Potresti non rendertene conto, ma molti dei prodotti che acquisti in realtà costano molto più del prezzo iniziale che hai pagato per loro. Ad esempio, supponiamo che tu abbia pagato $ 25.000 per il tuo veicolo. Fino a che punto guidi e quanti litri di benzina usi ogni settimana? Quanto spesso cambi l'olio, ruota le gomme o fai altri lavori di manutenzione?

Per un periodo di 5 anni, le spese necessarie per gestire il veicolo possono facilmente aggiungere fino a $ 12.000 "o circa la metà del prezzo del veicolo. Il tempo trascorso a condurre ricerche online, leggere recensioni auto e visualizzare potenziali veicoli di acquisto contribuiscono anche al costo della possesso del veicolo.

La logica simile si applica nell'acquisto di attrezzature in conto capitale: è facile aggiungere costi imprevisti all'esperienza di proprietà, sia prima che dopo l'acquisto, se si guarda solo al prezzo di acquisto iniziale.

La soluzione "economica" a breve termine potrebbe finire per costarti di più a lungo termine. In questo articolo, esploreremo come il costo totale di proprietà (TCO) si applica ai sistemi di movimento lineari.

I sistemi di movimento lineare, indicati anche come moduli lineari o attuatori elettromeccanici, combinano in genere un meccanismo di trasmissione lineare, come una vite a sfera di precisione o una cintura dentata, con un sistema di guida lineare - spesso una guida a sfera o un gruppo di guida a rulli a camma - al posto di un alloggiamento per creare un singolo asse lineare.

Sono disponibili molte dimensioni e stili, il che rende facile combinarli in sistemi robotici multi-asse personalizzati per una vasta gamma di applicazioni.

I sistemi estremamente piccoli possono essere combinati per creare un sistema di distribuzione a 3 assi per l'automazione di laboratorio, ad esempio, o possono essere utilizzati sistemi molto grandi per creare un sistema di manipolazione per componenti automobilistici pesanti.

Per un sistema più integrato, sono richiesti motori, amplificatori e controller di guida e per semplificare le specifiche e l'ordinamento, alcune società di movimento lineare hanno iniziato a offrire sistemi di movimento cartesiani completi e prefigurati.

Le aziende di produzione e imballaggi medici spesso scelgono questi sistemi pre-configurati e pre-assemblati per eliminare il tempo e la seccatura del montaggio e dell'allineamento di più assi, selezionando la combinazione di motori e motori corretti e progettazione di interfacce di montaggio, che consente loro di concentrarsi sulla loro esperienza: produzione di dispositivi, screening ad alta velocità o imballaggio.

TCO applicato al movimento lineare
Il principio totale del costo della proprietà è stato definito per la prima volta negli anni '80 per quantificare il costo dell'attuazione dei personal computer sul posto di lavoro.

Da allora, la teoria TCO è stata ampiamente applicata in tutti i principali settori, compresa la produzione, per analizzare i costi a vita delle attività principali. Un robot cartesiano ben implementato o un altro sistema di produzione multiasse, ad esempio, non solo può ridurre i tempi di produzione e aumentare la produttività, ma può anche migliorare la qualità e i profitti.

Se scarsamente implementati, tuttavia, tali profitti possono scomparire nei costi di manutenzione di rielaborazione, riprogettazione o imprevisti. Nel nostro esempio di auto, abbiamo valutato i costi in corso di gestione e mantenimento del veicolo come considerazioni importanti oltre il prezzo di acquisto iniziale. Ma quali fattori dovresti considerare quando si valuta i costi di un sistema di movimento lineare? In questo caso, i costi non pianificati o considerati di rado si trovano spesso in tre fasi separate di implementazione del sistema.

Attività pre-acquisti come la progettazione e le specifiche.
Acquisti, che include l'ordinamento, la consegna, l'assemblaggio del sistema e l'avvio.
La fase post-acquisto, incluso la manutenzione e il reinsurimento del sistema.

