Vous ne le réalisez peut-être pas, mais bon nombre des produits que vous achetez coûtent en fait beaucoup plus que le prix initial que vous avez payé pour eux. Par exemple, disons que vous avez payé 25 000 $ pour votre véhicule. Jusqu'où conduisez-vous et combien de gallons d'essence utilisez-vous chaque semaine? À quelle fréquence changez-vous l'huile, tournez-vous les pneus ou faites-vous d'autres travaux d'entretien?

Sur une période de 5 ans, les dépenses nécessaires pour faire fonctionner votre véhicule peuvent facilement augmenter jusqu'à 12 000 $ ”ou environ la moitié du prix du véhicule. Le temps que vous avez passé à effectuer des recherches en ligne, à lire des critiques automobiles et à consulter les véhicules d'achat potentiels contribuez également au coût de la possession du véhicule.

Une logique similaire s'applique à l'achat d'équipements d'équipement: il est facile d'ajouter des coûts inattendus à l'expérience de propriété, avant et après l'achat, si vous ne regardez que le prix d'achat initial.

La solution «bon marché» à court terme peut finir par vous coûter plus cher à long terme. Dans cet article, nous explorerons comment le coût total de la propriété (TCO) s'applique aux systèmes de mouvement linéaire.

Les systèmes de mouvement linéaire, également appelés modules linéaires ou actionneurs électromécaniques, combinent généralement un mécanisme d'entraînement linéaire, tel qu'une vis à billes de précision ou une courroie dentée, avec un système de guidage linéaire - souvent un ensemble de guides à rouleaux de rail à billes ou de rouleaux de came - à l'intérieur d'un boîtier Pour créer un seul axe linéaire.

De nombreuses tailles et styles sont disponibles, ce qui permet de les combiner facilement en systèmes robotiques multi-axes personnalisés pour une large gamme d'applications.

Des systèmes extrêmement petits peuvent être combinés pour créer un système de distribution à 3 axes pour l'automatisation en laboratoire, par exemple, ou de très grands systèmes peuvent être utilisés pour construire un système de manipulation pour les composants automobiles lourds.

Pour un système plus intégré, les moteurs, les amplificateurs et les contrôleurs de conduite sont nécessaires, et pour simplifier les spécifications et les commandes, certaines sociétés de mouvement linéaire ont commencé à offrir des systèmes de mouvement cartésien préconfigurés complets.

Les entreprises de fabrication et d'emballage médicales choisissent souvent ces systèmes pré-configurés et pré-assemblés pour éliminer le temps et les tracas du montage et de l'alignement de plusieurs axes, de la sélection du moteur et de la conduite appropriés, et de la conception d'interfaces de montage, ce qui leur permet de se concentrer sur leur expertise : fabrication d'appareils, dépistage ou emballage à haut débit.

TCO appliqué au mouvement linéaire
Le principe du coût total de la propriété a été défini pour la première fois dans les années 1980 pour quantifier le coût de la mise en œuvre d'ordinateurs personnels sur le lieu de travail.

Depuis lors, la théorie de la TCO a été largement appliquée dans toutes les grandes industries, y compris la fabrication, pour analyser les coûts à vie des principaux actifs. Un robot cartésien bien impliqué ou un autre système de fabrication multi-axe, par exemple, peut non seulement réduire le temps de production et augmenter le débit, mais peut également améliorer la qualité et les bénéfices.

Si elle est mal mise en œuvre, cependant, ces bénéfices peuvent disparaître dans les coûts de maintenance à nouveau, à repenser ou à une maintenance inattendue. Dans notre exemple de voiture, nous avons évalué les coûts continus de la gestion et du maintien du véhicule comme des considérations importantes au-delà du prix d'achat initial. Mais quels facteurs devez-vous considérer lors de l'évaluation des coûts d'un système de mouvement linéaire? Dans ce cas, les coûts imprévus ou rarement considérés sont souvent trouvés dans trois phases distinctes de la mise en œuvre du système.

Activités pré-achat telles que la conception et les spécifications.
Achat, qui comprend la commande, la prestation de livraison, l'assemblage du système et le démarrage.
La phase post-achat, y compris le maintien et la réutilisation de votre système.

