Ви можете не усвідомлювати цього, але багато товарів, які ви купуєте, насправді коштують набагато дорожче, ніж початкова ціна, яку ви за них заплатили. Наприклад, припустимо, ви заплатили 25 000 доларів за свій автомобіль. Яку відстань ви проїжджаєте і скільки галонів бензину ви використовуєте щотижня? Як часто ви міняєте оливу, переставляєте шини або виконуєте інші роботи з технічного обслуговування?

Протягом 5 років витрати, необхідні для експлуатації вашого транспортного засобу, можуть легко сягнути 12 000 доларів США, або приблизно половини вартості автомобіля. Час, витрачений на пошук в Інтернеті, читання оглядів автомобілів та перегляд потенційних автомобілів для покупки, також впливає на вартість володіння транспортним засобом.

Подібна логіка застосовується і до придбання основного обладнання: легко додати непередбачені витрати до досвіду володіння, як до, так і після покупки, якщо дивитися лише на початкову ціну покупки.

«Дешеве» рішення в короткостроковій перспективі може обійтися вам дорожче в довгостроковій перспективі. У цій статті ми розглянемо, як загальна вартість володіння (TCO) застосовується до систем лінійного руху.

Системи лінійного руху, які також називають лінійними модулями або електромеханічними приводами, зазвичай поєднують лінійний приводний механізм, такий як прецизійний кульковий гвинт або зубчастий ремінь, з лінійною напрямною системою — часто кульковою рейкою або роликовим напрямним вузлом — всередині корпусу для створення єдиної лінійної осі.

Доступні різні розміри та стилі, що дозволяє легко поєднувати їх у власні багатоосьові роботизовані системи для широкого спектру застосувань.

Наприклад, надзвичайно малі системи можна об'єднати для створення 3-осьової системи дозування для автоматизації лабораторії, або дуже великі системи можна використовувати для побудови системи обробки важких автомобільних компонентів.

Для більш інтегрованої системи потрібні двигуни, підсилювачі приводу та контролери, і для спрощення специфікації та замовлення деякі компанії, що займаються лінійним рухом, почали пропонувати повні, попередньо налаштовані системи декартового руху.

Компанії, що займаються виробництвом та пакуванням медичних виробів, часто обирають ці попередньо налаштовані та зібрані системи, щоб позбутися часу та клопоту, пов'язаних з монтажем та вирівнюванням кількох осей, вибором правильної комбінації двигуна та приводу, а також проектуванням монтажних інтерфейсів, що дозволяє їм зосередитися на своїй експертизі: виробництві пристроїв, високопродуктивному скринінгу або пакуванні.

TCO застосовується до лінійного руху
Принцип загальної вартості володіння вперше був визначений у 1980-х роках для кількісної оцінки вартості впровадження персональних комп'ютерів на робочому місці.

Відтоді теорія сукупної вартості володіння (TCO) широко застосовується в усіх основних галузях промисловості, включаючи виробництво, для аналізу вартості основних активів протягом усього терміну служби. Наприклад, добре впроваджений декартовий робот або інша багатоосьова виробнича система може не тільки скоротити час виробництва та збільшити продуктивність, але й покращити якість та прибутки.

Однак, якщо система погано впроваджена, цей прибуток може зникнути на переробку, редизайн або неочікувані витрати на обслуговування. У нашому прикладі з автомобілем ми оцінили поточні витрати на експлуатацію та обслуговування транспортного засобу як важливі міркування, окрім початкової ціни покупки. Але які фактори слід враховувати під час оцінки вартості системи лінійного руху? У цьому випадку незаплановані або рідко враховані витрати часто зустрічаються на трьох окремих етапах впровадження системи.

Передпродажна діяльність, така як проектування та складання специфікацій.
Закупівля, що включає замовлення, отримання, складання системи та запуск.
Фаза після покупки, включаючи обслуговування та перепрофілювання вашої системи.

Фаза перед покупкою: критична відправна точка
Фаза перед покупкою є найважливішою фазою впровадження системи лінійного руху. На цій фазі елементи витрат, що впливають на сукупну вартість володіння капіталом, залежать від часу, необхідного для проектування, визначення характеристик та придбання відповідної системи лінійного руху. Зроблення правильного вибору на етапі перед покупкою може заощадити час на проектуванні системи та підборі компонентів. Ранній вибір також забезпечує безперебійний запуск та безпроблемну роботу. Завдяки гарному плануванню можна заощадити кошти, не спричиняючи проблем пізніше.

Ключем до успіху на цьому етапі є визначення розміру та вибір відповідного лінійного модуля або модулів для вашої системи. Щоб спростити процес визначення розміру та вибору, більшість авторитетних компаній з лінійного руху пропонують значні ресурси у вигляді веб-інструментів для визначення розміру та вибору.

Типова триосьова декартова система зазвичай вимагає щонайменше 17 годин інженерного часу, щоб підібрати розмір системи та переконатися, що ви отримуєте правильні модулі для виконання вимог застосування — ні замалорозмірні, ні замалорозмірні. Наприклад, автоматизація лабораторій часто вимагає менших систем. Якщо система більша, ніж потрібно для застосування, ви даремно витрачаєте і гроші, і простір.

Хороші інструменти для визначення розмірів можуть допомогти користувачеві визначити основні фактори, які необхідно враховувати, і скоротити цей час до трьох годин або менше. У поєднанні з автоматизованими генераторами креслень, які забезпечують миттєвий доступ до 2D- та 3D-моделей навіть для складних систем, користувач може заощадити 1120 доларів США або більше лише на інженерних витратах.

