כאשר דיוק חיתוך הלייזר מתחיל מהצעת המחיר |סדנת מכונות מודרניות

השילוב ההרמוני של עיבוד CNC וציוד ייצור מתכת מתכת תלוי בקביעת התהליך הנכון והמחיר הנכון עבור כל חלק.#בסיסי
"כשפרינגלס עבר לעיר, הכל השתנה", אמר ג'ף קאפלס כשנסע לכביש המהיר, הרחק ממתחם המתכת הקרוי על שם משפחתו.זה לוקח בערך שעה נסיעה מהמטה של ​​חברת J&J של קאפלס בג'קסון דרך מערב טנסי למפעל הלוויין בדיירסבורג - מספיק זמן להכרות וקצת ידע רקע, קודם כל, איך ההזדמנות לעזור להפוך מכונות תפוחי אדמה לגירוי אמביציה הייתה חנות כלים ותבניות פשוטה באותה תקופה.
העובדים אוספים חלקים מאחת ממכונות חיתוך הלייזר בסיבים החדשות של החברה, שהן בדרך כלל מהירות יותר מבני דודיהם CO2.ל-J&J של Cuples יש בסך הכל 25 לייזרים, החל משילוב של 3 קילוואט ניקוב לייזר של סיבים ועד לייזר סיבים של 20 קילוואט, בכל המפעלים שלה בג'קסון ודלסבורג, טנסי.
עברו דרך מפעל הלוויין בשטח של 65,000 רגל מרובע ותראו כמה רחוק הלכה חברת ג'ונסון אנד ג'ונסון של קאפלס.הציוד כאן נע ממכונות כרסום, מחרטות ו-EDM ועד מכונות כיפוף, גלילי CNC ורתכות רובוטיות.כל זה, לא ראינו מראה רחבה ומורכבת יותר עם אותן פונקציות בקמפוס הראשי בן שבעת הבניינים, ששטחו כמעט 40 דונם, שיש לו גם פעולות שירות באתר וכמה מלייזרי הסיבים הראשונים של Eagle ו-Bystronic.אותו סוג של מכונת חיתוך בצד אחד.לפתע, המונח "חנות נקודתית" שבה השתמש ג'ף קאפלס בעבר נראה פחות קלישאתי.
עם זאת, מה שמייחד את החברה הזו עם כמעט 400 עובדים הוא הציוד עצמו, בין אם זה בדלסבורג או בג'קסון.הגיוון וההרחבה של יכולות העיבוד והייצור נובעים בחלקם מהדבקות ברעיון מרכזי.כפי שאמר קאפלס, "לכל רכיב יש מאפיינים משלו" - כלומר, שיטה לעיצוב מתכת, בנקודת זמן מסוימת, עם משאבים ספציפיים ודרישות הלקוח, היא יקרה יותר מכל תועלת אחרת.
מציאת ה"זהות" של כל חלק היא יתרון ייחודי לעסק של קאפלס.כיצד יכולה חנות להרחיב ולגוון את יכולותיה מבלי לאבד את מלוא היעילות של כל יכולת?כיצד להשתמש ביעילות ביכולות שונות כגון חיתוך לייזר וכרסום CNC באותו ארגון בו זמנית?עבור J&J של Cuples, התשובה מתחילה במערכת הצעות עבודה שמזהה ומנצלת את היתרונות של תהליכי ייצור וציוד שונים.
הרחק מההמולה של ציוד מפעלי הלוויין, הנסיעה חזרה לג'קסון מספקת הזדמנות טובה לדון בנקודת המפנה של המצב הכללי.דנו במעבר מעיבוד ידני ל-CNC ב-1989, ובהוספת ציוד ריתוך וגיבוש לחלקים מכניים ב-1981. עם זאת, עד מהרה שמה קאפלס את הכוונת ברכישת מכונת חיתוך הלייזר הראשונה של החברה ב-1997.
למרות שהחברה מפעילה מגוון ציוד עיבוד וייצור, חיתוך לייזר הוא מקום גאה במיוחד.התמונה באדיבות חברת J&J של קאפלס
בזמנו, העניין העיקרי היה לתמוך בציוד עיבוד וייצור CNC באמצעות קידוח וחיתוך מהירים יותר של צורות גיאומטריות פשוטות יותר.המהירות (והאיכות, במקרים רבים) של התגלית החדשה הזו נבעה מהעמקת תעשיית הדשא והגינון באזור וקשרים עם לקוחות גדולים כמו MTD Products, Caterpillar, Kubota ו- Kellogg's (שנקנו פרינגלס מ-Procter & Gamble בשנת 2012) התרחבות.הלייזר גם הופך את החברה למקור המועדף להזמנות דחופות כדי לעזור ללקוחות לשמור על המכונות שלהם פועלות."לאחר מכן אנו יודעים שאנו מפעילים את זה 24 שעות ביממה, 6 ימים בשבוע", אמר קאפלס.
