Вы можете этого не осознавать, но многие из продуктов, которые вы покупаете, на самом деле стоят намного дороже первоначальной цены, которую вы за них заплатили. Например, предположим, что вы заплатили 25 000 долларов за свой автомобиль. Как далеко вы ездите и сколько галлонов бензина вы используете каждую неделю? Как часто вы меняете масло, переставляете шины или выполняете другие работы по техническому обслуживанию?

За 5 лет расходы, необходимые для эксплуатации вашего автомобиля, могут легко составить до $12 000 "или примерно половину стоимости автомобиля. Время, которое вы потратили на поиск в Интернете, чтение автомобильных обзоров и просмотр потенциальных автомобилей для покупки, также вносит свой вклад в стоимость владения автомобилем.

Похожая логика применима и к покупке капитального оборудования: легко добавить непредвиденные расходы к опыту владения, как до, так и после покупки, если смотреть только на первоначальную цену покупки.

«Дешевое» решение в краткосрочной перспективе может обойтись вам дороже в долгосрочной перспективе. В этой статье мы рассмотрим, как совокупная стоимость владения (TCO) применяется к системам линейного перемещения.

Системы линейного перемещения, также называемые линейными модулями или электромеханическими приводами, обычно объединяют линейный приводной механизм, такой как прецизионный шарико-винтовой привод или зубчатый ремень, с линейной направляющей системой (часто шариковой направляющей или направляющим узлом с кулачковыми роликами) внутри корпуса для создания единой линейной оси.

Доступны различные размеры и стили, что позволяет легко объединять их в индивидуальные многоосевые роботизированные системы для широкого спектра применений.

Например, очень маленькие системы можно объединить для создания трехосевой системы дозирования для автоматизации лабораторий, а очень большие системы можно использовать для создания системы обработки тяжелых автомобильных компонентов.

Для более интегрированной системы требуются двигатели, усилители привода и контроллеры, а для упрощения спецификации и заказа некоторые компании, занимающиеся линейным перемещением, начали предлагать комплексные, предварительно настроенные системы декартового перемещения.

Компании, занимающиеся производством и упаковкой медицинской продукции, часто выбирают эти предварительно настроенные, предварительно собранные системы, чтобы сэкономить время и силы на монтаже и выравнивании нескольких осей, выборе правильной комбинации двигателя и привода, а также проектировании монтажных интерфейсов, что позволяет им сосредоточиться на своей специализации: производстве устройств, высокопроизводительном скрининге или упаковке.

TCO применяется к линейному движению
Принцип совокупной стоимости владения был впервые сформулирован в 1980-х годах для количественной оценки стоимости внедрения персональных компьютеров на рабочих местах.

С тех пор теория TCO широко применяется во всех основных отраслях промышленности, включая производство, для анализа стоимости жизненного цикла основных активов. Например, хорошо реализованный декартов робот или другая многоосевая производственная система может не только сократить время производства и увеличить производительность, но также улучшить качество и прибыль.

Однако при плохой реализации эта прибыль может исчезнуть из-за переделки, перепроектирования или непредвиденных расходов на техническое обслуживание. В нашем примере с автомобилем мы оценили текущие расходы на эксплуатацию и обслуживание транспортного средства как важные соображения, выходящие за рамки первоначальной цены покупки. Но какие факторы следует учитывать при оценке расходов на систему линейного движения? В этом случае незапланированные или редко учитываемые расходы часто встречаются на трех отдельных этапах внедрения системы.

Предварительные действия по покупке, такие как проектирование и спецификация.
Закупка, которая включает заказ, приемку поставки, сборку системы и запуск.
Этап после покупки, включающий обслуживание и перепрофилирование вашей системы.

Фаза перед покупкой: критическая отправная точка
Фаза перед покупкой является самой важной фазой внедрения системы линейного перемещения. На этой фазе элементы затрат, влияющие на совокупную стоимость владения, зависят от времени, необходимого для проектирования, спецификации и приобретения соответствующей системы линейного перемещения. Правильный выбор на этапе перед покупкой может сэкономить время на проектирование системы и поиск компонентов. Правильный выбор на раннем этапе также обеспечивает плавный запуск и бесперебойную работу. При хорошем планировании можно сэкономить немного денег здесь, не создавая проблем в дальнейшем.

Ключ к успеху на этом этапе — определение размера и выбор подходящего линейного модуля или модулей для вашей системы. Чтобы упростить процесс определения размера и выбора, большинство авторитетных компаний, занимающихся линейным перемещением, предлагают значительные ресурсы в виде веб-инструментов для определения размера и выбора.

Типичная трехосевая декартова система обычно требует не менее 17 часов инженерного времени только для того, чтобы определить размер системы и убедиться, что вы получаете правильные модули для удовлетворения требований приложения — не слишком большие или слишком малые. Например, для автоматизации лабораторий часто требуются системы меньшего размера. Если система больше, чем требуется для приложения, вы зря тратите и деньги, и место.

Хорошие инструменты для определения размеров могут провести пользователя через основные факторы, которые необходимо учитывать, и могут сократить это время до трех часов или меньше. В сочетании с автоматическими генераторами чертежей, которые обеспечивают мгновенный доступ к 2D и 3D моделям даже для сложных систем, пользователь может сэкономить 1120 долларов или более только на инженерных расходах.

