Farkında olmayabilirsiniz, ancak satın aldığınız birçok ürünün maliyeti, başlangıçta ödediğiniz fiyattan çok daha fazladır. Örneğin, aracınız için 25.000 dolar ödediğinizi varsayalım. Ne kadar yol kat ediyorsunuz ve her hafta kaç galon benzin kullanıyorsunuz? Yağ değişimi, lastik rotasyonu veya diğer bakım işlemlerini ne sıklıkla yaptırıyorsunuz?

Beş yıllık bir süre zarfında, aracınızı kullanmak için gereken masraflar kolayca 12.000 dolara veya aracın fiyatının yaklaşık yarısına ulaşabilir. Çevrimiçi aramalar yapmak, otomobil yorumlarını okumak ve potansiyel satın alınacak araçları incelemek için harcadığınız zaman da araç sahipliğinin maliyetine katkıda bulunur.

Sermaye ekipmanı satın alımında da benzer bir mantık geçerlidir: Sadece ilk satın alma fiyatına bakarsanız, hem satın almadan önce hem de sonra, sahiplik deneyimine beklenmedik maliyetler eklemek kolaydır.

Kısa vadede "ucuz" görünen çözüm, uzun vadede size daha pahalıya mal olabilir. Bu makalede, toplam sahip olma maliyetinin (TCO) doğrusal hareket sistemlerine nasıl uygulandığını inceleyeceğiz.

Doğrusal hareket sistemleri, doğrusal modüller veya elektromekanik aktüatörler olarak da adlandırılır ve tipik olarak hassas bir bilyalı vida veya dişli kayış gibi doğrusal bir tahrik mekanizmasını, genellikle bir bilyalı ray veya kam makaralı kılavuz tertibatı olan doğrusal bir kılavuz sistemiyle birleştirerek tek bir doğrusal eksen oluştururlar.

Birçok farklı boyut ve model seçeneği mevcut olduğundan, bu modelleri bir araya getirerek çok çeşitli uygulamalar için özel çok eksenli robotik sistemler oluşturmak kolaydır.

Örneğin, son derece küçük sistemler birleştirilerek laboratuvar otomasyonu için 3 eksenli bir dağıtım sistemi oluşturulabilir veya çok büyük sistemler kullanılarak ağır otomotiv parçaları için bir taşıma sistemi kurulabilir.

Daha entegre bir sistem için motorlar, sürücü amplifikatörleri ve kontrol üniteleri gereklidir ve spesifikasyon ve siparişi basitleştirmek için bazı doğrusal hareket şirketleri, önceden yapılandırılmış komple Kartezyen hareket sistemleri sunmaya başlamıştır.

Tıbbi üretim ve paketleme şirketleri, birden fazla ekseni monte etme ve hizalama, uygun motor ve sürücü kombinasyonunu seçme ve montaj arayüzlerini tasarlama gibi zaman ve zahmet gerektiren işlerden kurtulmak için genellikle bu önceden yapılandırılmış, önceden monte edilmiş sistemleri tercih ederler. Bu sayede şirketler, uzmanlık alanlarına odaklanabilirler: cihaz üretimi, yüksek verimli tarama veya paketleme.

Doğrusal harekete uygulanan TCO
Toplam Sahip Olma Maliyeti ilkesi ilk olarak 1980'lerde, iş yerlerinde kişisel bilgisayarların uygulanmasının maliyetini ölçmek için tanımlanmıştır.

O zamandan beri, TCO teorisi, imalat da dahil olmak üzere tüm büyük sektörlerde, büyük varlıkların ömür boyu maliyetlerini analiz etmek için yaygın olarak uygulanmaktadır. Örneğin, iyi uygulanmış bir Kartezyen robot veya diğer çok eksenli üretim sistemi, yalnızca üretim süresini kısaltmak ve verimliliği artırmakla kalmaz, aynı zamanda kaliteyi ve karı da iyileştirebilir.

Ancak, kötü uygulanırsa, bu karlar yeniden işleme, yeniden tasarım veya beklenmedik bakım maliyetleri nedeniyle ortadan kaybolabilir. Otomobil örneğimizde, aracın işletme ve bakımının devam eden maliyetlerini, ilk satın alma fiyatının ötesinde önemli hususlar olarak değerlendirdik. Peki, doğrusal hareket sisteminin maliyetlerini değerlendirirken hangi faktörleri göz önünde bulundurmalısınız? Bu durumda, planlanmamış veya nadiren dikkate alınan maliyetler genellikle sistemin uygulanmasının üç ayrı aşamasında bulunur.

Satın alma öncesi faaliyetler; tasarım ve şartname belirleme gibi.
Satın alma işlemi; sipariş verme, teslimat alma, sistem montajı ve devreye alma işlemlerini içerir.
Satın alma sonrası aşama, sisteminizin bakımı ve yeniden işlevlendirilmesini içerir.