La phase pré-achat: le point de départ critique
La phase pré-achat est la phase la plus importante de la mise en œuvre d'un système de mouvement linéaire. Dans cette phase, les éléments de coût influençant le TCO dépendent du temps nécessaire pour concevoir, spécifier et acheter le système de mouvement linéaire approprié. Faire de bons choix dans la phase pré-achat peut gagner du temps dans la conception du système et dans l'approvisionnement des composants. L'obtention de choses très tôt garantit également des startups lisses et des opérations sans problème. Avec une bonne planification, il est possible d'économiser de l'argent ici sans causer de problèmes plus tard.

La clé du succès dans cette phase consiste à dimensionner et à sélectionner le module linéaire ou les modules appropriés pour votre système. Pour faciliter le processus de dimensionnement et de sélection, la plupart des sociétés de mouvement linéaire la plupart offensibles offrent des ressources considérables dans les outils de dimensionnement et de sélection en ligne.

Un système cartésien à trois axes typique nécessite normalement au moins 17 heures de temps d'ingénierie juste pour dimensionner le système pour vous assurer que vous obtenez les bons modules pour gérer les exigences de l'application - pas sous-dimensionnés ou surdimensionnés. Par exemple, l'automatisation du laboratoire nécessite souvent des systèmes plus petits. Si le système est plus grand que l'exige de l'application, vous avez gaspillé de l'argent et de l'espace.

Des outils de bonne dimensionnement peuvent guider l'utilisateur à travers les principaux facteurs qui doivent être pris en considération et peuvent réduire cette fois à trois heures ou moins. Couplé à des générateurs de dessin automatisés, qui offrent un accès instantané aux modèles 2-D et 3D, même pour les systèmes complexes, l'utilisateur peut économiser 1 120 $ ou plus en coûts d'ingénierie seuls.

Les économies de coûts résultant d'une bonne planification vont bien au-delà du temps d'ingénierie économisé. Considérez les conséquences d'un système mal conçu. Un système qui n'est pas suffisamment robuste pour gérer l'application, s'il est installé, conduit à des déchets terribles en raison de mauvaises performances, de la perte de productivité et de la perte de revenus des opportunités de lancement du marché manquées.

De plus, factez le coût supplémentaire et les tracas de l'élimination du système inefficace, de la redimension de l'application, de la réorganisation, de la réinstallation et du démarrage d'un nouveau système. Le temps gaspillé et l'argent impliqué peuvent facilement dépasser des milliers de dollars et, si vous êtes un constructeur de machines, peut vous coûter un client perdu.

Une fois le système de mouvement linéaire sélectionné et conçu dans l'application, les activités d'achat commencent. Certaines entreprises peuvent fournir un seul numéro de pièce pour un système électromécanique complet et multi-axes, ce qui facilite le processus de commande en réduisant simplement 20 ou 30 numéros de pièce à un.

Le résultat: des économies dans le nombre de vendeurs, de bons de commande et d'articles de ligne, ce qui entraîne des économies de temps tout au long des processus d'approbation, d'approvisionnement et de réception. À 100 $ de coût de traitement par bon de commande, les économies pourraient atteindre 2 000 $ ou plus par système (voir tableau 1). Et si vous devez commander un système en double, les économies de coûts répétées sont déjà intégrées.

Une fois le système de mouvement linéaire reçu, une durée importante peut être consacrée à l'assemblage et à démarrer le système. Pour réduire les coûts à ce stade du cycle de vie du produit, il est important de choisir un système facile à installer et ne nécessite pas de procédures de démarrage complexes.

Les modules linéaires pré-assemblés et les systèmes cartésiens offrent la moins complexité à cet égard, car 80% des travaux d'assemblage, d'intégration et de programmation sont effectués par le fabricant.

Reconnaissant ces économies de coûts, de nombreuses sociétés d'intégration des systèmes utilisent des systèmes cartésiens préconfigurés pour réduire leurs coûts et leurs délais et, en tant qu'avantage concurrentiel, font passer ces économies à leurs utilisateurs finaux.