ג'ף קאפלס, סגן נשיא J&J בקאפלס, פיתח גיליון אלקטרוני בן עמוד אחד כדי לפשט ולתקן את תהליך הצעת המחיר, שהפך ליתרון תחרותי מרכזי.תמונה באדיבות ג'ונסון אנד ג'ונסון מקאפלס.
חיתוך בלייזר גם פותח הזדמנויות חדשות לביצוע חוזי ייצור בכמות גדולה.היכולת הזו היא כבר לא רק מקדמת מפעלי גלגול ומחרטות, היא הפכה מאז למקום גאה במיוחד, עד כדי כך שהחברה ידועה בתיקון, שינוי ואף עיצוב חרירי חיתוך בלייזר מהיסוד.זהו המפתח לאסטרטגיה הנשענת על יכולות ייצור ועיבוד כדי לתמוך זה בזה, בין אם באמצעות כלים המייצרים עבודה אצווה או באמצעות פעולות משלימות על אותם חלקים."היינו משתמשים בלייזר כדי לחתוך משהו, לכופף אותו, לעבד את הבוסים ולרתך אותם יחד עם רובוט, ואז אולי לעבד אותו לאחר מכן", אמר קאפלס."האם זה עיבוד לייזר, או קודם עיבוד ואחר כך לייזר?סילון מים?מהו פתרון העלות הטוב ביותר עבור הלקוח?"
הבעלים והנשיא ג'יימס קאפלס הקים את קופלס' J&J Co. בשנת 1966. יאנסן קאפלס (נכדו של ג'יימס ובנו של ג'ף) עובד גם הוא בחברה והוא מנהל החומרים.תמונה באדיבות ג'ונסון אנד ג'ונסון מקאפלס.
בתחילת 1998, חודשים ספורים בלבד לאחר התקנת מכשיר הלייזר הראשון, קאפלס הייתה מחויבת לאוטומציה מבוססת גיליונות אלקטרוניים כדי לעזור לענות על שאלות כאלה בצורה יעילה יותר.יחד עם זאת, הוא אמר כי רוב התחרות היא רק "הכנסת מספרים", גביית תעריפים סטנדרטיים מדי, ואין בסיס למציאות הסדנה.
נסענו על עגלת גולף דרך המתקן של ג'קסון, חלפנו על פני מפעיל לייזר המרכיב משקפי שמש, מיהרנו לגרוף חלקים טריים שנחתכו מקן מתכת.לאחר זמן מה, עצרנו לביצוע עיבודים מקצועיים במכונת השעמם הגדולה.כל אחת מהעבודות הללו דורשת סדרי עדיפויות ומערכות מיומנויות שונות מאוד כדי להצליח, אך שתיהן מתחילות באותה צורה: ארגן בקפידה את המחזור כדי למפות את שרשרת התהליך הפוטנציאלית, וקבע איזה מארבעת הצוותים העצמאיים ——ייצור, ייצור מקצועי, ייצור ועיבוד מקצועי - יתאים ביותר לטיפול בעבודה."זה כמו קבוצה של חברות קטנות שעובדות יחד", הסביר קאפלס."מי שעושה הכי הרבה הוא הבעלים של הפרויקט, והם מקבלים קבלנות משנה למחלקות אחרות".
על מנת לקבוע את המחלקה ה"ראשית" לתפקיד החדש, קאפלס משתמשת באותה מערכת מבוססת Microsoft Excel, המשמשת את האומדנים בכל מחלקה ל"קבלת משנה" זה לזה.בתהליך זה, הרעיון של "לכל חלק יש זהות משלו" בא לידי ביטוי בהיבטים הבאים:
הרכבה זו דורשת בוס בעיבוד גס, כמו גם חיתוך לייזר, עיבוד וריתוך רובוטי.הפעולה הסופית היא עיבוד CNC של החור בסובלנות של ±0.0008 אינץ'.תמונה באדיבות J&J Company of Cupples.
הערכה עדיפה על ניחוש.קאפלס אמר שכאשר בוחנים את העובדה שאף תהליך אינו יעיל ב-100%, אומדנים רבים מאומנים "לחלק הכל ב-0.8".עם זאת, לכל חלק יש זהות משלו, אשר מניחה שלכל חלק יש גם יעילות משלו.המספר האמיתי של כל עבודה נתונה עשוי להגיע מתקופת זמן וניסיון.לדוגמה, חלק כבד במיוחד עלול לגרום להערכת יעילות מכונת הכיפוף נמוכה מהערך המוצע על ידי מחזור התזמון של המכונה.
