Você pode não perceber, mas muitos dos produtos que você compra realmente custam muito mais do que o preço inicial que você pagou por eles. Por exemplo, digamos que você pagou US $ 25.000 pelo seu veículo. Quão longe você dirige e quantos galões de gasolina você usa a cada semana? Com que frequência você troca o óleo, gira os pneus ou realiza outros trabalhos de manutenção?

Durante um período de 5 anos, as despesas necessárias para operar seu veículo podem facilmente adicionar US $ 12.000 ”ou aproximadamente metade do preço do veículo. O tempo que você passou realizando pesquisas on-line, lendo revisões automáticas e visualizando veículos em potencial também contribuem para o custo de possuir o veículo.

Lógica semelhante se aplica na compra de equipamentos de capital: é fácil adicionar custos inesperados à experiência de propriedade, antes e depois da compra, se você olhar apenas para o preço inicial de compra.

A solução "barata" a curto prazo pode acabar custando mais a você a longo prazo. Neste artigo, exploraremos como o custo total de propriedade (TCO) se aplica aos sistemas de movimento linear.

Os sistemas de movimento linear, também chamados de módulos lineares ou atuadores eletromecânicos, normalmente combinam um mecanismo de acionamento linear, como um parafuso de bola de precisão ou cinto de dente, com um sistema de guia linear - geralmente um trilho de esferas ou montagem da guia de rolos de came - lide um alojamento para criar um único eixo linear.

Muitos tamanhos e estilos estão disponíveis, o que facilita combiná-los em sistemas robóticos de vários eixos personalizados para uma ampla gama de aplicações.

Sistemas extremamente pequenos podem ser combinados para criar um sistema de distribuição de 3 eixos para automação de laboratório, por exemplo, ou sistemas muito grandes podem ser usados ​​para criar um sistema de manuseio para componentes automotivos pesados.

Para um sistema mais integrado, são necessários motores, amplificadores e controladores de acionamento e, para simplificar especificações e pedidos, algumas empresas de movimento linear começaram a oferecer sistemas de movimento cartesiano completo e pré-configurado.

As empresas de fabricação e embalagem médicas costumam escolher esses sistemas pré-configurados e pré-montados para eliminar o tempo e o incômodo de montar e alinhar vários eixos, selecionando a combinação adequada do motor e acionamento e projetando interfaces de montagem, o que lhes permite focar em seus conhecimentos: fabricação de dispositivos, alta triagem de rendimento, ou embalagem.

TCO aplicado ao movimento linear
O princípio total de custo de propriedade foi definido pela primeira vez na década de 1980 para quantificar o custo da implementação de computadores pessoais no local de trabalho.

Desde então, a teoria da TCO tem sido amplamente aplicada em todas as principais indústrias, incluindo a fabricação, para analisar os custos ao longo da vida dos principais ativos. Um robô cartesiano bem implementado ou outro sistema de fabricação de vários eixos, por exemplo, pode não apenas reduzir o tempo de produção e aumentar a taxa de transferência, mas também melhorar a qualidade e os lucros.

Se pouco implementado, no entanto, esses lucros podem desaparecer em re-trabalho, re-design ou custos de manutenção inesperados. Em nosso exemplo de carro, avaliamos os custos contínuos da execução e manutenção do veículo como considerações importantes além do preço inicial de compra. Mas que fatores você deve considerar ao avaliar os custos de um sistema de movimento linear? Nesse caso, os custos não planejados ou com pouca frequência são frequentemente encontrados em três fases separadas para implementar o sistema.

Atividades de pré-compra, como design e especificação.
A compra, que inclui pedidos, entrega, montagem do sistema e startup.
A fase pós-compra, incluindo a manutenção e a redação do seu sistema.

A fase de pré-compra: o ponto de partida crítico
A fase de pré-compra é a fase mais importante da implementação de um sistema de movimento linear. Nesta fase, os elementos de custo que influenciam o TCO dependem do tempo necessário para projetar, especificar e comprar o sistema de movimento linear apropriado. Fazer boas escolhas na fase de pré-compra pode economizar tempo ao projetar o sistema e obter os componentes. Acertar mais cedo também garante uma inicialização suave e operação sem problemas. Com um bom planejamento, é possível economizar algum dinheiro aqui sem causar problemas mais tarde.

A chave para o sucesso nesta fase é dimensionar e selecionar o módulo ou módulos lineares apropriados para o seu sistema. Para facilitar o processo de dimensionamento e seleção, a maioria das empresas linear de movimento linear oferece recursos consideráveis ​​em ferramentas de dimensionamento e seleção baseadas na Web.

Um sistema cartesiano típico de três eixos normalmente requer pelo menos 17 horas de tempo de engenharia apenas para dimensionar o sistema para garantir que você esteja obtendo os módulos certos para lidar com os requisitos de aplicativo-não de tamanho menor ou grande. Por exemplo, a automação de laboratório geralmente exige sistemas menores. Se o sistema for maior que o aplicativo exigir, você desperdiçou dinheiro e espaço.

As ferramentas de bom tamanho podem orientar o usuário através dos principais fatores que precisam ser considerados e podem cortar esse tempo para três horas ou menos. Juntamente com geradores de desenho automatizados, que fornecem acesso instantâneo a modelos 2-D e 3D, mesmo para sistemas complexos, o usuário pode economizar US $ 1.120 ou mais nos custos de engenharia.