Економія коштів завдяки гарному плануванню виходить далеко за рамки зекономленого часу на інженерію. Розглянемо наслідки погано спроектованої системи. Система, яка недостатньо надійна для роботи з додатком, якщо її встановити, призводить до величезних втрат через низьку продуктивність, втрату продуктивності та втрату доходів через втрачені можливості виходу на ринок.

Крім того, врахуйте додаткові витрати та клопоти, пов'язані з видаленням неефективної системи, зміною розміру програми, повторним замовленням, перевстановленням та запуском нової системи. Витрачений час і гроші можуть легко перевищити тисячі доларів, а якщо ви виробник машин, то можете втратити клієнта.

Після того, як система лінійного руху обрана та спроектована для застосування, починаються закупівельні дії. Деякі компанії можуть надати один артикул для повної багатоосьової електромеханічної системи, що спрощує процес замовлення, просто скорочуючи 20 або 30 артикулів до одного.

Результат: економія кількості постачальників, замовлень на придбання та позицій, що додатково призводить до економії часу на всі процеси затвердження, закупівлі та отримання. При вартості обробки замовлення на придбання у розмірі 100 доларів США економія може сягнути ще 2000 доларів США або більше на кожну систему (див. Таблицю 1). А якщо вам потрібно замовити дублікат системи, економія коштів на повторному замовленні вже передбачена.

Після отримання системи лінійного руху, значний час може бути витрачений на складання та запуск системи. Щоб зменшити витрати на цьому етапі життєвого циклу продукту, важливо вибрати систему, яку легко встановити та яка не вимагає складних процедур запуску.

Попередньо зібрані лінійні модулі та декартові системи пропонують найменшу складність у цьому відношенні, оскільки 80 відсотків робіт зі складання, інтеграції та програмування виконує виробник.

Визнаючи цю економію коштів, багато компаній, що займаються системною інтеграцією, використовують попередньо налаштовані декартові системи для скорочення своїх витрат та термінів виконання робіт, і, як конкурентну перевагу, передають цю економію своїм кінцевим користувачам.

У поєднанні з попередньо зібраними системами, зручні людино-машинні інтерфейси (HMI) та протоколи програмування можуть заощадити ще більше часу та грошей, надаючи машинобудівникам та кінцевим користувачам прості відкриті можливості програмування.

Фаза після покупки
або Що означає «змащений на все життя»?
Після введення системи в експлуатацію, роботи з технічного обслуговування можуть збільшити вартість володіння системою на кілька тисяч доларів протягом її терміну служби. Це ключова сфера, яку часто недооцінюють конструктори машин (і відділ закупівель). Деякі лінійні продукти вміло рекламуються як «змащені на весь термін служби».

Однак важливо зазначити, що термін служби (кількість метрів або обертів) часто визначається без навантаження на систему. Переконайтеся, що ви розумієте «дрібний шрифт» виробника. Коли застосовується навантаження всього 100 фунтів, термін служби цих «змащених на весь термін служби» компонентів може бути скорочений у п’ять разів, наприклад, з 25 000 км до 5 000 км.

Для машини з ходом 1 метр, що рухається зі швидкістю 1 м/с протягом 16 годин на день, це дорівнює приблизно одному повному року втраченого терміну служби. Якщо планова заміна системи лінійного руху здійснюється кожні три роки, то втрачений рік терміну служби збільшує частоту заміни на 33 відсотки.

Щоб зменшити витрати на технічне обслуговування або заміну, оберіть систему лінійного руху з повним контактом ущільнень, які зберігають мастило всередині рухомих компонентів і запобігають потраплянню забруднень. Час і зусилля, пов'язані з повторним змащуванням, також можна скоротити, вибравши систему з легкодоступними мастильними отворами або можливістю використання автоматичної системи змащування. Обслуговуючий персонал оцінить таку конструкцію.

Окрім змащування та профілактичного обслуговування, іноді необхідно ремонтувати або модернізувати машину для підвищення продуктивності, що часто передбачає зміну або модернізацію системи лінійного руху. У багатьох випадках не потрібно модернізувати або замінювати всю лінійну систему — достатньо одного чи двох компонентів.

Деякі виробники лінійної продукції спрощують заміну лише частини своєї системи, пропонуючи взаємозамінні компоненти, наприклад, профільовані рейки та напрямні. Це зменшує не лише вартість необхідних деталей, але й час, необхідний для внесення змін у машину. Завдяки взаємозамінним компонентам вартість заміни або модернізації системи лінійного руху може бути зменшена на 75 відсотків, наприклад, якщо потрібно замінити лише напрямну, а не профільовану рейку.

TCO розглядає низьку ціну в контексті
Сучасне виробниче середовище дедалі більше визначається ініціативами Lean — скороченням відходів, де це можливо. Але Lean-мислення часто застосовується лише для реорганізації виробничих процесів.

Як ми бачили, скорочення відходів для оптимізації загальних витрат на володіння може відбуватися на кожному етапі проекту капітального обладнання. Все, починаючи від початкового дослідження та проектування, через витрати на придбання та запуск, і, нарешті, експлуатацію та обслуговування вашої системи, впливає на вашу загальну вартість володіння.

Дивіться не лише на ціну, зазначену в комерційній пропозиції постачальника, а й на витрати, пов'язані зі специфікацією, проектуванням, придбанням та обслуговуванням системи. Короткострокова економія, досягнута шляхом простої купівлі продуктів з найнижчою початковою ціною, швидко перекривається неочікуваними витратами, що виникають в інших сферах.

Досягнення виробничої досконалості, усунення відходів, підвищення задоволеності працівників, збільшення доходів і прибутку, а також підвищення якості – все це може бути результатом, якщо враховувати врахування загальної вартості володіння (TCO) під час визначення та закупівлі виробничих технологій.