécurité.
Si le profil du problème est l’ensemble du détail lui-même, alors nous n’avons vraiment pas d’autre choix, nous devons le marquer.Si le problème est lié au profil interne, vous devez alors comparer le temps et le coût de réparation et de casse du bloc métallique.
Maintenant, la question devient celle du coût.L’ajout de microtags rend-il plus difficile l’extraction d’une pièce ou d’un bloc d’un nid ?Si nous détruisons l'ogive, nous prolongerons la durée de fonctionnement du laser.Est-il moins coûteux d'ajouter de la main d'œuvre supplémentaire pour séparer les pièces, ou est-il moins coûteux d'ajouter du temps de main d'œuvre au taux horaire d'une machine ?Étant donné le rendement horaire élevé de la machine, cela dépend probablement du nombre de pièces qui doivent être coupées en petits morceaux sûrs.
La main-d’œuvre est un facteur de coût énorme et il est important de la gérer lorsque l’on tente d’être compétitif sur un marché à faible coût de main-d’œuvre.La découpe laser nécessite de la main d'œuvre associée à la programmation initiale (bien que les coûts soient réduits lors des commandes ultérieures) ainsi que de la main d'œuvre associée au fonctionnement de la machine.Plus les machines sont automatisées, moins nous pouvons tirer profit du salaire horaire de l'opérateur laser.
Le terme « automatisation » dans la découpe laser fait généralement référence au traitement et au tri des matériaux, mais les lasers modernes disposent également de nombreux autres types d'automatisation.Les machines modernes sont équipées d'un changement automatique de buse, d'un contrôle actif de la qualité de coupe et d'un contrôle de l'avance.Il s'agit d'un investissement, mais les économies de main d'œuvre qui en résultent peuvent en justifier le coût.
Le paiement horaire des machines laser dépend de la productivité.Imaginez une machine capable de faire en une seule équipe ce qui nécessitait auparavant deux équipes.Dans ce cas, le passage de deux équipes à une seule peut doubler le rendement horaire de la machine.À mesure que chaque machine produit plus, nous réduisons le nombre de machines nécessaires pour effectuer la même quantité de travail.En réduisant de moitié le nombre de lasers, nous réduirons de moitié les coûts de main-d'œuvre.
Bien entendu, ces économies seront perdues si notre équipement s’avère peu fiable.Une variété de technologies de traitement contribuent au bon fonctionnement de la découpe laser, notamment la surveillance de l'état de la machine, l'inspection automatique des buses et les capteurs de lumière ambiante qui détectent la saleté sur le verre de protection de la tête de coupe.Aujourd’hui, nous pouvons utiliser l’intelligence des interfaces machines modernes pour indiquer combien de temps il reste avant la prochaine réparation.
Toutes ces fonctionnalités permettent d’automatiser certains aspects de la maintenance des machines.Que nous possédions des machines dotées de ces capacités ou que nous entretenions les équipements à l'ancienne (travail acharné et attitude positive), nous devons nous assurer que les tâches de maintenance sont effectuées efficacement et dans les délais.
Figure 2. Les progrès en matière de découpe laser se concentrent toujours sur une vision globale, et pas seulement sur la vitesse de découpe.Par exemple, cette méthode de nanoliaison (assemblage de deux pièces découpées selon une ligne commune) facilite la séparation de pièces plus épaisses.
La raison est simple : les machines doivent être en parfait état de fonctionnement pour maintenir une efficacité globale des équipements (OEE) élevée : disponibilité x productivité x qualité.Ou, comme le dit le site oee.com : « [OEE] définit le pourcentage de temps de production réellement efficace.Un OEE de 100 % signifie 100 % de qualité (pièces de qualité uniquement), 100 % de performances (performances les plus rapides).) et une disponibilité à 100 % (pas de temps d'arrêt). »Atteindre 100 % OEE est impossible dans la plupart des cas.La norme industrielle approche les 60 %, bien que le TRG typique varie en fonction de l'application, du nombre de machines et de la complexité de l'opération.Quoi qu’il en soit, l’excellence OEE est un idéal qui mérite d’être recherché.
Imaginez que nous recevions une demande de devis pour 25 000 pièces d'un client important et bien connu.Assurer le bon déroulement de ces travaux peut avoir un impact significatif sur la croissance future de notre entreprise.Nous offrons donc 100 000 $ et le client accepte.C'est une bonne nouvelle.La mauvaise nouvelle est que nos marges bénéficiaires sont faibles.Nous devons donc garantir le niveau d’OEE le plus élevé possible.Afin de gagner de l’argent, nous devons faire de notre mieux pour augmenter la zone bleue et diminuer la zone orange dans la figure 3.
Lorsque les marges sont faibles, toute surprise peut miner, voire annuler, les bénéfices.Une mauvaise programmation va-t-elle ruiner ma buse ?Un mauvais calibre de coupe contaminera-t-il mon verre de sécurité ?J'ai subi un temps d'arrêt imprévu et j'ai dû interrompre la production pour une maintenance préventive.Quel impact cela aura-t-il sur la production ?
Une mauvaise programmation ou maintenance peut entraîner une diminution de la vitesse d'avance attendue (et de la vitesse d'avance utilisée pour calculer le temps de traitement total).Cela réduit le TRS et augmente le temps de production global, même sans que l'opérateur doive interrompre la production pour ajuster les paramètres de la machine.Dites adieu à la disponibilité des voitures.
De plus, les pièces que nous fabriquons sont-elles réellement envoyées aux clients, ou certaines pièces sont-elles jetées à la poubelle ?Des scores de mauvaise qualité dans les calculs OEE peuvent vraiment faire mal.
Les coûts de production de découpe laser sont examinés de manière beaucoup plus détaillée que la simple facturation du temps laser direct.Les machines-outils d'aujourd'hui offrent de nombreuses options pour aider les fabricants à atteindre le niveau élevé de transparence dont ils ont besoin pour rester compétitifs.Pour rester rentable, il nous suffit de connaître et de comprendre tous les coûts cachés que nous payons lors de la vente de widgets.
Image 3 Surtout lorsque nous utilisons des marges très fines, nous devons minimiser l'orange et maximiser le bleu.
FABRICATOR est le principal magazine de formage et de travail des métaux en Amérique du Nord.Le magazine publie des actualités, des articles techniques et des études de cas qui permettent aux fabricants de faire leur travail plus efficacement.FABRICATOR est au service de l'industrie depuis 1970.
Un accès numérique complet à The FABRICATOR est désormais disponible, vous donnant un accès facile aux précieuses ressources de l'industrie.
Un accès numérique complet à Tubing Magazine est désormais disponible, vous donnant un accès facile aux précieuses ressources de l'industrie.
Un accès numérique complet à The Fabricator en Español est désormais disponible, offrant un accès facile aux précieuses ressources de l'industrie.
Myron Elkins rejoint le podcast The Maker pour parler de son parcours de petite ville à soudeur d'usine…
Heure de publication : 28 août 2023