Folytatva a korábban megkezdett kalkulációkat, végeztem egy gyors számítást arról, hogy megéri-e plusz egy emberrel a CNC gépek szerszámait előre összeszerelni, és külső bemérőn mérni. A kérdés tehát az volt, hogy megéri e befektetni egy, vagy több külső bemérőbe és szerelőállomásba euro tízezreket, na meg a szükséges extra szerszámtartókba még újabb ezreket, vagy működhet a modell, miszerint két munka között a gép állásának rovására a gépkezelő szerel, és a gépen mér.
Természetesen azt vártam, hogy megéri, de az eredmény engem is meglepett. Átlagos egyedi és kissorozatgyártás környezetben a megtérülési idő mellbevágóan rövid volt. És persze vannak esetek, amikor nem. Erre néztem meg lehetséges variációkat.
Mielőtt beleugrok, gyorsan összegzem, mik a gépen belüli mérés előnyei.
A cigipapíros raporterezést most elengedem – noha vannak esetek, amikor mégiscsak ez a legbiztosabb út. De elhanyagolhatóan ritkák.
Mik tehát az előnyei egy gépen belüli Renishaw, Blum vagy Heidnenhain stb. bemérőnek.
Itt egy összehasonlító táblázat
| Szempont | Gépben belüli mérés | Gépén kívüli mérés |
| Pontosság | jó | kiemelkedő |
| Időgazdálkodás | gyors ellenőrzés, de gépidőt fogyaszt | gép közben termel |
| Audit-, vevői elvárások | folyamatellenőrzés | hiteles minősítés |
| Geometriakomplexitás | korlátozott | széleskörű |
| Automatizálás | lights-out gyártás | mérőszobai kontroll |
A gépen belüli mérőrendszer további előnye a törésfigyelés vagy az automata kompenzálás lehetősége. És ha ez így van, működhet a két rendszer együtt is. Az átállások gyorsítására és az emberi hiba elkerülésére külső bemérés, a gyártás folyamatosságának és biztonságának erősítésére pedig gépen belüli. Ennek természetes feltétele, hogy a két bemérő össze legyen kalibrálva.
Bár az is igaz, hogy a kompenzálás megoldható nem szerszám, hanem munkadarab bemérővel és egy okos makróval is, a darabon mért méretek alapján.
Mi veszi ki az emberi hibát
Az RFID azonosítás a CNC gépek szerszámaiban egy olyan technológia, amely rádiófrekvenciás címkét (tag) használ a szerszámok automatikus felismerésére és adatainak kezelésére a megmunkálás során. Fő célja, hogy a gyártás még pontosabb, gyorsabb és biztonságosabb legyen, valamint csökkentse az emberi hibákból adódó selejtet.
RFID chip a szerszámban
- A szerszámtartóba (pl. ISO, HSK, BT kúpba) kis RFID címke kerül.
- Ez a címke tartalmazza a szerszám azonosítóját és a hozzá tartozó adatokat.
Adatírás a szerszám bemérésénél
- A szerszámbemérő gép vagy állomás (presetter) írja fel az adatokat a chipre, pl.:
- szerszám hossza, átmérője
- korrekciók
- szerszám élettartam / hátralévő vágóidő
- azonosító kód
RFID olvasás a CNC gépnél
- A megmunkáló központ eszközfelismerő rendszere beolvassa az RFID-t.
- A gép automatikusan importálja a szerszáminformációkat a vezérlésbe (pl. Fanuc, Heidenhain, Siemens).
A cikk megírásának motivációja egy ügyfelemmel folytatott beszélgetés volt. És az a tapasztalat, hogy még ma is látok olyan műhelyeket, üzemeket, ahol vagy nincs, vagy nincs használva a külső bemérő.
A kalkuláció és a modellek
A következőkben vegyünk egy esetet, amikor a külső bemérőre és az extra tartókra fordított tárgyi eszközfejlesztés költsége 35000 euró. Ez nem a legjobb külső bemérő lesz, de nem is a legrosszabb, és belefér még számos szerszámtartó is. És van egy, részben erre dedikált ember – azaz a bérének egy része van ide osztva.
| Gépnél való szerelés és mérés ideje (conventional) (T_old) | perc / szerszám | 8 |
| Külső szerelés és mérés(T_new) | perc / szerszám | 2 |
| Szerelt szerszámok száma átállásnál (N) | pcs | 8 |
| Gép rezsióradíja | €/óra | EUR 47,00 |
| Szerelést végző kolléga bére(setup/presetting) (C_labor) | €/óra | EUR 6,00 |
| Bemérő és szerelőállomás költsége (CAPEX) | € | EUR 35 000,00 |
| Átállások száma naponta (D) | Átállás / nap | 2 |
| Munkanapok száma / év (W) | nap/év | 245 |
| Megspórolt percek száma átállásonként (ΔT) | perc | 48 |
| Megspórolt gépidő | € / átállás | EUR 37,60 |
| megspórolt munkaerő költség | € / átállás | EUR 32,80 |
| Napi teljes megtakarítás | € / nap | EUR 140,80 |
| Éves megtakarítás | € / év | EUR 34 496,00 |
| Megtérülési idő (hónap) | hónap | 12,2 |
| Megtérülési idő (év) | év | 1,01 |
A fenti eredmény azt mutatja, hogy amennyiben két munka között a gépkezelő szerszámokat kezd szerelni és mérni, és ezt szerszámonként 8 perc alatt elvégzi évente 34 496 euró plusz költség keletkezik. Nem a gépkezelő, hanem a folyamat hibájából. A 8 perc ugyanis nem rossz idő. Sőt.
