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    TCO du système de mouvement linéaire

    Vous ne vous en rendez peut-être pas compte, mais bon nombre des produits que vous achetez coûtent en fait beaucoup plus cher que le prix initial que vous avez payé pour eux. Par exemple, disons que vous avez payé 25 000 $ pour votre véhicule. Quelle distance parcourez-vous et combien de litres d'essence utilisez-vous chaque semaine ? À quelle fréquence changez-vous l'huile, permutez-vous les pneus ou effectuez-vous d'autres travaux d'entretien ?

    Sur une période de 5 ans, les dépenses nécessaires au fonctionnement de votre véhicule peuvent facilement totaliser jusqu'à 12 000 $ » soit environ la moitié du prix du véhicule. Le temps que vous avez passé à effectuer des recherches en ligne, à lire des avis automobiles et à visualiser des véhicules d'achat potentiels contribue également au coût de possession du véhicule.

    Une logique similaire s'applique à l'achat de biens d'équipement : il est facile d'ajouter des coûts imprévus à l'expérience de propriété, à la fois avant et après l'achat, si vous ne regardez que le prix d'achat initial.

    La solution "bon marché" à court terme peut finir par vous coûter plus cher à long terme. Dans cet article, nous allons explorer comment le coût total de possession (TCO) s'applique aux systèmes de mouvement linéaire.

    Les systèmes de mouvement linéaire, également appelés modules linéaires ou actionneurs électromécaniques, associent généralement un mécanisme d'entraînement linéaire, tel qu'une vis à billes de précision ou une courroie crantée, à un système de guidage linéaire (souvent un rail à billes ou un ensemble de guidage à rouleaux de came) à l'intérieur d'un boîtier pour créer un seul axe linéaire.

    De nombreuses tailles et styles sont disponibles, ce qui facilite leur combinaison dans des systèmes robotiques multiaxes personnalisés pour une large gamme d'applications.

    Des systèmes extrêmement petits peuvent être combinés pour créer un système de distribution à 3 axes pour l'automatisation de laboratoire, par exemple, ou de très grands systèmes peuvent être utilisés pour construire un système de manutention pour les composants automobiles lourds.

    Pour un système plus intégré, des moteurs, des amplificateurs d'entraînement et des contrôleurs sont nécessaires, et pour simplifier les spécifications et les commandes, certaines sociétés de mouvement linéaire ont commencé à proposer des systèmes de mouvement cartésiens complets et préconfigurés.

    Les entreprises de fabrication et d'emballage médicaux choisissent souvent ces systèmes préconfigurés et préassemblés pour éliminer le temps et les tracas liés au montage et à l'alignement de plusieurs axes, la sélection de la combinaison de moteur et d'entraînement appropriée et la conception d'interfaces de montage, ce qui leur permet de se concentrer sur leur expertise. : fabrication d'appareils, criblage à haut débit ou conditionnement.

    TCO appliqué au mouvement linéaire
    Le principe du coût total de possession a été défini pour la première fois dans les années 1980 pour quantifier le coût de mise en œuvre des ordinateurs personnels sur le lieu de travail.

    Depuis lors, la théorie du coût total de possession a été largement appliquée dans toutes les grandes industries, y compris la fabrication, pour analyser les coûts sur la durée de vie des principaux actifs. Un robot cartésien bien implémenté ou un autre système de fabrication multi-axes, par exemple, peut non seulement réduire le temps de production et augmenter le débit, mais peut également améliorer la qualité et les bénéfices.

    Cependant, s'ils sont mal mis en œuvre, ces bénéfices peuvent disparaître sous forme de retouches, de reconceptions ou de coûts de maintenance imprévus. Dans notre exemple de voiture, nous avons évalué les coûts permanents de fonctionnement et d'entretien du véhicule comme des considérations importantes au-delà du prix d'achat initial. Mais quels facteurs devez-vous prendre en compte lors de l'évaluation des coûts d'un système de mouvement linéaire ? Dans ce cas, des coûts non planifiés ou rarement pris en compte se retrouvent souvent dans trois phases distinctes de mise en œuvre du système.

