قد لا تدرك ذلك ، لكن العديد من المنتجات التي تشتريها تكلف بالفعل أكثر بكثير من السعر الأولي الذي دفعته مقابلها. على سبيل المثال ، لنفترض أنك دفعت 25000 دولار لسيارتك. إلى أي مدى تقود السيارة وكم جالونات البنزين التي تستخدمها كل أسبوع؟ كم مرة تقوم بتغيير الزيت أو تدوير الإطارات أو القيام بأعمال صيانة أخرى؟

على مدى فترة 5 سنوات ، يمكن للنفقات اللازمة لتشغيل سيارتك إضافة ما يصل إلى 12000 دولار أو ما يقرب من نصف سعر السيارة. الوقت الذي تقضيه في إجراء عمليات البحث عبر الإنترنت ، وقراءة مراجعات السيارات ، وعرض مركبات الشراء المحتملة يساهم أيضًا في تكلفة امتلاك السيارة.

ينطبق منطق مماثل في شراء المعدات الرأسمالية: من السهل إضافة تكاليف غير متوقعة لتجربة الملكية ، قبل الشراء وبعدها ، إذا نظرت فقط إلى سعر الشراء الأولي.

قد ينتهي بك الأمر "حل" الرخيص "على المدى القصير إلى تكلفك أكثر على المدى الطويل. في هذه المقالة ، سنستكشف كيف تنطبق التكلفة الإجمالية للملكية (TCO) على أنظمة الحركة الخطية.

تجمع أنظمة الحركة الخطية ، التي يشار إليها أيضًا باسم الوحدات الخطية أو المشغلات الكهروميكانيكية ، عادةً بين آلية محرك خطية ، مثل المسمار الكرة الدقيق أو الحزام المسنن ، مع نظام دليل خطي - غالبًا لإنشاء محور خطي واحد.

تتوفر العديد من الأحجام والأنماط ، مما يجعل من السهل دمجها في أنظمة آلية متعددة المحاور مخصصة لمجموعة واسعة من التطبيقات.

يمكن دمج أنظمة صغيرة للغاية لإنشاء نظام لتوزيع 3 محاور للأتمتة المختبرية ، على سبيل المثال ، أو يمكن استخدام أنظمة كبيرة جدًا لإنشاء نظام معالجة لمكونات السيارات الثقيلة.

بالنسبة لنظام أكثر تكاملاً ، مطلوب محركات ومكبرات الصوت ووحدات التحكم في محرك الأقراص ، وتبسيط المواصفات والطلب ، بدأت بعض شركات الحركة الخطية في تقديم أنظمة حركة ديكارتية كاملة ومسببة للتشكيل.

غالبًا ما تختار شركات التصنيع والتعبئة الطبية هذه الأنظمة التي تم تكوينها مسبقًا ومسبقًا للتخلص من الوقت ومتاعب التثبيت ومواءمة محاور متعددة ، واختيار مجموعة محرك وقيادة مناسبة ، وتصميم واجهات التثبيت ، والتي تسمح لهم بالتركيز على خبراتهم : تصنيع الأجهزة ، فحص الإنتاجية العالية ، أو العبوة.

تطبيق TCO على الحركة الخطية
تم تعريف التكلفة الإجمالية لمبدأ الملكية لأول مرة في الثمانينات من القرن الماضي لتحديد تكلفة تنفيذ أجهزة الكمبيوتر الشخصية في مكان العمل.

منذ ذلك الحين ، تم تطبيق نظرية TCO على نطاق واسع في جميع الصناعات الرئيسية ، بما في ذلك التصنيع ، لتحليل تكاليف مدى الحياة للأصول الرئيسية. على سبيل المثال ، لا يمكن أن يقلل روبوت الديكارت الذي تم تنفيذه أو نظام التصنيع متعدد المحاور الأخرى ، على سبيل المثال ، من تقليص وقت الإنتاج وزيادة الإنتاجية ، ولكن يمكن أيضًا تحسين الجودة والأرباح.

ومع ذلك ، إذا تم تنفيذ هذه الأرباح بشكل سيء ، يمكن أن تختفي هذه الأرباح في إعادة العمل أو إعادة التصميم أو تكاليف الصيانة غير المتوقعة. في مثال سيارتنا ، قمنا بتقييم التكاليف المستمرة لتشغيل السيارة والحفاظ عليها كاعتبارات مهمة تتجاوز سعر الشراء الأولي. ولكن ما هي العوامل التي يجب مراعاتها عند تقييم تكاليف نظام الحركة الخطي؟ في هذه الحالة ، غالبًا ما يتم العثور على التكاليف غير المخطط لها أو النظر بشكل غير متكرر في ثلاث مراحل منفصلة لتنفيذ النظام.

أنشطة ما قبل الشراء مثل التصميم والمواصفات.
الشراء ، والذي يتضمن الطلب ، أخذ التوصيل ، تجميع النظام وبدء التشغيل.
مرحلة ما بعد الشراء ، بما في ذلك الحفاظ على نظامك وإعادة تعويضه.

