Ви можете цього не усвідомлювати, але багато продуктів, які ви купуєте, насправді коштують набагато дорожче, ніж початкова ціна, яку ви за них заплатили. Наприклад, припустімо, що ви заплатили 25 000 доларів США за свій автомобіль. Як далеко ви їдете і скільки галонів бензину витрачаєте щотижня? Як часто ви міняєте масло, обертаєте шини чи виконуєте інші роботи з технічного обслуговування?

Протягом 5 років витрати, необхідні для експлуатації вашого транспортного засобу, можуть легко збільшитися до 12 000 доларів США або приблизно половину ціни автомобіля. Час, який ви витрачаєте на пошуки в Інтернеті, читання оглядів автомобілів і перегляд транспортних засобів, які потенційно можна придбати, також впливає на вартість володіння автомобілем.

Подібна логіка застосовується до придбання основного обладнання: легко додати несподівані витрати до досвіду володіння як до, так і після покупки, якщо ви дивитеся лише на початкову ціну покупки.

«Дешеве» рішення в короткостроковій перспективі може обійтися вам дорожче в довгостроковій перспективі. У цій статті ми дослідимо, як загальна вартість володіння (TCO) застосовується до систем лінійного руху.

Системи лінійного руху, які також називаються лінійними модулями або електромеханічними приводами, зазвичай поєднують лінійний приводний механізм, такий як прецизійний кульковий гвинт або зубчастий ремінь, із системою лінійних напрямних (часто кульковою рейкою або кулачковим роликовим напрямним вузлом) усередині корпусу. щоб створити єдину лінійну вісь.

Доступно багато розмірів і стилів, що дозволяє легко комбінувати їх у індивідуальні багатоосьові роботизовані системи для широкого спектру застосувань.

Надзвичайно малі системи можна об’єднати, щоб створити 3-осьову систему дозування, наприклад, для автоматизації лабораторії, або дуже великі системи можна використовувати для створення системи транспортування важких автомобільних компонентів.

Для більш інтегрованої системи потрібні двигуни, підсилювачі приводу та контролери, а для спрощення специфікації та замовлення деякі компанії, що займаються лінійним рухом, почали пропонувати повні, попередньо налаштовані системи декартового руху.

Компанії, що займаються виробництвом та упаковкою медичних виробів, часто вибирають ці попередньо сконфігуровані, попередньо зібрані системи, щоб уникнути часу та клопоту, пов’язаного з монтажем і вирівнюванням кількох осей, вибором відповідної комбінації двигуна та приводу та проектуванням монтажних інтерфейсів, що дозволяє їм зосередитися на своєму досвіді. : виробництво пристрою, високопродуктивний скринінг або пакування.

TCO Застосовується до лінійного руху
Принцип загальної вартості володіння вперше був визначений у 1980-х роках для кількісної оцінки вартості впровадження персональних комп’ютерів на робочому місці.

Відтоді теорія TCO широко застосовувалася в усіх основних галузях промисловості, включаючи виробництво, для аналізу вартості основних активів протягом усього терміну служби. Добре реалізований декартовий робот або інша багатоосьова виробнича система, наприклад, може не тільки скоротити час виробництва та збільшити пропускну здатність, а й покращити якість і прибуток.

Однак, якщо його не впровадити, ці прибутки можуть зникнути через переробку, перепроектування або несподівані витрати на технічне обслуговування. У нашому прикладі автомобіля ми оцінили поточні витрати на експлуатацію та технічне обслуговування транспортного засобу як важливі міркування, окрім початкової ціни покупки. Але які фактори слід враховувати при оцінці вартості системи лінійного руху? У цьому випадку незаплановані або рідко враховані витрати часто зустрічаються в трьох окремих фазах впровадження системи.

Заходи перед покупкою, такі як проектування та специфікації.
Закупівля, яка включає замовлення, прийом доставки, монтаж системи та запуск.
Етап після покупки, включаючи технічне обслуговування та перепрофілювання вашої системи.

Етап перед покупкою: критична відправна точка
Етап перед покупкою є найважливішим етапом реалізації системи лінійного руху. На цьому етапі елементи витрат, що впливають на TCO, залежать від часу, необхідного для розробки, визначення та придбання відповідної системи лінійного руху. Вдалий вибір на етапі перед покупкою може заощадити час на проектуванні системи та пошуку компонентів. Раннє налаштування також забезпечує плавний запуск і безперебійну роботу. Завдяки гарному плануванню тут можна заощадити трохи грошей, не завдаючи згодом проблем.

Ключем до успіху на цьому етапі є визначення розміру та вибір відповідного лінійного модуля або модулів для вашої системи. Щоб спростити процес визначення розміру та відбору, більшість авторитетних компаній лінійного руху пропонують значні ресурси в веб-інструментах визначення розміру та вибору.

Типова тривісна декартова система зазвичай потребує щонайменше 17 годин інженерного часу лише для визначення розміру системи, щоб переконатися, що ви отримуєте правильні модулі для виконання вимог додатків — не занижені чи завищені. Наприклад, автоматизація лабораторії часто потребує менших систем. Якщо система більша, ніж вимагає програма, ви даремно витратили гроші та місце.

Хороші інструменти визначення розміру можуть скерувати користувача через основні фактори, які необхідно враховувати, і можуть скоротити цей час до трьох годин або менше. У поєднанні з автоматизованими генераторами креслень, які забезпечують миттєвий доступ до 2-D і 3-D моделей навіть для складних систем, користувач може заощадити 1120 доларів США або більше лише на інженерних витратах.

