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

За 5-летний период расходы, необходимые для эксплуатации вашего автомобиля, могут легко составить до 12 000 долларов США, или примерно половину стоимости автомобиля. Время, которое вы потратили на поиск в Интернете, чтение автообзоров и просмотр потенциальных автомобилей для покупки, также влияет на стоимость владения автомобилем.

Аналогичная логика применима и к покупке капитального оборудования: легко добавить неожиданные затраты к опыту владения как до, так и после покупки, если вы смотрите только на первоначальную покупную цену.

«Дешевое» решение в краткосрочной перспективе может стоить 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 сочетают в себе механизм линейного привода, такой как прецизионный шариковый винт или зубчатый ремень, с системой линейных направляющих — часто шариковой направляющей или направляющим кулачковым роликом — внутри корпуса. для создания одной линейной оси.

Доступно множество размеров и стилей, что позволяет легко комбинировать их в индивидуальные многоосные роботизированные системы для широкого спектра применений.

Чрезвычайно маленькие системы могут быть объединены, например, для создания 3-осевой системы дозирования для автоматизации лабораторий, или очень большие системы могут использоваться для создания системы транспортировки тяжелых автомобильных компонентов.

Для более интегрированной системы требуются двигатели, усилители привода и контроллеры, а для упрощения спецификации и заказа некоторые компании, занимающиеся линейным движением, начали предлагать полные, предварительно сконфигурированные системы декартового движения.

Медицинские производственные и упаковочные компании часто выбирают эти предварительно сконфигурированные и предварительно собранные системы, чтобы исключить время и хлопоты, связанные с монтажом и выравниванием нескольких осей, выбором подходящей комбинации двигателя и привода, а также разработкой монтажных интерфейсов, что позволяет им сосредоточиться на своем опыте. : производство устройств, высокопроизводительная проверка или упаковка.

Общая стоимость владения применительно к линейному движению
Принцип совокупной стоимости владения был впервые определен в 1980-х годах для количественной оценки стоимости внедрения персональных компьютеров на рабочем месте.

С тех пор теория совокупной стоимости владения широко применялась во всех основных отраслях промышленности, включая производство, для анализа стоимости жизненного цикла основных активов. Например, хорошо реализованный декартовский робот или другая многоосная производственная система могут не только сократить время производства и увеличить производительность, но также улучшить качество и прибыль.

Однако при плохой реализации эта прибыль может исчезнуть из-за доработок, перепроектирования или непредвиденных затрат на техническое обслуживание. В нашем примере с автомобилем мы оценили текущие затраты на эксплуатацию и техническое обслуживание автомобиля как важный фактор, выходящий за рамки первоначальной покупной цены. Но какие факторы следует учитывать при оценке стоимости системы линейного перемещения? В этом случае незапланированные или редко учитываемые затраты часто встречаются на трех отдельных этапах внедрения системы.

Действия перед покупкой, такие как проектирование и составление спецификаций.
Закупка, включающая заказ, приемку, сборку и запуск системы.
Этап после покупки, включая обслуживание и повторное использование вашей системы.

Этап подготовки к покупке: критическая отправная точка
Этап подготовки к покупке является наиболее важным этапом внедрения системы линейного перемещения. На этом этапе элементы затрат, влияющие на совокупную стоимость владения, зависят от времени, необходимого для проектирования, спецификации и приобретения соответствующей системы линейного перемещения. Правильный выбор на этапе предварительной покупки может сэкономить время на проектирование системы и поиск компонентов. Правильная установка на раннем этапе также обеспечивает плавный запуск и бесперебойную работу. При хорошем планировании здесь можно сэкономить немного денег, не создавая проблем в дальнейшем.

Ключом к успеху на этом этапе является определение размеров 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 трехосная декартова система обычно требует не менее 17 часов инженерного времени только для того, чтобы определить размер системы и убедиться, что вы получаете правильные модули, соответствующие требованиям приложения, а не слишком маленькие или слишком большие. Например, автоматизация лабораторий часто требует использования систем меньшего размера. Если система больше, чем требуется приложению, вы зря потратили деньги и пространство.