مرحلة ما قبل الشراء: نقطة البداية الحرجة
مرحلة ما قبل الشراء هي المرحلة الأكثر أهمية في تنفيذ نظام الحركة الخطية. في هذه المرحلة ، تعتمد عناصر التكلفة التي تؤثر على TCO على الوقت اللازم لتصميم نظام الحركة الخطي المناسبة وتحديدها وشرائها. يمكن أن يؤدي اتخاذ خيارات جيدة في مرحلة ما قبل الشراء إلى توفير الوقت في تصميم النظام ومصادر المكونات. إن الحصول عليها بشكل صحيح مبكرًا يضمن بدء التشغيل السلس والتشغيل الخالي من المتاعب. مع التخطيط الجيد ، من الممكن توفير بعض المال هنا دون التسبب في المتاعب لاحقًا.

مفتاح النجاح في هذه المرحلة هو تحجيم وتحديد الوحدة أو الوحدات النمطية الخطية المناسبة لنظامك. لجعل عملية التحجيم والاختيار أسهل ، تقدم معظم شركات الحركة الخطية ذات السمعة طيبة موارد كبيرة في التحجيم والاختيار القائمة على الويب.

يتطلب نظام الديكارت المكون من ثلاثة محاور نموذجي ما لا يقل عن 17 ساعة من وقت الهندسة لمجرد حجم النظام لضمان حصولك على الوحدات الصحيحة للتعامل مع متطلبات التطبيق-غير مؤثرة أو كبيرة الحجم. على سبيل المثال ، غالبًا ما تدعو الأتمتة المختبرية إلى أنظمة أصغر. إذا كان النظام أكبر مما يتطلب التطبيق ، فقد أهدرت المال والمساحة.

يمكن لأدوات التحجيم الجيدة توجيه المستخدم من خلال العوامل الرئيسية التي يجب مراعاتها ، ويمكن أن تقطع هذه المرة إلى ثلاث ساعات أو أقل. إلى جانب مولدات الرسم الآلية ، والتي توفر وصولًا فوريًا إلى نماذج ثنائية الأبعاد وثلاثية الأبعاد حتى بالنسبة للأنظمة المعقدة ، يمكن للمستخدم توفير 1120 دولارًا أو أكثر في التكاليف الهندسية وحدها.

وفورات التكاليف الناتجة عن التخطيط الجيد تتجاوز وقت الهندسة المحفوظة. النظر في عواقب نظام مهندس ضعيف. يؤدي نظام غير قوي بما يكفي للتعامل مع التطبيق ، إذا تم تثبيته ، إلى مضيعة فظيعة بسبب ضعف الأداء وفقدان الإنتاجية والإيرادات المفقودة من فرص إطلاق السوق الضائعة.

بالإضافة إلى ذلك ، عامل في التكلفة الإضافية ومتاعب لإزالة النظام غير الفعال ، وإعادة تحديث التطبيق ، وإعادة الطلب ، وإعادة تثبيت ، وبدء نظام جديد. يمكن أن يتجاوز الوقت الضائع والأموال المعنية بسهولة آلاف الدولارات ، وإذا كنت منشئ الآلات ، فقد يكلفك عميلًا ضائعًا.

بمجرد اختيار نظام الحركة الخطي وتصميمه في التطبيق ، تبدأ أنشطة الشراء. يمكن أن توفر بعض الشركات رقم جزء واحد للنظام الكهروميكانيكي الكامل متعدد المحاور ، مما يجعل عملية الطلب أسهل من خلال تقليل 20 أو 30 جزءًا إلى واحد.

النتيجة: وفورات في عدد البائعين ، وأوامر الشراء ، وعناصر الخطوط ، مما يؤدي إلى توفير الوقت خلال عمليات الموافقة والمشتريات والاستلام. عند 100 دولار تكلفة المعالجة لكل أمر شراء ، يمكن أن تضيف المدخرات ما يصل إلى 2000 دولار أو أكثر لكل نظام (انظر الجدول 1). وإذا كنت بحاجة إلى طلب نظام مكرر ، فإن توفير التكلفة المتكررة مدمجة بالفعل.

بعد استلام نظام الحركة الخطية ، يمكن قضاء وقت كبير في التجميع وبدء النظام. لتقليل التكلفة في هذه المرحلة من دورة حياة المنتج ، من المهم اختيار نظام سهل التثبيت ولا يتطلب إجراءات بدء تشغيل معقدة.

توفر الوحدات الخطية والأنظمة الخطية المسبقة المسبقة أقل تعقيدًا في هذا الصدد ، حيث يتم الجمع بين 80 في المائة من أعمال التجميع والتكامل والبرمجة من قبل الشركة المصنعة.

من خلال إدراك وفورات التكاليف هذه ، تستخدم العديد من شركات تكامل النظام أنظمة الديكارتية التي تم تكوينها مسبقًا لخفض تكاليفها وأوقات الرصاص ، وكمدة تنافسية ، تمرر تلك المدخرات إلى مستخدميها النهائيين.