Satın alma öncesi aşama: Kritik başlangıç ​​noktası
Doğrusal hareket sisteminin uygulanmasında en önemli aşama, satın alma öncesi aşamadır. Bu aşamada, toplam sahip olma maliyetini (TCO) etkileyen maliyet unsurları, uygun doğrusal hareket sisteminin tasarlanması, özelliklerinin belirlenmesi ve satın alınması için gereken zamana bağlıdır. Satın alma öncesi aşamada doğru seçimler yapmak, sistemin tasarımında ve bileşenlerin temininde zaman tasarrufu sağlayabilir. Erken aşamada doğru kararlar almak, sorunsuz bir başlangıç ​​ve arızasız çalışma da sağlar. İyi bir planlama ile, daha sonra sorun yaşamadan burada biraz para tasarrufu yapmak mümkündür.

Bu aşamada başarının anahtarı, sisteminiz için uygun doğrusal modül veya modüllerin boyutlandırılması ve seçilmesidir. Boyutlandırma ve seçim sürecini kolaylaştırmak için, çoğu saygın doğrusal hareket firması, web tabanlı boyutlandırma ve seçim araçlarında önemli kaynaklar sunmaktadır.

Tipik bir üç eksenli Kartezyen sistemin boyutlandırılması için, uygulamanın gereksinimlerini karşılayacak doğru modüllerin seçilmesi (ne yetersiz ne de aşırı büyük olması) için en az 17 saat mühendislik süresi gerekir. Örneğin, laboratuvar otomasyonu genellikle daha küçük sistemler gerektirir. Sistem, uygulamanın gerektirdiğinden daha büyükse, hem para hem de yer israf etmiş olursunuz.

İyi boyutlandırma araçları, kullanıcının dikkate alması gereken temel faktörler konusunda yol gösterir ve bu süreyi üç saat veya daha azına indirebilir. Karmaşık sistemler için bile 2 boyutlu ve 3 boyutlu modellere anında erişim sağlayan otomatik çizim oluşturucularla birleştiğinde, kullanıcı yalnızca mühendislik maliyetlerinde 1.120 dolar veya daha fazla tasarruf sağlayabilir.

İyi planlamanın getirdiği maliyet tasarrufları, mühendislik zamanından tasarruf sağlamanın çok ötesine geçer. Kötü tasarlanmış bir sistemin sonuçlarını düşünün. Kurulduğu takdirde, uygulamayı kaldıracak kadar sağlam olmayan bir sistem, düşük performans, verimlilik kaybı ve pazara giriş fırsatlarının kaçırılmasından kaynaklanan gelir kaybı nedeniyle büyük bir israfa yol açar.

Ayrıca, verimsiz sistemi kaldırmanın, uygulamayı yeniden boyutlandırmanın, yeniden sipariş vermenin, yeniden kurmanın ve yeni bir sistemi başlatmanın ek maliyetini ve zahmetini de hesaba katın. Harcanan zaman ve para kolayca binlerce doları aşabilir ve eğer bir makine üreticisiyseniz, size bir müşteri kaybına mal olabilir.

Doğrusal hareket sistemi seçilip uygulamaya entegre edildikten sonra satın alma işlemleri başlar. Bazı şirketler, komple çok eksenli elektromekanik sistem için tek bir parça numarası sağlayarak, 20 veya 30 parça numarasını tek bir numaraya indirgeyerek sipariş sürecini kolaylaştırır.

Sonuç: Tedarikçi sayısında, satın alma siparişlerinde ve kalem sayısında tasarruf sağlanarak, onay, tedarik ve teslim alma süreçlerinde zaman tasarrufu elde edilir. Satın alma siparişi başına 100 dolarlık işlem maliyetiyle, sistem başına 2.000 dolar veya daha fazla tasarruf sağlanabilir (Tablo 1'e bakınız). Ayrıca, aynı sistemden bir tane daha sipariş etmeniz gerekirse, tekrarlanan maliyet tasarrufları zaten hesaba katılmıştır.

Doğrusal hareket sistemi teslim alındıktan sonra, sistemin montajı ve devreye alınması önemli miktarda zaman alabilir. Ürün yaşam döngüsünün bu aşamasında maliyeti düşürmek için, kurulumu kolay ve karmaşık başlatma prosedürleri gerektirmeyen bir sistem seçmek önemlidir.

Önceden monte edilmiş doğrusal modüller ve Kartezyen sistemler bu açıdan en az karmaşıklığı sunar, çünkü montaj, entegrasyon ve programlama işinin %80'i üretici tarafından yapılır.

Bu maliyet tasarruflarını fark eden birçok sistem entegrasyon şirketi, maliyetlerini ve teslim sürelerini kısaltmak için önceden yapılandırılmış Kartezyen sistemler kullanıyor ve rekabet avantajı olarak bu tasarrufları son kullanıcılarına aktarıyor.