Хорошие инструменты определения размера могут помочь пользователю разобраться в основных факторах, которые необходимо учитывать, и сократить это время до трех часов или меньше. В сочетании с автоматическими генераторами чертежей, которые обеспечивают мгновенный доступ к 2-D и 3-D моделям даже для сложных систем, пользователь может сэкономить 1120 долларов или более только на затратах на проектирование.

Экономия средств в результате хорошего планирования выходит далеко за рамки экономии времени на проектирование. Рассмотрим последствия плохо спроектированной системы. Система, которая недостаточно надежна для работы с приложением, если она установлена, приводит к огромным потерям из-за низкой производительности, потери производительности и потери доходов из-за упущенных возможностей выхода на рынок.

Кроме того, учтите дополнительные затраты и трудности, связанные с удалением неэффективной системы, изменением размера приложения, повторным заказом, переустановкой и запуском новой системы. Потраченное время и деньги могут легко превысить тысячи долларов и, если вы машиностроитель, могут стоить вам потери клиента.

После того как система линейного перемещения выбрана и внедрена в приложение, начинается закупочная деятельность. Некоторые компании могут предоставить единый номер детали для полной многоосной электромеханической системы, что упрощает процесс заказа, просто сокращая 20 или 30 номеров деталей до одного.

Результат: экономия количества поставщиков, заказов на поставку и позиций, что дополнительно приводит к экономии времени на этапах утверждения, закупок и получения. При стоимости обработки заказа на поставку в 100 долларов США экономия может составить еще 2000 долларов США или более на систему (см. Таблицу 1). А если вам нужно заказать дублирующую систему, экономия на повторных затратах уже заложена.

После получения системы линейного перемещения значительное количество времени может быть потрачено на сборку и запуск системы. Чтобы снизить затраты 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 выполняется производителем.

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

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

Этап после покупки
или Что означает «смазка на всю жизнь»?
После ввода системы в эксплуатацию работы по техническому обслуживанию могут увеличить стоимость владения на несколько тысяч долларов в течение всего 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 приложении нагрузки всего в 100 фунтов срок службы этих «смазанных на весь срок службы» 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 соответствует примерно одному потерянному году жизни. Если плановая замена системы линейного перемещения производится раз в три года, то потерянный год жизни увеличивает частоту замены на 33 процента.

Чтобы снизить затраты на техническое обслуживание или замену, выберите систему линейного перемещения, включающую полноконтактные уплотнения, которые сохраняют смазку внутри движущихся компонентов и предотвращают попадание загрязнений. Время и усилия на повторную смазку также можно сократить, выбрав систему с легкодоступными смазочными отверстиями или возможность использования автоматической системы смазки. Обслуживающий персонал оценит такую ​​конструкцию.

Помимо смазки и профилактического обслуживания, иногда необходимо отремонтировать или модернизировать машину для повышения производительности, что часто включает в себя замену или модернизацию системы линейного перемещения. Во многих случаях не требуется модернизировать или заменять всю линейную систему — достаточно одного или двух компонентов.

Некоторые производители линейной продукции упрощают замену лишь 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 затраты на замену или модернизацию системы линейного перемещения можно снизить на 75 процентов, например, если требуется замена только каретки, а не профилированного рельса.

ТШО рассматривает низкую цену в контексте
Сегодняшняя производственная среда все больше определяется инициативами бережливого производства – сокращением отходов везде, где это возможно. Однако бережливое мышление часто применяется только для реорганизации производственных процессов.

Как мы видели, сокращение отходов для оптимизации совокупной стоимости владения может происходить на каждом этапе проекта капитального оборудования. Все, начиная с первоначальных исследований и проектирования, заканчивая затратами на приобретение и запуск и, наконец, эксплуатацией и обслуживанием вашей системы, влияет на общую стоимость владения.

Не ограничивайтесь только ценой, указанной в предложении поставщика, и учтите затраты, связанные с определением, проектированием, приобретением и обслуживанием системы. Краткосрочная экономия, достигнутая за счет простой покупки продуктов по самой низкой первоначальной цене, быстро затмевается неожиданными затратами, возникающими в этих других областях.

Достижение совершенства производства, устранение отходов, повышение удовлетворенности работников, увеличение доходов и прибыли, а также повышение качества — все это может быть результатом, если учитывать совокупную стоимость владения при выборе и покупке производственных технологий.