Farkında olmayabilirsiniz, ancak satın aldığınız ürünlerin çoğu aslında ilk satın aldığınız fiyattan çok daha pahalı. Örneğin, aracınız için 25.000 dolar ödediğinizi varsayalım. Ne kadar yol kat ediyorsunuz ve haftada kaç galon benzin tüketiyorsunuz? Yağını ne sıklıkla değiştiriyorsunuz, lastik rotasyonu yaptırıyor veya başka bakım işlemleri yaptırıyorsunuz?

5 yıllık bir süre içinde, aracınızı işletmek için gereken masraflar kolayca 12.000 dolara, yani aracın fiyatının yaklaşık yarısına ulaşabilir. İnternette arama yapmak, otomobil incelemelerini okumak ve potansiyel satın alma araçlarını incelemek için harcadığınız zaman da aracın sahip olma maliyetine katkıda bulunur.

Benzer mantık sermaye ekipmanı satın alımında da geçerlidir: Sadece ilk satın alma fiyatına bakarsanız, satın alma öncesinde ve sonrasında sahip olma deneyimine beklenmedik maliyetler eklemek kolaydır.

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

Doğrusal modüller veya elektromekanik aktüatörler olarak da adlandırılan doğrusal hareket sistemleri, genellikle hassas bilyalı vida veya dişli kayış gibi doğrusal bir tahrik mekanizmasını, bir gövdenin içinde bulunan doğrusal bir kılavuz sistemiyle (genellikle bir Bilyalı Ray veya Kam Silindiri kılavuz tertibatı) birleştirerek tek bir doğrusal eksen oluşturur.

Çok çeşitli boyut ve stillerde mevcut olması, bunları geniş bir uygulama yelpazesi için özel çok eksenli robotik sistemlere kolayca entegre etmeyi sağlar.

Örneğin, laboratuvar otomasyonu için 3 eksenli bir dağıtım sistemi oluşturmak üzere son derece küçük sistemler birleştirilebilir veya ağır otomotiv parçaları için bir taşıma sistemi oluşturmak amacıyla çok büyük sistemler kullanılabilir.

Daha entegre bir sistem için motorlar, tahrik amplifikatörleri ve kontrolörler gereklidir ve spesifikasyon ve siparişi basitleştirmek için bazı doğrusal hareket şirketleri, önceden yapılandırılmış, eksiksiz Kartezyen hareket sistemleri sunmaya başlamıştır.

Tıbbi üretim ve paketleme şirketleri, birden fazla ekseni monte etme ve hizalama, uygun motor ve tahrik kombinasyonunu seçme ve montaj arayüzlerini tasarlama gibi zaman ve zahmetten kurtulmak için genellikle bu önceden yapılandırılmış, önceden monte edilmiş sistemleri tercih ediyor; bu sayede uzmanlık alanlarına odaklanabiliyorlar: cihaz üretimi, yüksek verimli tarama veya paketleme.

TCO doğrusal harekete uygulanır
Toplam Sahip Olma Maliyeti ilkesi ilk olarak 1980'lerde işyerlerinde kişisel bilgisayarların uygulanmasının maliyetini ölçmek amacıyla tanımlanmıştır.

O zamandan beri, TCO teorisi, üretim de dahil olmak üzere tüm büyük endüstrilerde, büyük varlıkların yaşam boyu maliyetlerini analiz etmek için yaygın olarak kullanılmaktadır. Örneğin, iyi uygulanmış bir Kartezyen robot veya diğer çok eksenli üretim sistemleri, yalnızca üretim süresini kısaltmakla ve verimi artırmakla kalmayıp, aynı zamanda kaliteyi ve kârı da artırabilir.

Ancak, kötü bir şekilde uygulanırsa, bu kârlar yeniden işleme, yeniden tasarım veya beklenmedik bakım maliyetleri nedeniyle kaybolabilir. Araba örneğimizde, aracın işletme ve bakım 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 ortaya çıkar.