A economia de custos resultante do bom planejamento vai muito além do tempo de engenharia salvo. Considere as consequências de um sistema mal projetado. Um sistema que não é robusto o suficiente para lidar com o aplicativo, se instalado, leva a um desperdício terrível devido ao mau desempenho, perda de produtividade e perda de receita com as oportunidades perdidas de lançamento do mercado.

Além disso, considere o custo extra e o incômodo de remover o sistema ineficaz, redimensionar o aplicativo, reordenar, reinstalar e iniciar um novo sistema. O tempo desperdiçado e o dinheiro envolvidos podem exceder facilmente milhares de dólares e, se você é um construtor de máquinas, pode custar -lhe um cliente perdido.

Depois que o sistema de movimento linear é selecionado e projetado no aplicativo, as atividades de compra começam. Algumas empresas podem fornecer um número de peça única para um sistema eletromecânico completo e multi-eixo, facilitando o processo de pedidos, reduzindo apenas 20 ou 30 números de parte.

O resultado: economia no número de fornecedores, pedidos de compra e itens de linha, levando ainda mais a economia de tempo durante a aprovação, compras e processos de recebimento. Com custo de processamento de US $ 100 por pedido de compra, a economia pode somar outros US $ 2.000 ou mais por sistema (consulte a Tabela 1). E se você precisar solicitar um sistema duplicado, a economia de custos repetida já está incorporada.

Depois que o sistema de movimento linear é recebido, uma quantidade significativa de tempo pode ser gasta montando e iniciando o sistema. Para reduzir o custo nesta fase do ciclo de vida do produto, é importante escolher um sistema fácil de instalar e não requer procedimentos complexos de inicialização.

Os módulos lineares pré-montados e os sistemas cartesianos oferecem a menor complexidade nesse sentido, pois 80 % do trabalho de montagem, integração e programação é realizado pelo fabricante.

Reconhecendo essas economias de custos, muitas empresas de integração de sistemas estão usando sistemas cartesianos pré-configurados para reduzir seus custos e prazos de entrega e, como uma vantagem competitiva, estão passando essas economias para seus usuários finais.

Em conjunto com sistemas pré-montados, as interfaces de máquinas humanas (HMIS) e amigáveis ​​para o uso podem economizar ainda mais tempo e dinheiro, fornecendo construtores de máquinas e usuários finais com opções de programação abertas simples.

A fase pós-compra
Ou o que significa "lubrificado para a vida"?
Depois que o sistema é colocado em serviço, o trabalho de manutenção pode adicionar vários milhares de dólares ao custo de propriedade durante a vida útil do sistema. Esta é uma área -chave geralmente subestimada pelos designers de máquinas (e pelo departamento de compras). Alguns produtos lineares são habilmente comercializados como "lubrificados para a vida".

No entanto, é importante observar que a vida (número de medidores ou revoluções percorridos) é frequentemente definida sem carga aplicada ao sistema. Certifique -se de entender as “impressas finas” do fabricante. Quando uma carga de apenas 100 libras é aplicada, a vida desses componentes "lubrificada para a vida" pode ser reduzida em cinco vezes, por exemplo, de 25.000 km para 5.000 km.

Para uma máquina com derrame de 1 metro, viajando a 1 m/s por 16 horas por dia, isso equivale a aproximadamente um ano de vida inteiro perdido. Se a substituição programada do sistema de movimento linear for a cada três anos, um ano perdido de vida aumenta a frequência de reposição em 33 %.

Para reduzir os custos de manutenção ou substituição, escolha um sistema de movimento linear que incorpore vedações de contato completas, que preservam a lubrificação dentro dos componentes móveis e impedem a entrada de contaminação. O tempo e o esforço de re-lubrificação também podem ser reduzidos escolhendo um sistema com portas lubrificantes de fácil acesso ou a capacidade de usar um sistema lubrificante automático. O pessoal de manutenção apreciará esse design.

Além da lubrificação e da manutenção preventiva, às vezes é necessário reparar ou atualizar uma máquina para aumentar o desempenho, o que geralmente envolve alterar ou atualizar o sistema de movimento linear. Em muitos casos, todo o sistema linear não precisa ser atualizado ou substituído ”apenas um ou dois componentes.

Alguns fabricantes de produtos lineares facilitam a substituição de apenas uma parte de seu sistema, oferecendo componentes intercambiáveis ​​”Rails e blocos de corredores, por exemplo. e não o trilho perfilado.

TCO coloca baixo preço no contexto
O ambiente de fabricação de hoje é cada vez mais definido por iniciativas enxutas - para reduzir o desperdício sempre que possível. Mas o pensamento enxuto é frequentemente implantado para reorganizar apenas os processos de fabricação.

Como vimos, cortar o desperdício para otimizar a TCO pode ocorrer em todas as fases de um projeto de equipamento de capital. Tudo, desde sua pesquisa e design iniciais, por meio de custos de aquisição e inicialização e, finalmente, a operação e manutenção do seu sistema, contribui para o seu custo total de propriedade.

Olhe além do preço fornecido na cotação do fornecedor e considere os custos associados à especificação, projeção, compra e manutenção do sistema. As economias de curto prazo obtidas simplesmente comprando os produtos com o menor preço inicial de compra são rapidamente eclipsadas por custos inesperados que surgem nessas outras áreas.

Alcançar a excelência em fabricação, eliminar o desperdício, melhorar a satisfação do trabalhador, aumentar a receita e os lucros e aumentar a qualidade pode resultar se as considerações de TCO forem aplicadas ao especificar e comprar tecnologias de fabricação.