당신은 그것을 깨닫지 못할 수도 있지만, 당신이 구입하는 많은 제품은 실제로 당신이 지불한 초기 가격보다 훨씬 더 많은 비용이 듭니다. 예를 들어, 귀하가 차량 구입 비용으로 25,000달러를 지불했다고 가정해 보겠습니다. 매주 얼마나 멀리 운전하고 휘발유를 몇 갤런이나 사용합니까? 오일 교환, 타이어 교체 또는 기타 유지 관리 작업을 얼마나 자주 수행합니까?

5년 동안 차량을 운영하는 데 필요한 비용은 차량 가격의 약 절반인 $12,000까지 쉽게 추가될 수 있습니다. 온라인 검색을 수행하고, 자동차 리뷰를 읽고, 잠재적 구매 차량을 보는 데 소비한 시간도 차량 소유 비용에 영향을 미칩니다.

자본 장비 구매에도 비슷한 논리가 적용됩니다. 초기 구매 가격만 보면 구매 전후 모두 소유 경험에 예상치 못한 비용이 추가되기 쉽습니다.

단기적으로는 "저렴한" 솔루션이 장기적으로 더 많은 비용을 초래할 수 있습니다. 이 기사에서는 총 소유 비용(TCO)이 선형 모션 시스템에 어떻게 적용되는지 살펴보겠습니다.

선형 모듈 또는 전기 기계식 액추에이터라고도 하는 선형 모션 시스템은 일반적으로 정밀 볼 나사 또는 톱니 벨트와 같은 선형 구동 메커니즘을 하우징 내부의 선형 가이드 시스템(종종 볼 레일 또는 캠 롤러 가이드 어셈블리)과 결합합니다. 단일 선형 축을 생성합니다.

다양한 크기와 스타일을 사용할 수 있으므로 광범위한 응용 분야에 맞게 맞춤형 다축 로봇 시스템에 쉽게 결합할 수 있습니다.

예를 들어, 매우 작은 시스템을 결합하여 실험실 자동화를 위한 3축 디스펜싱 시스템을 만들 수도 있고, 매우 큰 시스템을 사용하여 무거운 자동차 부품용 핸들링 시스템을 구축할 수도 있습니다.

보다 통합된 시스템을 위해서는 모터, 구동 증폭기 및 컨트롤러가 필요하며 사양 및 주문을 단순화하기 위해 일부 선형 모션 회사에서는 사전 구성된 완전한 데카르트 모션 시스템을 제공하기 시작했습니다.

의료 제조 및 포장 회사는 종종 이러한 사전 구성 및 사전 조립 시스템을 선택하여 여러 축을 장착 및 정렬하고, 적절한 모터 및 드라이브 조합을 선택하고, 장착 인터페이스를 설계하는 데 드는 시간과 번거로움을 없애고, 이를 통해 전문 지식에 집중할 수 있습니다. : 장치 제조, 높은 처리량 스크리닝 또는 포장.

직선운동에 적용되는 TCO
총 소유 비용 원칙은 직장에서 개인용 컴퓨터를 구현하는 데 드는 비용을 정량화하기 위해 1980년대에 처음 정의되었습니다.

이후 TCO 이론은 제조를 포함한 모든 주요 산업 전반에 걸쳐 광범위하게 적용되어 주요 자산의 수명 비용을 분석했습니다. 예를 들어, 잘 구현된 데카르트 로봇이나 기타 다축 제조 시스템은 생산 시간을 단축하고 처리량을 늘릴 수 있을 뿐만 아니라 품질과 수익도 향상시킬 수 있습니다.

그러나 제대로 구현되지 않으면 재작업, 재설계 또는 예상치 못한 유지 관리 비용으로 인해 이러한 이익이 사라질 수 있습니다. 자동차 예에서 우리는 초기 구매 가격을 넘어서 차량을 운행하고 유지하는 데 드는 지속적인 비용을 중요한 고려 사항으로 평가했습니다. 그러면 선형 모션 시스템의 비용을 평가할 때 어떤 요소를 고려해야 합니까? 이 경우 계획되지 않았거나 자주 고려되지 않는 비용은 시스템 구현의 세 가지 개별 단계에서 발견되는 경우가 많습니다.

설계, 사양 등 구매 전 활동.
주문, 배송 수령, 시스템 조립 및 시동을 포함하는 구매.
시스템 유지 관리 및 용도 변경을 포함한 구매 후 단계.