Tasarım ve spesifikasyon gibi satın alma öncesi faaliyetler.
Sipariş verme, teslim alma, sistem montajı ve devreye almayı kapsayan satın alma.
Satın alma sonrası aşama, sisteminizin bakımını ve yeniden kullanımını içerir.

Satın alma öncesi aşama: Kritik başlangıç noktası
Satın alma öncesi aşama, doğrusal hareket sisteminin uygulanmasının en önemli aşamasıdır. Bu aşamada, toplam sahip olma maliyetini (TCO) etkileyen maliyet unsurları, uygun doğrusal hareket sisteminin tasarımı, belirlenmesi ve satın alınması için gereken zamana bağlıdır. Satın alma öncesi aşamada doğru seçimler yapmak, sistemin tasarımında ve bileşenlerin tedarikinde zamandan tasarruf sağlayabilir. Doğru seçimi erken yapmak, sorunsuz bir başlangıç ve sorunsuz bir çalışma sağlar. İyi bir planlama ile, daha sonra sorun yaşamadan bu aşamada biraz tasarruf etmek mümkündür.

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

Tipik bir üç eksenli Kartezyen sistem, uygulama gereksinimlerini karşılayacak doğru modülleri aldığınızdan emin olmak için sistemi boyutlandırmak için genellikle en az 17 saatlik mühendislik süresi gerektirir; bu da yetersiz veya aşırı büyük modüller gerektirmez. Örneğin, laboratuvar otomasyonu genellikle daha küçük sistemler gerektirir. Sistem, uygulamanın gerektirdiğinden daha büyükse, hem para hem de alan israf etmiş olursunuz.

İyi boyutlandırma araçları, kullanıcıyı dikkate alınması gereken temel faktörler konusunda yönlendirebilir ve bu süreyi üç saate veya daha aza indirebilir. Karmaşık sistemler için bile 2B ve 3B modellere anında erişim sağlayan otomatik çizim oluşturucularla birlikte kullanıldığında, kullanıcı yalnızca mühendislik maliyetlerinden 1.120 ABD doları veya daha fazla tasarruf edebilir.

İyi bir planlamanın sağladığı maliyet tasarrufları, tasarruf edilen mühendislik süresinin çok ötesine geçer. Kötü tasarlanmış bir sistemin sonuçlarını düşünün. Uygulamayı kaldıracak kadar güçlü olmayan bir sistem, kurulduğunda, düşük performans, üretkenlik kaybı ve kaçırılan pazar lansmanı fırsatları nedeniyle gelir kaybı nedeniyle korkunç bir israfa yol açar.

Ayrıca, etkisiz sistemi kaldırmanın, uygulamayı yeniden boyutlandırmanın, yeniden sipariş etmenin, yeniden kurmanın ve yeni bir sistem başlatmanın getireceği ek maliyet ve zahmeti de hesaba katın. Boşa harcanan zaman ve para binlerce doları aşabilir ve eğer bir makine üreticisiyseniz, size müşteri kaybına mal olabilir.

Doğrusal hareket sistemi seçilip uygulamaya uyarlandıktan sonra satın alma faaliyetleri başlar. Bazı şirketler, eksiksiz, çok eksenli bir elektromekanik sistem için tek bir parça numarası sağlayabilir ve 20 veya 30 parça numarasını tek bir parçaya indirerek sipariş sürecini kolaylaştırır.

Sonuç: Tedarikçi, satın alma siparişi ve kalem sayısında tasarruf, onay, tedarik ve teslim alma süreçlerinde daha fazla zaman tasarrufu sağlar. Satın alma siparişi başına 100 ABD doları işlem maliyetiyle, sistem başına 2.000 ABD doları veya daha fazla tasarruf sağlanabilir (bkz. Tablo 1). Ayrıca, yedek bir sistem sipariş etmeniz gerekirse, tekrarlanan maliyet tasarrufları zaten mevcuttur.