بالاقتران مع الأنظمة التي تم تجميعها مسبقًا ، يمكن أن توفر واجهات الآلات البشرية السهلة للاستخدام (HMIS) وبروتوكولات البرمجة المزيد من الوقت والمال من خلال تزويد بكرات الماكينة والمستخدمين النهائيين بخيارات برمجة بسيطة مفتوحة.

مرحلة ما بعد الشراء
أو ماذا يعني "التشحيم مدى الحياة"؟
بعد وضع النظام في الخدمة ، يمكن لأعمال الصيانة إضافة عدة آلاف من الدولارات إلى تكلفة الملكية على مدى حياة النظام. هذا هو المجال الرئيسي في كثير من الأحيان من قِبل مصممي الآلات (وقسم المشتريات). يتم تسويق بعض المنتجات الخطية بذكاء على أنها "تشحيم مدى الحياة".

ومع ذلك ، من المهم أن نلاحظ أن حياة (عدد الأمتار أو الثورات التي يتم نقلها) غالبًا ما يتم تعريفها دون أي حمل مطبق على النظام. تأكد من أنك تفهم "طباعة غرامة" للشركة المصنعة. عندما يتم تطبيق حمولة 100 رطل فقط ، يمكن تقليل عمر مكونات "التشحيم من أجل الحياة" بمقدار خمس مرات ، على سبيل المثال ، من 25000 كم إلى 5000 كم.

بالنسبة لآلة مع سكتة دماغية 1 متر ، والسفر عند 1 م/ث لمدة 16 ساعة في اليوم ، فإن هذا يعادل حوالي عام كامل من الحياة المفقودة. إذا كان الاستبدال المجدول لنظام الحركة الخطية كل ثلاث سنوات ، فإن سنة العمر المفقودة تزيد من تردد الاستبدال بنسبة 33 في المائة.

لتقليل تكاليف الصيانة أو الاستبدال ، اختر نظام حركة خطي يتضمن أختام الاتصال الكاملة ، والتي تحافظ على التشحيم داخل المكونات المتحركة ومنع التلوث. يمكن أيضًا تخفيض وقت إعادة التشحيم والجهد عن طريق اختيار نظام مع منافذ التشحيم سهلة الوصول أو قدرة استخدام نظام التشحيم التلقائي. سيقدر موظفو الصيانة مثل هذا التصميم.

إلى جانب التزييت والصيانة الوقائية ، يكون من الضروري في بعض الأحيان إصلاح أو ترقية جهاز لزيادة الأداء ، والذي يتضمن غالبًا تغيير نظام الحركة الخطية أو ترقيته. في كثير من الحالات ، لا يحتاج النظام الخطي بأكمله إلى ترقية أو استبدال "واحد أو مكونين فقط.

يسهل بعض الشركات المصنعة للمنتجات الخطية استبدال جزء فقط من نظامهم من خلال تقديم مكونات قابلة للتبديل "القضبان المبللة وكتل العداء ، على سبيل المثال. هذا يقلل ليس فقط من تكلفة الأجزاء المطلوبة ، ولكن أيضًا الوقت اللازم لإجراء التغييرات في الجهاز. مع مكونات قابلة للتبديل ، يمكن تخفيض تكلفة استبدال أو ترقية نظام الحركة الخطية بنسبة 75 في المائة ، على سبيل المثال ، إذا كانت هناك حاجة فقط إلى استبدال كتلة العداء ، وليس السكك الحديدية المصححة.

يضع TCO السعر المنخفض في السياق
يتم تعريف بيئة التصنيع اليوم بشكل متزايد من خلال مبادرات Lean - لخفض النفايات كلما كان ذلك ممكنًا. لكن التفكير الهزيل في كثير من الأحيان يتم نشره لإعادة تنظيم عمليات التصنيع فقط.

كما رأينا ، يمكن أن يحدث قطع النفايات لتحسين TCO في كل مرحلة من مراحل مشروع المعدات الرأسمالية. كل شيء من البحث والتصميم الأولي ، من خلال تكاليف الاستحواذ والبدء ، وأخيراً ، يساهم تشغيل نظامك وصيانته في التكلفة الإجمالية للملكية.

انظر إلى ما هو أبعد من السعر المقدم على اقتباس البائع والنظر في التكاليف المرتبطة بتحديد النظام وتصميمه وشرائه وصيانته. إن التوفير على المدى القصير الذي حققه ببساطة شراء المنتجات بأقل سعر شراء أولي يتم تفكيكه بسرعة بتكاليف غير متوقعة تنشأ في هذه المناطق الأخرى.

إن تحقيق التميز في التصنيع ، والقضاء على النفايات ، وتحسين رضا العمال ، وتعزيز الإيرادات والأرباح ، وزيادة الجودة يمكن أن ينتج عن اعتبارات TCO عند تحديد تقنيات التصنيع وشرائها.