אולי אתה לא מבין את זה, אבל רבים מהמוצרים שאתה קונה עולים למעשה הרבה יותר מהמחיר הראשוני ששילמת עבורם. לדוגמה, נניח ששילמת 25,000 דולר עבור הרכב שלך. כמה רחוק אתה נוסע וכמה ליטרים של בנזין אתה משתמש בכל שבוע? באיזו תדירות אתה מחליף שמן, מסובב את הצמיגים או מבצעים עבודות תחזוקה אחרות?

במהלך תקופה של 5 שנים, ההוצאות הנחוצות להפעלת הרכב שלך יכולות להסתכם בקלות ב-12,000$" או כמחצית ממחיר הרכב. הזמן שהשקעת בחיפושים מקוונים, קריאת סקירות רכב וצפייה בכלי רכב פוטנציאליים תורמים גם הם לעלות הבעלות על הרכב.

היגיון דומה חל ברכישת ציוד הון: קל להוסיף עלויות בלתי צפויות לחווית הבעלות, הן לפני הרכישה והן לאחריה, אם מסתכלים רק על מחיר הרכישה הראשוני.

הפתרון ה"זול" בטווח הקצר עלול בסופו של דבר לעלות לך יותר בטווח הארוך. במאמר זה, נחקור כיצד עלות הבעלות הכוללת (TCO) חלה על מערכות תנועה ליניארית.

מערכות תנועה ליניאריות, המכונה גם מודולים ליניאריים או מפעילים אלקטרו-מכאניים, משלבות בדרך כלל מנגנון הנעה ליניארי, כגון בורג כדורי דיוק או חגורת שיניים, עם מערכת מנחה ליניארית - לעתים קרובות מכלול מוביל של מסילה כדורית או גלגלת קימה - בתוך בית כדי ליצור ציר ליניארי יחיד.

גדלים וסגנונות רבים זמינים, מה שמקל על שילובם למערכות רובוטיות רב-ציריות מותאמות אישית עבור מגוון רחב של יישומים.

ניתן לשלב מערכות קטנות במיוחד כדי ליצור מערכת חלוקה בעלת 3 צירים לאוטומציה מעבדתית, למשל, או להשתמש במערכות גדולות מאוד לבניית מערכת טיפול עבור רכיבי רכב כבדים.

עבור מערכת משולבת יותר, נדרשים מנועים, מגברי הנעה ובקרים, וכדי לפשט את המפרט וההזמנה, כמה חברות תנועה ליניארית החלו להציע מערכות תנועה קרטזיאניות שלמות ומוגדרות מראש.

חברות ייצור ואריזה רפואיות בוחרות לעתים קרובות את המערכות המוגדרות מראש והמורכבות מראש כדי למנוע את הזמן והטרחה של הרכבה ויישור של מספר צירים, בחירת שילוב המנוע וההנע המתאים, ותכנון ממשקי הרכבה, המאפשרים להן להתמקד במומחיותן. : ייצור מכשירים, סינון בתפוקה גבוהה או אריזה.

TCO מוחל על תנועה ליניארית
עיקרון עלות הבעלות הכוללת הוגדר לראשונה בשנות ה-80 כדי לכמת את העלות של הטמעת מחשבים אישיים במקום העבודה.

מאז, תורת ה-TCO יושמה באופן נרחב בכל התעשיות הגדולות, כולל ייצור, כדי לנתח את עלויות החיים של נכסים גדולים. רובוט קרטזיאני מיושם היטב או מערכת ייצור רב-צירית אחרת, למשל, יכול לא רק לקצר את זמן הייצור ולהגדיל את התפוקה, אלא גם לשפר את האיכות והרווחים.

עם זאת, אם מיושמים בצורה גרועה, הרווחים הללו יכולים להיעלם בעבודות מחדש, בתכנון מחדש או בעלויות תחזוקה בלתי צפויות. בדוגמה המכונית שלנו, הערכנו את העלויות השוטפות של תפעול ותחזוקה של הרכב כשיקולים חשובים מעבר למחיר הרכישה הראשוני. אך אילו גורמים עליך לשקול בעת הערכת העלויות של מערכת תנועה ליניארית? במקרה זה, עלויות לא מתוכננות או שנחשבות לעיתים רחוקות נמצאות לרוב בשלושה שלבים נפרדים של הטמעת המערכת.

פעילויות לפני רכישה כגון עיצוב ומפרט.
רכישה הכוללת הזמנה, קבלת משלוח, הרכבת מערכת והפעלה.
השלב שלאחר הרכישה, כולל תחזוקה וייעוד מחדש של המערכת שלך.