    Activités préalables à l'achat telles que la conception et les spécifications.
    Achats, qui comprend la commande, la réception, l'assemblage du système et la mise en service.
    La phase post-achat, y compris la maintenance et la réaffectation de votre système.

    La phase de pré-achat : le point de départ critique
    La phase de pré-achat est la phase la plus importante de la mise en œuvre d'un système de mouvement linéaire. Dans cette phase, les éléments de coût influençant le coût total de possession dépendent du temps nécessaire pour concevoir, spécifier et acheter le système de mouvement linéaire approprié. Faire de bons choix dans la phase de pré-achat peut faire gagner du temps dans la conception du système et dans l'approvisionnement des composants. Bien faire les choses tôt garantit également un démarrage en douceur et un fonctionnement sans problème. Avec une bonne planification, il est possible d'économiser de l'argent ici sans causer de problèmes plus tard.

    La clé du succès dans cette phase est le dimensionnement et la sélection du ou des modules linéaires appropriés pour votre système. Pour faciliter le processus de dimensionnement et de sélection, la plupart des sociétés de mouvement linéaire réputées offrent des ressources considérables en outils de dimensionnement et de sélection basés sur le Web.

    Un système cartésien à trois axes typique nécessite normalement au moins 17 heures de temps d'ingénierie juste pour dimensionner le système afin de vous assurer que vous obtenez les bons modules pour gérer les exigences de l'application, ni sous-dimensionnés ni surdimensionnés. Par exemple, l'automatisation des laboratoires nécessite souvent des systèmes plus petits. Si le système est plus grand que ne l'exige l'application, vous avez gaspillé de l'argent et de l'espace.

    De bons outils de dimensionnement peuvent guider l'utilisateur à travers les principaux facteurs à prendre en compte et peuvent réduire ce temps à trois heures ou moins. Associé à des générateurs de dessins automatisés, qui fournissent un accès instantané aux modèles 2D et 3D, même pour les systèmes complexes, l'utilisateur peut économiser 1 120 $ ou plus en frais d'ingénierie uniquement.

    Les économies de coûts résultant d'une bonne planification vont bien au-delà du gain de temps d'ingénierie. Considérez les conséquences d'un système mal conçu. Un système qui n'est pas assez robuste pour gérer l'application, s'il est installé, entraîne un terrible gaspillage en raison de performances médiocres, d'une perte de productivité et d'une perte de revenus due à des opportunités de lancement sur le marché manquées.

    En outre, tenez compte du coût supplémentaire et des tracas liés à la suppression du système inefficace, au redimensionnement de l'application, à la nouvelle commande, à la réinstallation et au démarrage d'un nouveau système. Le temps et l'argent perdus peuvent facilement dépasser des milliers de dollars et, si vous êtes un constructeur de machines, cela peut vous coûter un client perdu.

    Une fois le système de mouvement linéaire sélectionné et conçu dans l'application, les activités d'achat commencent. Certaines entreprises peuvent fournir un seul numéro de pièce pour un système électromécanique multi-axes complet, ce qui facilite le processus de commande en réduisant simplement 20 ou 30 numéros de pièce à un.

    Le résultat : des économies sur le nombre de fournisseurs, de bons de commande et d'éléments de ligne, ce qui entraîne en outre des gains de temps tout au long des processus d'approbation, d'approvisionnement et de réception. Avec un coût de traitement de 100 $ par bon de commande, les économies pourraient s'élever à 2 000 $ ou plus par système (voir le tableau 1). Et si vous devez commander un système en double, des économies de coûts répétées sont déjà intégrées.

    Une fois le système de mouvement linéaire reçu, un temps considérable peut être consacré à l'assemblage et au démarrage du système. Pour réduire les coûts à ce stade du cycle de vie du produit, il est important de choisir un système facile à installer et ne nécessitant pas de procédures de démarrage complexes.

    Les modules linéaires pré-assemblés et les systèmes cartésiens offrent le moins de complexité à cet égard, car 80 % du travail d'assemblage, d'intégration et de programmation est effectué par le fabricant.

    Reconnaissant ces économies de coûts, de nombreuses entreprises d'intégration de systèmes utilisent des systèmes cartésiens préconfigurés pour réduire leurs coûts et leurs délais et, comme avantage concurrentiel, transmettent ces économies à leurs utilisateurs finaux.