אין ממוצע.קאפלס אמר כי המרת התעריפים הממוצעים של מרכזי עבודה שונים למחיר יחיד עשויה להיות יעילה, אך בעיות מתעוררות כאשר תמהיל העבודה משתנה.כפי שהוא מנסח זאת, "השוו שלושה רבעים מה-HMC שלכם עם כל דבר אחר" והחנות עשויה לגלות ש"כל מרכזי העיבוד הגדולים האלה יהיו עמוסים" כי המחירים שלהם עשויים להיות מוזלים.יחד עם זאת, ציוד פחות יקר עשוי להיות מוערך יתר על המידה, מה שמקשה על מילויו.ב-J&J בקאפלס, התעריפים משתנים לפי תחנת עבודה ותפקיד.
רכיב זה כולל שילוב של חלקי חיתוך בלייזר, גיבוש וחלקים בעיבוד CNC.תמונה באדיבות J&J Company of Cupples.
התמחור הוא עדין.למעשה, אותה מכונה דורשת בדרך כלל תעריפים שונים עבור עבודות שונות.לדוגמה, ספירת זמן ההגדרה של עבודה בכל הצעת מחיר עשויה לגרום לכך שאותה תחנת עבודה תדרוש תעריף נמוך יותר עבור כמויות ייצור של חלקים מאשר עבור חלקים מיוחדים בכמות נמוכה (שלרוב דורשים יותר הגדרות)."אנחנו משלמים עבור (מכונה) לפי זמן ריצה", אמר קאפלס."רואי חשבון יגידו שהערך של המכונה הזו הוא 24-7, אבל על סמך הניסיון שלנו, אתה לא יכול לגבות עמלה של 24-7 עבור ההגדרה.אתה באמת יכול לטעון רק כשזה עובד."
"תקורה" יכולה להיות ספציפית לתפקיד.כמו בהגדרה או בתכנות (שמשפיעים גם על תעריפי מרכז העבודה בנפרד), העלויות הקשורות לבקרת איכות ותחבורה עשויות להשתנות מעבודה למשרה.בדומה לתעריף הממוצע של מרכז העבודה, קאפלס אמר כי הוא למד מזמן כי הכללת עלויות כאלה בהוצאות ההנהלה עלולה להיות טעות.הוא אמר שגם אם "בדרך כלל משתמשים בריבית גבוהה יותר כדי לכסות את הלא נודע", התוצאה היא לעתים קרובות "דו"ח העבודה אומר שאתה מרוויח כסף, אבל המצב הכלכלי שלך לא."
עבודה זו דורשת חיתוך בלייזר סיבים, עיצוב וריתוך רובוטי, ולאחר מכן עיבוד מקוון של חורים ב-HMC.תמונה באדיבות ג'ונסון אנד ג'ונסון מקאפלס.
התמחור נזיל.עלויות בקרת איכות ומשתנים אחרים מוצגים כתעריפים למרכזי עבודה בודדים מכלי שנקרא "מטריקס".גיליון אלקטרוני תומך זה מפיק מטריצת טקסט: חלק מהגיליון האלקטרוני המתאר עד 16 תעריפי חיובים אפשריים עבור כל תקופת החזר (בדרך כלל מוגדרת ל-3 עד 5 שנים) עבור מרכז עבודה או יחידה נתונה.האומד יכול להזין תכניות משמרות שונות ולקבוע זמנים למרכז העבודה בעת ניסיון לעמוד ביעד הצעת המחיר.
אוטומציה חיונית.לאחר קביעת תעריף מרכז העבודה, האומדן צריך להזין רק את המשתנים הקשורים לעבודה - נתוני חומר, מספר חלקים ומסלולי תהליכים, שעות עבודה וכו' - הצעת המחיר תעודכן בהתאם."אנו יכולים לשנות את תעריף מרכז העבודה לפי הצורך עבור עבודות חדשות או יחידות חדשות שעשויות להיות בעלות יעילות גבוהה יותר או נמוכה יותר", אמר קאפלס."אנחנו יכולים למעשה לטעון את מספר השעות שהפעלנו על המכונה או היחידה בשנה הקודמת, וזה יגיד לנו אם התעריפים שלנו עדיין יכולים לייצר רווחים ותשואות."
אמנם אם כל החישובים הללו יהיו ידניים, תהליך האומדן המדוקדק של החברה לעולם לא יעבוד, אך הוא עדיין דורש הרבה זמן ומאמץ.למעשה, Cupples שוקלת לשדרג למספר חבילות תוכנה לתכנון משאבים ארגוניים (ERP) במשך שנים.עם זאת, לרוב המערכות שנבדקו עד כה יש את אותה בעיה: "אתה חייב לשקר לזה", אמר."קשה למערכת ERP להפעיל חלקים ממספר לקוחות ביחידה אחת בו זמנית."