Azonban ha mindezt egy kolléga végzi, óránként (emlékezz, a bérének egy részét allokáltuk ide csak) 6 euro-ért, az említett összeget megspóroljuk. Gépenként! A kalkuláció tehát 1 gépre vonatkozik, egy műszakban.
A megtérülés pedig 1 év.
Nézzünk egy pesszimistább forgatókönyvet
| Gépnél való szerelés és mérés ideje (conventional) (T_old) | perc / szerszám | 8 |
| Külső szerelés és mérés(T_new) | perc / szerszám | 3 |
| Szerelt szerszámok száma átállásnál (N) | pcs | 8 |
| Gép rezsióradíja | €/óra | EUR 35,00 |
| Szerelést végző kolléga bére(setup/presetting) (C_labor) | €/óra | EUR 7,00 |
| Bemérő és szerelőállomás költsége (CAPEX) | € | EUR 35 000,00 |
| Átállások száma naponta (D) | Átállás / nap | 1 |
| Munkanapok száma / év (W) | nap/év | 240 |
| Results | ||
| Megspórolt percek száma átállásonként (ΔT) | perc | 40 |
| Megspórolt gépidő | € / átállás | EUR 23,33 |
| megspórolt munkaerő költség | € / átállás | EUR 18,67 |
| Napi teljes megtakarítás | € / nap | EUR 42,00 |
| Éves megtakarítás | € / év | EUR 10 080,00 |
| Megtérülési idő (hónap) | hónap | 41,7 |
| Megtérülési idő (év) | év | 3,47 |
Nyolc perc szerelés van a hárommal szemben, a rezsióradíj csak 35 euro, a szerelő kolléga ide allokált bére 7 euro, és a teljes beruházás 35000 euro. Mivel évi 240 nappal, és naponta 1 átállással számoltam csak, a megtérülés 3,5 év lett. Itt érdemes elgondolkodni.
Lehet, hogy ennek az üzemnek nem ez a legjobb fejlesztési lépés. Noha az emberi hiba lehetősége így is csökken, ez pedig kevesebb selejtet vagy törést okoz. Ezekkel a költségekkel most nem is számolok.
És most nézzünk egy esetet, amikor 3 gép van, gépenként és naponta két átállása
A három gépen összesen 3*8 perc lenne a szerelés ideje szerszámonként. Ez külső bemérésnél összesen 9 / szerszám / 3 gép. Átállásonként 5 szerszám szerelésével számoltam / gép. Gépenként 45 euro-s óradíjjal a gépen, és 20 eurot adtam, a szerelő/bemérő embernek ami egy magas bruttó bér, senior kollégát feltételez. És csak 200 munkanappal kalkuláltam, bőkezűen számolva a szabadságokkal. (hogy ezt 3 gépre vagy 1 gép 3 műszakra fordítod, lényegtelen)
| Parameter | Unit | Value |
| Gépnél való szerelés és mérés ideje (conventional) (T_old) | perc / szerszám | 24 |
| Külső szerelés és mérés(T_new) | perc / szerszám | 9 |
| Szerelt szerszámok száma átállásnál (N) | pcs | 15 |
| Gép rezsióradíja | €/óra | EUR 135,00 |
| Szerelést végző kolléga bére(setup/presetting) (C_labor) | €/óra | EUR 20,00 |
| Bemérő és szerelőállomás költsége (CAPEX) | € | EUR 44 000,00 |
| Átállások száma naponta (D) | Átállás / nap | 2 |
| Munkanapok száma / év (W) | nap/év | 200 |
| Results | ||
| Megspórolt percek száma átállásonként (ΔT) | perc | 225 |
| Megspórolt gépidő | € / átállás | EUR 506,25 |
| megspórolt munkaerő költség | € / átállás | EUR 431,25 |
| Napi teljes megtakarítás | € / nap | EUR 1 875,00 |
| Éves megtakarítás | € / év | EUR 375 000,00 |
| Megtérülési idő (hónap) | hónap | 1,4 |
| Megtérülési idő (év) | év | 0,12 |
A megtérülési idő másfél hónap. Megdöbbentően rövid.
Nem lenne helyes, ha nem engednék teret a presszó pesszimizmusnak.
Íme: Ahhoz, hogy a szerszámok előre összeszerelhetőek és bemérhetőek legyenek, tudni kell előre, mi és milyen konstallációban lesz szükséges, milyen gépen stb. Ehhez jó szervezés, ügyes, konzekvens cam programozás stb szükséges. Ami felkészült - értsd költséges - apparátust feltételez, és drága szoftvereket. Ha így vesszük, a kalkulációm kontextusból kiragadott. De nézzünk mélyen magunkba. Nincs az az üzem, ahol ez nem éri meg. Vagy ha van, az olyan ritka, hogy én nem is keresem.
A modell természetesen más szempontból sem tökéletesen életszerű. Vannak műszakok, amikben több, van amikor kevesebb az átállás. És lehet, hogy esetenként kevesebb szerszámot kell szerelni. Máskor pedig többet. Ugyanakkor ezek a számok, amiket ennyire direkt módon sosem kaptam még az arcomba, bennem nem hagynak kétséget afelől, hogy egyetlen üzemből sem hiányozhat a külső bemérő. Sőt, annyi kell belőle, hogy egyetlen gép, egyetlen percet se várjon a bemérő kapacitása miatt.
A kalkulátort itt tudod letölteni.
Sipos Ádám