La fase pre-acquisto: il punto di partenza critico
La fase pre-acquisto è la fase più importante per l'implementazione di un sistema di movimento lineare. In questa fase, gli elementi di costo che influenzano il TCO dipendono dal tempo necessario per progettare, specificare e acquistare il sistema di movimento lineare appropriato. Fare buone scelte nella fase pre-acquisto può risparmiare tempo nella progettazione del sistema e nell'approvvigionamento dei componenti. Ottenerlo in anticipo garantisce anche un addebito e un funzionamento senza problemi. Con una buona pianificazione, è possibile risparmiare un po 'di soldi qui senza causare problemi in seguito.

La chiave per il successo in questa fase è il dimensionamento e la selezione del modulo lineare o dei moduli lineari appropriati per il sistema. Per rendere più semplice il processo di dimensionamento e la selezione, le aziende di movimento lineare più affidabili offrono risorse considerevoli negli strumenti di dimensionamento e selezione basati sul web.

Un tipico sistema cartesiano a tre assi richiede normalmente almeno 17 ore di ingegneria solo per dimensionare il sistema per assicurarsi di ottenere i moduli giusti per gestire i requisiti dell'applicazione, non sottodimensionati o sovradimensionati. Ad esempio, l'automazione di laboratorio spesso richiede sistemi più piccoli. Se il sistema è più grande di quanto richiede l'applicazione, hai sprecato denaro e spazio.

I buoni strumenti di dimensionamento possono guidare l'utente attraverso i principali fattori che devono essere considerati e possono tagliare questa volta a tre ore o meno. Abbinato a generatori di disegno automatizzato, che forniscono un accesso immediato ai modelli 2-D e 3-D anche per sistemi complessi, l'utente può risparmiare $ 1.120 o più nei costi di ingegneria.

I risparmi sui costi derivanti da una buona pianificazione vanno ben oltre il tempo di ingegneria risparmiato. Considera le conseguenze di un sistema mal progettato. Un sistema che non è abbastanza robusto da gestire l'applicazione, se installato, porta a terribili rifiuti a causa delle scarse prestazioni, della produttività persa e delle entrate perse da opportunità di lancio del mercato mancato.

Inoltre, il fattore del costo aggiuntivo e della seccatura di rimuovere il sistema inefficace, ri-dimensionare l'applicazione, riordinare, reinstallare e avviare un nuovo sistema. Il tempo e il denaro sprecato possono facilmente superare migliaia di dollari e, se sei un costruttore di macchine, può costare un cliente smarrito.

Una volta selezionato e progettato il sistema di movimento lineare nell'applicazione, iniziano le attività di acquisto. Alcune aziende possono fornire un singolo numero di parte per un sistema elettromeccanico multi-asse completo, rendendo più semplice il processo di ordinazione semplicemente riducendo i numeri di 20 o 30 parte fino a uno.

Il risultato: risparmio per il numero di fornitori, ordini di acquisto e articoli di linea, portando ulteriormente a risparmi di tempo durante l'approvazione, l'approvvigionamento e la ricezione dei processi. Con un costo di elaborazione di $ 100 per ordine di acquisto, i risparmi potrebbero aggiungere fino a altri $ 2.000 o più per sistema (vedere la tabella 1). E se è necessario ordinare un sistema duplicato, ripetere i risparmi sui costi sono già integrati.

Dopo aver ricevuto il sistema di movimento lineare, è possibile dedicare un periodo significativo a assemblare e avviare il sistema. Per ridurre i costi in questa fase del ciclo di vita del prodotto, è importante scegliere un sistema facile da installare e non richiede procedure di avvio complesse.

I moduli lineari pre-assemblati e i sistemi cartesiani offrono la minima complessità in questo senso, poiché il produttore viene svolto dall'80 % dell'assemblaggio, l'integrazione e il lavoro di programmazione.