Экономия средств в результате хорошего планирования выходит далеко за рамки экономии времени на проектирование. Подумайте о последствиях плохо спроектированной системы. Система, которая недостаточно надежна для обработки приложения, если ее установить, приводит к ужасным потерям из-за низкой производительности, потери производительности и упущенных доходов от упущенных возможностей выхода на рынок.

Кроме того, учтите дополнительные расходы и хлопоты по удалению неэффективной системы, изменению размера приложения, повторному заказу, повторной установке и запуску новой системы. Потраченное время и деньги могут легко превысить тысячи долларов и, если вы машиностроитель, могут стоить вам потерянного клиента.

После выбора и проектирования системы линейного перемещения в приложении начинаются закупочные мероприятия. Некоторые компании могут предоставить единый номер детали для полной многоосевой электромеханической системы, что упрощает процесс заказа, просто сокращая 20 или 30 номеров деталей до одного.

Результат: экономия в количестве поставщиков, заказов на закупку и позиций, что в дальнейшем приводит к экономии времени на всех этапах процесса утверждения, закупки и получения. При стоимости обработки заказа на закупку в размере 100 долларов США экономия может составить еще 2000 долларов США или более на систему (см. Таблицу 1). А если вам нужно заказать дубликат системы, повторная экономия затрат уже встроена.

После получения системы линейного перемещения значительное количество времени может быть потрачено на сборку и запуск системы. Для снижения затрат на этом этапе жизненного цикла продукта важно выбрать систему, которая проста в установке и не требует сложных процедур запуска.

Предварительно собранные линейные модули и декартовы системы предлагают наименьшую сложность в этом отношении, поскольку 80 процентов работ по сборке, интеграции и программированию выполняет производитель.

Осознавая эту экономию средств, многие компании, занимающиеся системной интеграцией, используют предварительно настроенные декартовы системы, чтобы сократить свои расходы и сроки выполнения заказов, а также, в качестве конкурентного преимущества, передают эту экономию своим конечным пользователям.

В сочетании с предварительно собранными системами удобные для пользователя человеко-машинные интерфейсы (HMI) и протоколы программирования могут сэкономить еще больше времени и денег, предоставляя машиностроителям и конечным пользователям простые открытые возможности программирования.

Фаза после покупки
или Что означает «смазанный на всю жизнь»?
После ввода системы в эксплуатацию работы по техническому обслуживанию могут добавить несколько тысяч долларов к стоимости владения в течение срока службы системы. Это ключевая область, которую часто недооценивают проектировщики машин (и отдел закупок). Некоторые линейные продукты ловко рекламируются как «смазанные на всю жизнь».

Однако важно отметить, что срок службы (количество пройденных метров или оборотов) часто определяется без нагрузки на систему. Убедитесь, что вы понимаете «мелкий шрифт» производителя. При нагрузке всего в 100 фунтов срок службы этих «смазанных на всю жизнь» компонентов может сократиться в пять раз, например, с 25 000 км до 5 000 км.

Для машины с ходом 1 метр, движущейся со скоростью 1 м/с в течение 16 часов в день, это эквивалентно примерно одному полному году потерянной жизни. Если плановая замена системы линейного движения производится каждые три года, то потерянный год жизни увеличивает частоту замены на 33 процента.

Чтобы сократить расходы на обслуживание или замену, выберите систему линейного перемещения, которая включает в себя уплотнения полного контакта, которые сохраняют смазку внутри движущихся компонентов и предотвращают попадание загрязнений. Время и усилия по повторной смазке также можно сократить, выбрав систему с легкодоступными смазочными портами или возможностью использования автоматической системы смазки. Персонал по обслуживанию оценит такую ​​конструкцию.

Помимо смазки и профилактического обслуживания, иногда необходимо ремонтировать или модернизировать машину для повышения производительности, что часто подразумевает изменение или модернизацию системы линейного перемещения. Во многих случаях не требуется модернизация или замена всей линейной системы — достаточно одного или двух компонентов.

Некоторые производители линейных продуктов упрощают замену только части своей системы, предлагая взаимозаменяемые компоненты, например, профилированные рельсы и каретки. Это снижает не только стоимость необходимых деталей, но и время, необходимое для внесения изменений в машину. Благодаря взаимозаменяемым компонентам стоимость замены или модернизации линейной системы перемещения может быть снижена на 75 процентов, например, если необходимо заменить только каретку, а не профилированную направляющую.

TCO помещает низкую цену в контекст
Сегодняшняя производственная среда все больше определяется бережливыми инициативами — сокращать отходы везде, где это возможно. Но бережливое мышление часто применяется только для реорганизации производственных процессов.

Как мы увидели, сокращение отходов для оптимизации совокупной стоимости владения может происходить на каждом этапе проекта капитального оборудования. Все, начиная с ваших первоначальных исследований и проектирования, через затраты на приобретение и запуск, и, наконец, эксплуатацию и обслуживание вашей системы, вносит вклад в вашу общую стоимость владения.

Не ограничивайтесь только ценой, указанной в предложении поставщика, и рассмотрите расходы, связанные с определением, проектированием, покупкой и обслуживанием системы. Краткосрочная экономия, достигаемая просто покупкой продуктов с самой низкой начальной ценой, быстро затмевается непредвиденными расходами, которые возникают в этих других областях.

Достижение совершенства производства, устранение отходов, повышение удовлетворенности работников, увеличение доходов и прибыли, а также повышение качества — все это может быть достигнуто, если при выборе и приобретении производственных технологий будут учитываться факторы совокупной стоимости владения.