Економія коштів завдяки гарному плануванню значно перевищує економію часу на проектування. Розглянемо наслідки погано розробленої системи. Система, недостатньо надійна для роботи з програмою, якщо вона встановлена, призводить до жахливих марнотрат через низьку продуктивність, втрату продуктивності та втрату доходу через упущені можливості виходу на ринок.

Крім того, врахуйте додаткові витрати та клопоти, пов’язані з видаленням неефективної системи, зміною розміру програми, повторним замовленням, повторним встановленням і запуском нової системи. Витрачений час і гроші можуть легко перевищити тисячі доларів і, якщо ви машинобудівник, може коштувати вам втрати клієнта.

Після того, як систему лінійного руху вибрано та розроблено в програмі, починається закупівля. Деякі компанії можуть надати єдиний номер деталі для повної багатоосьової електромеханічної системи, полегшуючи процес замовлення, просто скорочуючи 20 або 30 номерів деталей до одного.

Результат: економія кількості постачальників, замовлень на купівлю та рядків позицій, що додатково сприяє економії часу під час процесів затвердження, закупівлі та отримання. При вартості обробки замовлення в розмірі 100 доларів США економія може скласти ще 2000 доларів США або більше на систему (див. таблицю 1). А якщо вам потрібно замовити дублікат системи, повторна економія коштів уже вбудована.

Після отримання системи лінійного руху можна витратити значну кількість часу на збирання та запуск системи. Щоб знизити витрати на цій стадії життєвого циклу виробу, важливо вибрати систему, яка проста в установці і не вимагає складних процедур запуску.

Попередньо зібрані лінійні модулі та декартові системи пропонують найменшу складність у цьому відношенні, оскільки 80 відсотків роботи зі складання, інтеграції та програмування виконується виробником.

Усвідомлюючи цю економію коштів, багато компаній із системної інтеграції використовують попередньо налаштовані декартові системи, щоб скоротити свої витрати та терміни виконання робіт, і, як конкурентну перевагу, передають цю економію своїм кінцевим користувачам.

У поєднанні з попередньо зібраними системами зручні людино-машинні інтерфейси (HMI) і протоколи програмування можуть заощадити ще більше часу та грошей, надаючи машинобудівникам і кінцевим користувачам прості відкриті варіанти програмування.

Етап після покупки
або Що означає «змащений на все життя»?
Після введення системи в експлуатацію роботи з технічного обслуговування можуть збільшити вартість володіння на кілька тисяч доларів протягом усього терміну служби системи. Це ключова сфера, яку часто недооцінюють розробники машин (і відділ закупівель). Деякі лінійні продукти спритно продаються як «змащені на все життя».

Однак важливо зазначити, що термін служби (кількість метрів або пройдених обертів) часто визначається без навантаження на систему. Переконайтеся, що ви розумієте «дрібний шрифт» виробника. При застосуванні навантаження всього 100 фунтів термін служби цих компонентів, що працюють на весь термін служби, може бути скорочений у п’ять разів, наприклад, з 25 000 км до 5 000 км.

Для машини з ходом 1 метр, яка рухається зі швидкістю 1 м/с протягом 16 годин на день, це дорівнює приблизно одному втраченому року життя. Якщо планова заміна системи лінійного руху кожні три роки, то втрачений рік життя збільшує частоту заміни на 33 відсотки.

Щоб зменшити витрати на технічне обслуговування або заміну, оберіть систему лінійного руху, яка включає повні контактні ущільнення, які зберігають мастило всередині рухомих компонентів і запобігають потраплянню забруднень. Час і зусилля на повторне змащення також можна скоротити, вибравши систему з легким доступом до мастильних портів або можливість використання автоматичної системи змащення. Обслуговуючий персонал оцінить таку конструкцію.

Крім змащування та профілактичного обслуговування, іноді необхідно відремонтувати або модернізувати машину, щоб підвищити продуктивність, що часто передбачає зміну або модернізацію системи лінійного руху. У багатьох випадках усю лінійну систему не потрібно модернізувати або замінити – лише один або два компоненти.

Деякі виробники лінійних виробів дозволяють легко замінити лише частину своєї системи, пропонуючи взаємозамінні компоненти, наприклад, профільовані рейки та напрямні. Це зменшує не лише вартість необхідних деталей, але й час, необхідний для внесення змін у машину. За допомогою взаємозамінних компонентів вартість заміни або модернізації системи лінійного переміщення може бути зменшена на 75 відсотків, наприклад, якщо потрібно замінити лише бігунок, а не профільовану рейку.

TCO ставить у контекст низьку ціну
Сучасне виробниче середовище дедалі більше визначається ініціативами економічного виробництва — скорочення відходів, де це можливо. Але ощадливе мислення часто використовується лише для реорганізації виробничих процесів.

Як ми бачили, скорочення відходів для оптимізації TCO може відбуватися на кожному етапі проекту капітального обладнання. Все, починаючи від початкових досліджень і проектування, через витрати на придбання та запуск і, нарешті, експлуатацію та обслуговування вашої системи, сприяє вашій загальній вартості володіння.

Подивіться не тільки на ціну, надану в пропозиції постачальника, і врахуйте витрати, пов’язані зі специфікацією, проектуванням, придбанням і обслуговуванням системи. Короткострокова економія, досягнута простою покупкою продуктів за найнижчою початковою ціною, швидко затьмарюється неочікуваними витратами, які виникають у цих інших сферах.

Досягнення досконалості у виробництві, усунення відходів, підвищення рівня задоволеності працівників, підвищення доходів і прибутків, а також підвищення якості — усе це може бути досягнуто, якщо враховувати TCO під час визначення та купівлі виробничих технологій.