구매 전 단계: 중요한 시작점
구매 전 단계는 선형 모션 시스템을 구현하는 가장 중요한 단계입니다. 이 단계에서 TCO에 영향을 미치는 비용 요소는 적절한 선형 모션 시스템을 설계, 지정 및 구매하는 데 필요한 시간에 따라 달라집니다. 구매 전 단계에서 올바른 선택을 하면 시스템 설계 및 구성 요소 조달에 소요되는 시간을 절약할 수 있습니다. 조기에 올바르게 수행하면 원활한 시작과 문제 없는 작동이 보장됩니다. 잘 계획하면 나중에 문제를 일으키지 않고 여기서 돈을 절약할 수 있습니다.

이 단계의 성공의 열쇠는 시스템에 적합한 선형 모듈의 크기를 결정하고 선택하는 것입니다. 크기 조정 및 선택 프로세스를 더 쉽게 만들기 위해 대부분의 평판이 좋은 선형 모션 회사는 웹 기반 크기 조정 및 선택 도구에 상당한 리소스를 제공합니다.

일반적인 3축 데카르트 시스템은 일반적으로 소형 또는 대형이 아닌 애플리케이션 요구 사항을 처리할 수 있는 올바른 모듈을 확보하기 위해 시스템 크기를 조정하는 데 최소 17시간의 엔지니어링 시간이 필요합니다. 예를 들어, 실험실 자동화에는 더 작은 시스템이 필요한 경우가 많습니다. 시스템이 애플리케이션에 필요한 것보다 크다면 비용과 공간을 모두 낭비하게 됩니다.

좋은 크기 조정 도구는 고려해야 할 주요 요소를 사용자에게 안내할 수 있으며 이 시간을 3시간 이하로 단축할 수 있습니다. 복잡한 시스템의 경우에도 2D 및 3D 모델에 즉시 액세스할 수 있는 자동화된 도면 생성기와 결합하면 사용자는 엔지니어링 비용만 $1,120 이상 절약할 수 있습니다.

올바른 계획으로 인한 비용 절감은 엔지니어링 시간 절약 이상의 의미를 갖습니다. 제대로 엔지니어링되지 않은 시스템의 결과를 고려하십시오. 애플리케이션을 처리할 만큼 강력하지 않은 시스템을 설치하면 성능 저하, 생산성 손실, 시장 출시 기회 상실로 인한 수익 손실로 인해 엄청난 낭비를 초래하게 됩니다.

또한 비효율적인 시스템 제거, 애플리케이션 크기 조정, 재주문, 재설치 및 새 시스템 시작에 따른 추가 비용과 번거로움을 고려하세요. 낭비되는 시간과 비용은 쉽게 수천 달러를 초과할 수 있으며, 기계 제작자라면 고객을 잃게 될 수도 있습니다.

선형 모션 시스템이 선택되고 애플리케이션에 설계되면 구매 활동이 시작됩니다. 일부 회사에서는 완전한 다축 전기 기계 시스템을 위한 단일 부품 번호를 제공할 수 있으므로 20~30개의 부품 번호를 하나로 줄여 주문 프로세스를 더욱 쉽게 만들 수 있습니다.

결과: 공급업체, 구매 주문 및 품목 수가 절약되어 승인, 조달 및 수령 프로세스 전반에 걸쳐 시간이 절약됩니다. 구매 주문당 처리 비용이 100달러인 경우 시스템당 최대 2,000달러 이상의 비용을 절감할 수 있습니다(표 1 참조). 그리고 중복 시스템을 주문해야 하는 경우 반복 비용 절감 기능이 이미 내장되어 있습니다.

선형 모션 시스템을 받은 후 시스템을 조립하고 시작하는 데 상당한 시간이 소요될 수 있습니다. 제품 수명 주기의 이 단계에서 비용을 절감하려면 설치가 쉽고 복잡한 시작 절차가 필요하지 않은 시스템을 선택하는 것이 중요합니다.

사전 조립된 선형 모듈과 데카르트 시스템은 조립, 통합 및 프로그래밍 작업의 80%가 제조업체에서 수행되므로 이와 관련하여 복잡성이 가장 적습니다.

이러한 비용 절감을 인식한 많은 시스템 통합 회사는 사전 구성된 데카르트 시스템을 사용하여 비용과 리드 타임을 줄이고 경쟁 우위를 확보하기 위해 이러한 절감 효과를 최종 사용자에게 전달하고 있습니다.