שלב טרום הרכישה: נקודת ההתחלה הקריטית
שלב הרכישה מראש הוא השלב החשוב ביותר ביישום מערכת תנועה ליניארית. בשלב זה, מרכיבי העלות המשפיעים על TCO תלויים בזמן הדרוש לתכנון, ציון ורכישת מערכת התנועה הלינארית המתאימה. ביצוע בחירות טובות בשלב שלפני הרכישה יכולה לחסוך זמן בתכנון המערכת ובמיקור הרכיבים. ביצוע נכון מוקדם גם מבטיח אתחול חלק ותפעול ללא בעיות. עם תכנון טוב, אפשר לחסוך כאן קצת כסף מבלי לגרום לצרות מאוחר יותר.

המפתח להצלחה בשלב זה הוא גודל ובחירת המודול או המודולים הליניאריים המתאימים למערכת שלך. כדי להקל על תהליך ההתאמה והבחירה, רוב חברות התנועה ליניארית המכובדות מציעות משאבים ניכרים בכלי גודל ובחירה מבוססי אינטרנט.

מערכת קרטזיאנית טיפוסית עם שלושה צירים דורשת בדרך כלל לפחות 17 שעות של זמן הנדסה רק כדי להתאים את המערכת כדי להבטיח שאתה מקבל את המודולים הנכונים להתמודד עם דרישות היישום - לא בגודל קטן או גדול מדי. לדוגמה, אוטומציה מעבדתית דורשת לעתים קרובות מערכות קטנות יותר. אם המערכת גדולה ממה שהאפליקציה דורשת, בזבזת גם כסף וגם מקום.

כלי גודל טובים יכולים להדריך את המשתמש דרך הגורמים העיקריים שיש לקחת בחשבון, ויכולים לקצץ את הזמן הזה לשלוש שעות או פחות. יחד עם מחוללי שרטוט אוטומטיים, המספקים גישה מיידית למודלים דו-ממדיים ותלת-ממדיים אפילו עבור מערכות מורכבות, המשתמש יכול לחסוך 1,120 $ או יותר בעלויות הנדסה בלבד.

חיסכון בעלויות הנובע מתכנון טוב הוא הרבה מעבר לחסכון בזמן הנדסי. שקול את ההשלכות של מערכת מהונדסת בצורה גרועה. מערכת שאינה חזקה מספיק כדי לטפל באפליקציה, אם מותקנת, מובילה לבזבוז נוראי עקב ביצועים גרועים, אובדן פרודוקטיביות ואובדן הכנסות מהחמצת הזדמנויות השקה בשוק.

בנוסף, קחו בחשבון את העלות הנוספת והטרחה של הסרת המערכת הלא יעילה, שינוי גודל האפליקציה, הזמנה מחדש, התקנה מחדש והפעלת מערכת חדשה. בזבוז הזמן והכסף הכרוכים בכך יכולים בקלות לעלות על אלפי דולרים, ואם אתה בונה מכונות, עלול לעלות לך בלקוח אבוד.

לאחר בחירת מערכת התנועה הליניארית ומתוכננת באפליקציה, מתחילות פעילויות הרכישה. חברות מסוימות יכולות לספק מספר חלק אחד עבור מערכת אלקטרו-מכאנית שלמה מרובת צירים, מה שמקל על תהליך ההזמנה פשוט על ידי צמצום של 20 או 30 מספרי חלקים לאחד.

התוצאה: חיסכון במספר הספקים, הזמנות הרכש והפריטים, מה שמוביל לחיסכון בזמן לאורך תהליכי האישור, הרכש והקבלה. בעלות עיבוד של 100$ להזמנת רכש, החיסכון עשוי להסתכם ב-2,000$ נוספים או יותר למערכת (ראה טבלה 1). ואם אתה צריך להזמין מערכת כפולה, חיסכון חוזר בעלויות כבר מובנה.

לאחר קבלת מערכת התנועה הליניארית, ניתן להשקיע כמות משמעותית של זמן בהרכבה והפעלה של המערכת. כדי להוזיל עלויות בשלב זה של מחזור חיי המוצר, חשוב לבחור במערכת קלה להתקנה ואינה דורשת הליכי הפעלה מורכבים.

מודולים ליניאריים שהורכבו מראש ומערכות קרטזיות מציעות את המורכבות הקטנה ביותר בהקשר זה, שכן 80 אחוז מעבודת ההרכבה, האינטגרציה והתכנות נעשית על ידי היצרן.

מתוך הכרה בחיסכון בעלויות אלה, חברות רבות של אינטגרציית מערכות משתמשות במערכות קרטזיאניות מוגדרות מראש כדי לקצץ בעלויות ובזמני ההובלה שלהן, וכיתרון תחרותי, מעבירות את החיסכון הזה למשתמשי הקצה שלהן.