    En conjonction avec des systèmes pré-assemblés, des interfaces homme-machine (IHM) et des protocoles de programmation conviviaux peuvent économiser encore plus de temps et d'argent en offrant aux constructeurs de machines et aux utilisateurs finaux des options de programmation simples et ouvertes.

    La phase post-achat
    ou Que signifie « lubrifié à vie » ?
    Une fois le système mis en service, les travaux de maintenance peuvent ajouter plusieurs milliers de dollars au coût de possession sur la durée de vie du système. Il s'agit d'un domaine clé souvent sous-estimé par les concepteurs de machines (et le service des achats). Certains produits linéaires sont astucieusement commercialisés comme « lubrifiés à vie ».

    Cependant, il est important de noter que la durée de vie (nombre de mètres ou de tours parcourus) est souvent définie sans charge appliquée au système. Assurez-vous de bien comprendre les « petits caractères » du fabricant. Lorsqu'une charge de seulement 100 livres est appliquée, la durée de vie de ces composants « lubrifiés à vie » peut être réduite de cinq fois, passant par exemple de 25 000 km à 5 000 km.

    Pour une machine avec une course de 1 mètre, se déplaçant à 1 m/s pendant 16 heures par jour, cela équivaut à environ une année complète de vie perdue. Si le remplacement prévu du système de mouvement linéaire est tous les trois ans, une année de vie perdue augmente la fréquence de remplacement de 33 %.

    Pour réduire les coûts de maintenance ou de remplacement, choisissez un système de mouvement linéaire qui intègre des joints à contact intégral, qui préservent la lubrification à l'intérieur des composants mobiles et empêchent la contamination de pénétrer. Le temps et les efforts de relubrification peuvent également être réduits en choisissant un système avec des orifices de lubrification faciles d'accès ou la possibilité d'utiliser un système de lubrification automatique. Le personnel de maintenance appréciera une telle conception.

    Au-delà de la lubrification et de la maintenance préventive, il est parfois nécessaire de réparer ou de mettre à niveau une machine afin d'en augmenter les performances, ce qui implique souvent de changer ou de mettre à niveau le système de mouvement linéaire. Dans de nombreux cas, l'ensemble du système linéaire n'a pas besoin d'être mis à niveau ou remplacé, juste un ou deux composants.

    Certains fabricants de produits linéaires facilitent le remplacement d'une partie seulement de leur système en proposant des composants interchangeables » rails profilés et guides par exemple. Cela réduit non seulement le coût des pièces nécessaires, mais également le temps nécessaire pour effectuer les modifications dans la machine. Avec des composants interchangeables, le coût de remplacement ou de mise à niveau d'un système de mouvement linéaire peut être réduit de 75 %, par exemple, si seul le bloc de guidage doit être remplacé, et non le rail profilé.

    Le coût total de possession place les prix bas dans leur contexte
    L'environnement de fabrication d'aujourd'hui est de plus en plus défini par des initiatives allégées, afin de réduire les déchets dans la mesure du possible. Mais la pensée Lean est souvent déployée pour réorganiser les processus de fabrication uniquement.

    Comme nous l'avons vu, la réduction des déchets pour optimiser le coût total de possession peut intervenir à chaque phase d'un projet d'équipement. Tout, depuis votre recherche initiale et votre conception, en passant par les coûts d'acquisition et de démarrage, et enfin l'exploitation et la maintenance de votre système, contribue à votre coût total de possession.

    Regardez au-delà du prix indiqué sur le devis du fournisseur et tenez compte des coûts associés à la spécification, à la conception, à l'achat et à la maintenance du système. Les économies à court terme réalisées en achetant simplement les produits au prix d'achat initial le plus bas sont rapidement éclipsées par les coûts imprévus qui surviennent dans ces autres domaines.

    Atteindre l'excellence en matière de fabrication, éliminer le gaspillage, améliorer la satisfaction des travailleurs, augmenter les revenus et les bénéfices et améliorer la qualité peuvent tous être obtenus si les considérations relatives au coût total de possession sont appliquées lors de la spécification et de l'achat des technologies de fabrication.


    Heure de publication : 04 juillet 2022
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