사전 조립된 시스템과 함께 사용자 친화적인 HMI(Human Machine Interface) 및 프로그래밍 프로토콜은 기계 제작자와 최종 사용자에게 간단한 개방형 프로그래밍 옵션을 제공함으로써 더 많은 시간과 비용을 절약할 수 있습니다.

구매 후 단계
또는 “lubed for life”은(는) 무슨 뜻인가요?
시스템을 가동한 후 유지 관리 작업으로 인해 시스템 수명 동안 소유 비용이 수천 달러 추가될 수 있습니다. 이는 기계 설계자(및 구매 부서)가 종종 과소평가하는 핵심 영역입니다. 일부 선형 제품은 "생명을 위한 윤활유"로 교묘하게 판매됩니다.

그러나 수명(이동한 미터 수 또는 회전 수)은 시스템에 부하가 적용되지 않은 상태로 정의되는 경우가 많다는 점에 유의하는 것이 중요합니다. 제조업체의 "작은 글씨"를 이해했는지 확인하십시오. 단 100파운드의 하중이 가해지면 이러한 "평생 윤활" 구성 요소의 수명은 예를 들어 25,000km에서 5,000km로 5배 단축될 수 있습니다.

스트로크가 1미터인 기계의 경우 하루 16시간 동안 1m/s의 속도로 이동하면 이는 약 1년의 수명 손실과 같습니다. 선형 모션 시스템의 교체 일정이 3년마다인 경우 수명 손실로 인해 교체 빈도가 33% 증가합니다.

유지 관리 또는 교체 비용을 줄이려면 움직이는 부품 내부의 윤활을 유지하고 오염 물질이 유입되는 것을 방지하는 완전 접촉 씰이 통합된 선형 모션 시스템을 선택하십시오. 접근하기 쉬운 윤활 포트가 있는 시스템을 선택하거나 자동 윤활 시스템을 사용할 수 있는 기능을 선택하면 재윤활 시간과 노력을 줄일 수도 있습니다. 유지보수 담당자는 이러한 디자인을 높이 평가할 것입니다.

윤활 및 예방적 유지보수 외에도 성능을 높이기 위해 기계를 수리하거나 업그레이드해야 하는 경우가 있으며, 여기에는 종종 선형 모션 시스템을 변경하거나 업그레이드하는 작업이 포함됩니다. 많은 경우 전체 선형 시스템을 업그레이드하거나 교체할 필요가 없으며 구성 요소 한두 개만 있으면 됩니다.

일부 선형 제품 제조업체는 예를 들어 프로파일 레일 및 러너 블록과 같은 교체 가능한 구성 요소를 제공하여 시스템의 일부만 쉽게 교체할 수 있도록 합니다. 이는 필요한 부품 비용뿐만 아니라 기계 변경에 필요한 시간도 줄여줍니다. 예를 들어 프로파일 레일이 아닌 런너 블록만 교체하면 되는 경우, 상호 교환 가능한 구성 요소를 사용하면 선형 모션 시스템을 교체하거나 업그레이드하는 데 드는 비용을 75%까지 줄일 수 있습니다.

TCO는 맥락에 맞춰 저렴한 가격을 제시합니다.
오늘날의 제조 환경은 가능한 한 낭비를 줄이기 위한 린(lean) 계획으로 점점 더 정의되고 있습니다. 그러나 린 사고방식은 제조 프로세스를 재구성하는 데에만 활용되는 경우가 많습니다.

앞서 살펴보았듯이 낭비를 줄여 TCO를 최적화하는 것은 자본 장비 프로젝트의 모든 단계에서 발생할 수 있습니다. 초기 연구 및 설계부터 구입 및 시작 비용, 최종적으로 시스템의 운영 및 유지 관리까지 모든 것이 총 소유 비용에 영향을 미칩니다.

공급업체의 견적에 제공된 가격뿐만 아니라 시스템 지정, 설계, 구매 및 유지 관리와 관련된 비용도 고려하십시오. 단순히 초기 구매 가격이 가장 낮은 제품을 구입하여 얻은 단기 절감 효과는 다른 영역에서 발생하는 예상치 못한 비용으로 인해 빠르게 상쇄됩니다.

제조 기술을 지정하고 구매할 때 TCO를 고려하면 제조 우수성 달성, 낭비 제거, 작업자 만족도 향상, 수익 및 수익 향상, 품질 향상 등의 모든 결과를 얻을 수 있습니다.