בשילוב עם מערכות מורכבות מראש, ממשקי מכונה אנושיים (HMI) ופרוטוקולי תכנות ידידותיים למשתמש יכולים לחסוך עוד יותר זמן וכסף על ידי מתן אפשרויות תכנות פשוטות מבוססות-פתוח לבוני מכונות ומשתמשי קצה.

השלב שלאחר הרכישה
או מה המשמעות של "סיכה לכל החיים"?
לאחר כניסת המערכת לשירות, עבודת תחזוקה יכולה להוסיף כמה אלפי דולרים לעלות הבעלות לאורך חיי המערכת. זהו תחום מפתח שלעתים קרובות לא מעריכים אותו מתכנני מכונות (ומחלקת הרכש). כמה מוצרים ליניאריים משווקים בחוכמה כ"משומנים לכל החיים".

עם זאת, חשוב לציין כי החיים (מספר מטרים או סיבובים שעברו) מוגדרים לעתים קרובות ללא עומס מופעל על המערכת. ודא שאתה מבין את "האותיות הקטנות" של היצרן. כאשר מופעל עומס של 100 פאונד בלבד, ניתן להפחית את חיי הרכיבים "משומנים לכל החיים" פי חמישה, למשל, מ-25,000 ק"מ ל-5,000 ק"מ.

עבור מכונה עם מהלך של מטר אחד, שנוסעת במהירות של 1 מטר לשנייה במשך 16 שעות ביום, זה שווה לשנת חיים אחת שלמה שאבדה. אם ההחלפה המתוכננת של מערכת התנועה הליניארית היא כל שלוש שנים, אז שנת חיים אבודה מגדילה את תדירות ההחלפה ב-33 אחוזים.

כדי להפחית את עלויות התחזוקה או ההחלפה, בחרו במערכת תנועה ליניארית המשלבת אטמי מגע מלאים, השומרים על סיכה בתוך הרכיבים הנעים ומונעים זיהום להיכנס. ניתן להפחית את זמן השימון מחדש והמאמץ על ידי בחירת מערכת עם יציאות סיכה קלות לגישה או יכולת שימוש במערכת סיכה אוטומטית. אנשי התחזוקה יעריכו עיצוב כזה.

מעבר לשימון ותחזוקה מונעת, לעיתים יש צורך בתיקון או שדרוג של מכונה על מנת להגביר את הביצועים, אשר לרוב כרוך בשינוי או שדרוג של מערכת התנועה הליניארית. במקרים רבים, אין צורך לשדרג או להחליף את המערכת הליניארית כולה" רק רכיב אחד או שניים.

חלק מהיצרנים של מוצרים ליניאריים מקלים על החלפת חלק בלבד מהמערכת שלהם על ידי מתן רכיבים הניתנים להחלפה "מסילות צדודיות ובלוקי ראנר, למשל. זה מפחית לא רק את עלות החלקים הדרושים, אלא גם את הזמן הנדרש לביצוע השינויים במכונה. עם רכיבים הניתנים להחלפה, עלות החלפה או שדרוג של מערכת תנועה ליניארית יכולה להיות מופחתת ב-75 אחוז, למשל, אם יש צורך להחליף רק את בלוק הרץ, ולא את המסילה הצדודית.

TCO שם את המחיר הנמוך בהקשר
סביבת הייצור של היום מוגדרת יותר ויותר על ידי יוזמות רזה - לצמצם פסולת בכל מקום אפשרי. אבל חשיבה רזה נפרסת לעתים קרובות רק כדי לארגן מחדש תהליכי ייצור.

כפי שראינו, חיתוך פסולת כדי לייעל את ה-TCO יכול להתרחש בכל שלב של פרויקט ציוד הון. הכל מהמחקר והעיצוב הראשוניים שלך, דרך עלויות הרכישה וההפעלה, ולבסוף התפעול והתחזוקה של המערכת שלך, תורם לעלות הבעלות הכוללת שלך.

הסתכלו מעבר למחיר המסופק בהצעת המחיר של הספק וחשבו על העלויות הכרוכות בציון, עיצוב, רכישה ותחזוקה של המערכת. החיסכון לטווח הקצר המושג פשוט על ידי קניית המוצרים עם מחיר הרכישה הראשוני הנמוך ביותר מוחשף במהירות על ידי עלויות בלתי צפויות שעולות בתחומים אחרים אלה.

השגת מצוינות בייצור, ביטול בזבוז, שיפור שביעות רצון העובדים, שיפור ההכנסות והרווחים והגדלת האיכות יכולים כל זה להיגרם אם ייושמו שיקולי TCO בעת ציון וקניית טכנולוגיות ייצור.