Önceden monte edilmiş sistemlerle birlikte, kullanıcı dostu İnsan Makine Arayüzleri (HMI'ler) ve programlama protokolleri, makine üreticilerine ve son kullanıcılara basit, açık tabanlı programlama seçenekleri sunarak daha da fazla zaman ve para tasarrufu sağlayabilir.

Satın alma sonrası aşama
Ya da "ömür boyu yağlanmış" ne anlama geliyor?
Sistem hizmete girdikten sonra, bakım çalışmaları sistemin kullanım ömrü boyunca sahip olma maliyetine birkaç bin dolar daha ekleyebilir. Bu, makine tasarımcıları (ve satın alma departmanı) tarafından sıklıkla hafife alınan önemli bir alandır. Bazı doğrusal ürünler, "ömür boyu yağlanmış" olarak akıllıca pazarlanmaktadır.

Ancak, sistemin ömrü (kat edilen metre veya devir sayısı) genellikle sisteme yük uygulanmadığı varsayılarak tanımlandığını belirtmek önemlidir. Üreticinin "küçük yazılarla" belirttiği şartları mutlaka anlayın. Sadece 100 poundluk bir yük uygulandığında, bu "ömür boyu yağlanmış" bileşenlerin ömrü, örneğin 25.000 km'den 5.000 km'ye kadar beş kat azalabilir.

1 metre stroklu, günde 16 saat boyunca 1 m/s hızla hareket eden bir makine için bu, yaklaşık bir yıllık kullanım ömrünün kaybı anlamına gelir. Doğrusal hareket sisteminin planlanan değiştirme süresi üç yıl ise, kaybedilen her bir yıllık kullanım ömrü, değiştirme sıklığını %33 artırır.

Bakım veya değiştirme maliyetlerini azaltmak için, hareketli parçaların içindeki yağlamayı koruyan ve kirliliğin içeri girmesini önleyen tam temaslı contalar içeren bir doğrusal hareket sistemi seçin. Kolay erişilebilir yağlama noktalarına sahip veya otomatik yağlama sistemi kullanma özelliğine sahip bir sistem seçerek yeniden yağlama süresi ve çabası da azaltılabilir. Bakım personeli böyle bir tasarımı takdir edecektir.

Yağlama ve önleyici bakımın ötesinde, performansı artırmak için bazen bir makinenin onarılması veya yükseltilmesi gerekebilir; bu da genellikle doğrusal hareket sisteminin değiştirilmesini veya yükseltilmesini içerir. Birçok durumda, tüm doğrusal sistemin yükseltilmesi veya değiştirilmesi gerekmez; sadece bir veya iki bileşen yeterlidir.

Bazı doğrusal ürün üreticileri, değiştirilebilir bileşenler (örneğin profilli raylar ve kızak blokları) sunarak sistemlerinin yalnızca bir parçasının değiştirilmesini kolaylaştırır. Bu, yalnızca gerekli parçaların maliyetini değil, aynı zamanda makinede değişiklik yapmak için gereken süreyi de azaltır. Değiştirilebilir bileşenlerle, örneğin yalnızca kızak bloğunun değiştirilmesi gerektiğinde ve profilli rayın değiştirilmesine gerek olmadığında, doğrusal hareket sisteminin değiştirme veya yükseltme maliyeti %75 oranında azaltılabilir.

TCO, düşük fiyatı bağlamına oturtuyor.
Günümüzün üretim ortamı giderek artan bir şekilde yalın üretim girişimleriyle tanımlanıyor; yani mümkün olan her yerde israfı azaltmak hedefleniyor. Ancak yalın düşünce, sıklıkla yalnızca üretim süreçlerini yeniden düzenlemek için kullanılıyor.

Gördüğümüz gibi, toplam sahip olma maliyetini optimize etmek için israfı azaltmak, sermaye ekipmanı projesinin her aşamasında gerçekleşebilir. İlk araştırma ve tasarımınızdan, satın alma ve devreye alma maliyetlerine ve nihayetinde sisteminizin işletme ve bakımına kadar her şey, toplam sahip olma maliyetinize katkıda bulunur.

Sadece satıcının teklifinde belirtilen fiyata bakmayın ve sistemin belirlenmesi, tasarlanması, satın alınması ve bakımıyla ilgili maliyetleri de göz önünde bulundurun. Sadece en düşük başlangıç ​​fiyatına sahip ürünleri satın alarak elde edilen kısa vadeli tasarruflar, bu diğer alanlarda ortaya çıkan beklenmedik maliyetler tarafından hızla gölgelenir.

Üretim teknolojilerinin belirlenmesi ve satın alınması sırasında toplam sahip olma maliyeti (TCO) hususları dikkate alınırsa, üretimde mükemmelliğe ulaşmak, israfı ortadan kaldırmak, çalışan memnuniyetini artırmak, gelir ve karları yükseltmek ve kaliteyi artırmak mümkün olabilir.