במהלך סיור רגלי במפעל הלוויינים של Dyersburg, עצרנו לבקר ביחידת הייצור ה"שבורה" המוצגת בתמונה למטה.זוהי דוגמא אחת מיני רבות לעובד בודד שמפעיל במקביל מכונה עם קצב טעינה גבוה יחסית (לייזר) ומכונה עם קצב טעינה נמוך יחסית (מכונת כיפוף).יחידה זו "שבורה" מכיוון שהמכונה בדרך כלל מפעילה חלקים שונים לחלוטין, בדרך כלל עבור מספר לקוחות."כך אנחנו מתחרים בסין", אמר קופס.
הצבת ציוד במחיר גבוה יחסית (מכונות חיתוך בלייזר) לצד ציוד במחיר נמוך יחסית (מכונות כיפוף) מאפשרת לעובד אחד להפעיל חלקים שונים מלקוחות שונים על שתי מכונות במקביל.
עם זאת, אמר קאפלס, יחידות שניזוקו נוטות להרוס כל תוכנת ניהול חנות המקשרת ישירות בין עבודה למרכזי עבודה שונים לבין שכר.לעומת זאת, באמצעות גיליונות אלקטרוניים, קל פשוט "לשלב את העלויות הללו ולקבוע תעריפי יחידות עבודה".לחלופין, הוא עשוי "לתת למרכזי עבודה בעלי ערך גבוה לקחת עבודה" כדי לקבל יותר יתרונות ממכונות בעלות ערך נמוך יותר.
בנוסף לבעיות שכר, "תאים שבורים" גם מעכבים מערכות שמצפות מהמפעילים לעבוד באמצעות סריקת ברקוד."איך אתה מתזמן שני חלקים שונים באותה מכונה?"שאל קאפלס, למרות שכבר ענה על השאלה שלו.בכל מקרה, "שקר" למערכת ניהול החנות (במקרה זה, אולי על ידי יצירתיות במהלך תהליך הסריקה או החלפה ידנית של קלט ידני מאוחר יותר) יכול להיות בעייתי.
לדוגמה, קאפלס מצטט תכונה שהוא לא שיכפל בתוכנות אחרות: קבע בקלות ובמהירות אם היעילות הנוספת שנרכשה משעות נוספות שווה את עלות העבודה הנוספת.באמצעות מערכת משלו, לעובדים שעבדו בפועל 45 שעות אך קיבלו גמול שעות נוספות עבור 5 מהן, אין צורך להזין 47.5 שעות (ולכן 40 שעות שכר רגיל ו-5 שעות נוספות).הסיבה לכך היא שהמערכת משנה אוטומטית את תעריף מרכז העבודה בהתאם לשעות הנוספות בפועל.כמו כן, אין צורך ליצור ידנית מרכזי עבודה נוספים במערכת - כגון "OT1", "OT2" וכו' - כדי לחשב עלויות שעות נוספות.האומד צריך לשנות רק שדה של גיליון אלקטרוני בודד והצעת המחיר תעודכן בהתאם.
קאפלס אמר שכאשר פיתח לראשונה גיליון אלקטרוני בן עמוד אחד כדי לפשט ולאחד הצעות מחיר עבור היחידה העסקית החדשה אז, הגמישות הזו נראתה רחוקה.מאז, הצמיחה של החברה הוכיחה את הצלחת השיטות שלה.בזמן כתיבת שורות אלה, נראה שגישה זו לא תשתנה בקרוב."העבודה שאנו עושים דורשת פחות אנשים, פחות זמן והיא מדויקת יותר", אמר קאפלס.
בדומה למצב עם הדפסת תלת מימד שולחנית, Omax פיתחה שיטה שיכולה להביא את הרבגוניות, הפונקציונליות והפשטות של חיתוך בסילון מים למגוון רחב יותר של משתמשים.
בקרוב, משתמשים תעשייתיים של חיתוך מתכת באמצעות סילון מים יוכלו לחתוך לוחות מתכת, חומרים מרוכבים וחומרים אחרים מבלי להשתמש בחומרים שוחקים - או לפחות להשתמש בהרבה פחות חומרים שוחקים ממה שהם רגילים אליהם.
נשיא האנט והאנט אמר ששימוש במכונת חריטה/כרסום הייתה אחת המשימות המאתגרות ביותר במפעל בן 55 השנים שלו.עוד אמר שכדי לשפר את יעילות העבודה בקבלנות, זה הדבר הכי טוב שהחנות יכולה לעשות.