En conjonction avec des systèmes pré-assemblés, les interfaces de machines humaines conviviales (HMIS) et les protocoles de programmation peuvent économiser encore plus de temps et d'argent en fournissant des constructeurs de machines et des utilisateurs finaux avec des options de programmation simples à base ouverte.

La phase post-achat
Ou que signifie «lubrifié à vie»?
Une fois le système mis en service, les travaux de maintenance peuvent ajouter plusieurs milliers de dollars au coût de propriété pendant la durée de vie du système. Il s'agit d'un domaine clé souvent sous-estimé par les concepteurs de machines (et le service d'achat). Certains produits linéaires sont intelligemment commercialisés comme «lubrifiés à vie».

Cependant, il est important de noter que la durée de vie (nombre de mètres ou révolutions parcourue) est souvent définie sans charge appliquée au système. Assurez-vous de comprendre les «petits caractères» du fabricant. Lorsqu'une charge de seulement 100 livres est appliquée, la durée de vie de ces composants «lubrifiés pour la vie» peut être réduit de cinq fois, par exemple, de 25 000 km à 5 000 km.

Pour une machine avec un accident vasculaire cérébral de 1 mètre, voyageant à 1 m / s pendant 16 heures par jour, cela équivaut à environ une année complète de vie perdue. Si le remplacement prévu du système de mouvement linéaire est tous les trois ans, une année perdue de vie augmente la fréquence de remplacement de 33%.

Pour réduire les coûts de maintenance ou de remplacement, choisissez un système de mouvement linéaire qui intègre des joints de contact complet, qui préservent la lubrification à l'intérieur des composants en mouvement et empêchent la contamination de pénétrer. Le temps et les efforts de ré-lubrification peuvent également être réduits en choisissant un système avec des ports de lubrification faciles à accès ou la capacité d'utiliser un système de lubrification automatique. Le personnel de maintenance appréciera une telle conception.

Au-delà de la lubrification et de la maintenance préventive, il est parfois nécessaire de réparer ou de mettre à niveau une machine afin d'augmenter les performances, ce qui implique souvent de modifier ou de mettre à niveau le système de mouvement linéaire. Dans de nombreux cas, l'ensemble du système linéaire n'a pas besoin d'être mis à niveau ou remplacé »seulement un ou deux composants.

Certains fabricants de produits linéaires facilitent le remplacement d'une partie de leur système en offrant par exemple des rails profilés et des blocs de coureurs. Cela réduit non seulement le coût des pièces nécessaires, mais aussi le temps nécessaire pour apporter les modifications à la machine. Avec des composants interchangeables, le coût de remplacement ou de mise à niveau d'un système de mouvement linéaire peut être réduit de 75%, par exemple, si seul le bloc coureur doit être remplacé, et non le rail profilé.

TCO met le prix bas dans son contexte
L'environnement de fabrication d'aujourd'hui est de plus en plus défini par les initiatives Lean - pour réduire les déchets dans la mesure du possible. Mais la pensée maigre est fréquemment déployée pour réorganiser uniquement les processus de fabrication.

Comme nous l'avons vu, la réduction des déchets pour optimiser le TCO peut se produire à chaque phase d'un projet d'équipement. Tout, de votre recherche et de votre conception initiaux, grâce à des coûts d'acquisition et de startup, et enfin l'exploitation et la maintenance de votre système, contribue à votre coût total de possession.

Regardez au-delà du juste prix fourni sur le devis du fournisseur et considérez les coûts associés à la spécification, à la conception, à l'achat et à la maintenance du système. Les économies à court terme réalisées en achetant simplement les produits avec le prix d'achat initial le plus bas sont rapidement éclipsées par des coûts inattendus qui surviennent dans ces autres domaines.

Atteindre l'excellence manufacturière, éliminer les déchets, améliorer la satisfaction des travailleurs, améliorer les revenus et les bénéfices, et l'augmentation de la qualité peut toutes résulter si des considérations TCO sont appliquées lors de la spécification et de l'achat de technologies de fabrication.