Riconoscendo questi risparmi sui costi, molte società di integrazione del sistema utilizzano sistemi cartesiani preconfigurati per ridurre i costi e i tempi di consegna e, come vantaggio competitivo, stanno passando quei risparmi ai loro utenti finali.

In combinazione con sistemi pre-assemblati, le interfacce di macchine umane (HMIS) e i protocolli di programmazione intuitivi possono risparmiare ancora più tempo e denaro fornendo costruttori di macchine e utenti finali con semplici opzioni di programmazione a base aperta.

La fase post-acquisto
O cosa significa "lubrificato per la vita"?
Dopo che il sistema è stato messo in servizio, i lavori di manutenzione possono aggiungere diverse migliaia di dollari al costo di proprietà per la vita del sistema. Questa è un'area chiave spesso sottovalutata dai progettisti di macchine (e dal reparto acquisti). Alcuni prodotti lineari sono commercialmente commercializzati come "lubrificati per la vita".

Tuttavia, è importante notare che la vita (numero di metri o rivoluzioni percorsa) è spesso definita senza carico applicato al sistema. Assicurati di capire la "stampa fine" del produttore. Quando viene applicato un carico di soli 100 chili, la vita di questi componenti "lubrificati per la vita" può essere ridotta di cinque volte, ad esempio da 25.000 km a 5.000 km.

Per una macchina con ictus di 1 metro, viaggiando a 1 m/s per 16 ore al giorno, ciò equivale a circa un anno intero di vita che si perde. Se la sostituzione programmata del sistema di movimento lineare è ogni tre anni, un anno di vita perduto aumenta la frequenza di sostituzione del 33 percento.

Per ridurre i costi di manutenzione o di sostituzione, scegliere un sistema di movimento lineare che incorpora le guarnizioni a contatto completo, che preservano la lubrificazione all'interno dei componenti mobili e impediscono l'ingresso di contaminazione. Il tempo e lo sforzo di re-lubrificazione possono anche essere ridotti scegliendo un sistema con porte di lubrificanti facili da accedere o la capacità di utilizzare un sistema di lubrificanti automatici. Il personale di manutenzione apprezzerà un tale design.

Oltre alla lubrificazione e alla manutenzione preventiva, a volte è necessario riparare o aggiornare una macchina per aumentare le prestazioni, che spesso comporta il cambiamento o il potenziamento del sistema di movimento lineare. In molti casi, l'intero sistema lineare non deve essere aggiornato o sostituito ”solo uno o due componenti.

Alcuni produttori di prodotti lineari semplificano la sostituzione solo di una parte del loro sistema offrendo rotaie e blocchi di corridori di componenti intercambiabili, ad esempio. Sostituito e non il binario profilato.

TCO mette un prezzo basso nel contesto
L'ambiente di produzione di oggi è sempre più definito da iniziative Lean, per ridurre i rifiuti ove possibile. Ma il pensiero snello viene spesso distribuito per riorganizzare solo i processi di produzione.

Come abbiamo visto, il taglio dei rifiuti per ottimizzare il TCO può verificarsi in ogni fase di un progetto di attrezzatura per capitali. Tutto, dalla tua ricerca e progettazione iniziali, attraverso i costi di acquisizione e startup, e infine il funzionamento e la manutenzione del sistema, contribuisce al costo totale di proprietà.

Guarda oltre il prezzo fornito sulla citazione del fornitore e considera i costi associati alla specifica, progettazione, acquisto e manutenzione del sistema. I risparmi a breve termine ottenuti semplicemente acquistando i prodotti con il prezzo di acquisto iniziale più basso vengono rapidamente eclissati da costi imprevisti che sorgono in queste altre aree.

Raggiungere l'eccellenza manifatturiera, eliminare i rifiuti, migliorare la soddisfazione dei lavoratori, migliorare le entrate e i profitti e l'aumento della qualità può risultare se si applica le considerazioni TCO quando si specificano e acquistano tecnologie di produzione.