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

Bu bağlamda, önceden monte edilmiş doğrusal modüller ve Kartezyen sistemler en az karmaşıklığı sunar, çünkü montaj, entegrasyon ve programlama işinin yüzde 80'i üretici tarafından yapılır.

Bu maliyet tasarruflarını fark eden birçok sistem entegrasyon şirketi, maliyetlerini ve teslim sürelerini azaltmak için önceden yapılandırılmış Kartezyen sistemleri 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
veya “Yaşam boyu yağlanmış” ne anlama geliyor?
Sistem hizmete girdikten sonra, bakım çalışmaları sistemin kullanım ömrü boyunca sahip olma maliyetine birkaç bin dolar ekleyebilir. Bu, makine tasarımcıları (ve satın alma departmanı) tarafından genellikle hafife alınan önemli bir konudur. Bazı lineer ürünler, akıllıca bir şekilde "ömür boyu yağlanmış" olarak pazarlanmaktadır.

Ancak, ömrün (kat edilen metre veya devir sayısı) genellikle sisteme yük uygulanmadan tanımlandığını unutmamak önemlidir. Üreticinin "küçük yazılarını" anladığınızdan emin olun. Sadece 45 kg'lık bir yük uygulandığında, bu "ömür boyu yağlanmış" bileşenlerin ömrü beş kat kısalabilir; örneğin 25.000 km'den 5.000 km'ye.

1 metrelik stroklu ve günde 16 saat boyunca 1 m/s hızla hareket eden bir makine için bu, yaklaşık bir yıllık ömür kaybına denk gelir. Doğrusal hareket sisteminin planlanan değişimi her üç yılda bir ise, kaybedilen bir yıllık ömür, değişim sıklığını %33 artırır.

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

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

Bazı doğrusal ürün üreticileri, değiştirilebilir bileşenler (örneğin profilli raylar ve ray blokları) sunarak sistemlerinin yalnızca bir kısmını değiştirmeyi kolaylaştırır. Bu, yalnızca ihtiyaç duyulan parçaların maliyetini değil, aynı zamanda makinede değişiklik yapmak için gereken süreyi de azaltır. Değiştirilebilir bileşenler sayesinde, örneğin yalnızca ray bloğunun değiştirilmesi ve profilli rayın değiştirilmesi gerekmediği durumlarda, doğrusal bir hareket sistemini değiştirme veya yükseltme maliyeti %75 oranında azaltılabilir.

TCO düşük fiyatı bağlamına oturtuyor
Günümüzün üretim ortamı, mümkün olan her yerde israfı azaltmayı hedefleyen yalın girişimlerle giderek daha fazla tanımlanıyor. Ancak yalın düşünce genellikle yalnızca üretim süreçlerini yeniden düzenlemek için kullanılıyor.

Gördüğümüz gibi, TCO'yu optimize etmek için atıkları azaltmak, bir sermaye ekipmanı projesinin her aşamasında gerçekleşebilir. İlk araştırma ve tasarımınızdan, satın alma ve başlangıç maliyetlerine ve son olarak sisteminizin işletim ve bakımına kadar her şey, toplam sahip olma maliyetinize katkıda bulunur.

Sadece tedarikçinin teklifinde belirtilen fiyatın ötesine bakın ve sistemin belirlenmesi, tasarlanması, satın alınması ve bakımıyla ilgili maliyetleri göz önünde bulundurun. En düşük ilk satın alma fiyatına sahip ürünleri satın alarak elde edilen kısa vadeli tasarruflar, bu diğer alanlarda ortaya çıkan beklenmedik maliyetler tarafından hızla gölgede bırakılıyor.

Üretim teknolojilerinin belirlenmesi ve satın alınması sırasında TCO değerlendirmeleri uygulandığında, üretimde mükemmelliğe ulaşmak, israfı ortadan kaldırmak, çalışan memnuniyetini artırmak, gelir ve karı yükseltmek ve kaliteyi yükseltmek mümkün olabilir.