La fijación de precios basada únicamente en el tiempo de corte por láser puede generar pedidos de producción, pero también puede ser una operación deficitaria, especialmente cuando los márgenes del fabricante de chapa metálica son bajos.
Cuando se trata de suministro en la industria de las máquinas herramienta, solemos hablar de su productividad. ¿A qué velocidad corta el nitrógeno acero media pulgada? ¿Cuánto tarda una perforación? ¿La velocidad de aceleración? ¡Hagamos un estudio de tiempos para ver el tiempo de ejecución! Si bien estos son excelentes puntos de partida, ¿son realmente variables que debemos considerar al pensar en la fórmula del éxito?
El tiempo de actividad es fundamental para construir un buen negocio de láser, pero debemos pensar en algo más que solo cuánto tiempo se tarda en reducir el trabajo. Una oferta basada únicamente en la reducción de tiempo puede ser descorazonadora, especialmente si las ganancias son pequeñas.
Para descubrir posibles costos ocultos en el corte por láser, es necesario analizar el uso de mano de obra, el tiempo de funcionamiento de la máquina, la consistencia en el plazo de entrega y la calidad de las piezas, las posibles modificaciones y el uso de materiales. En general, los costos de las piezas se dividen en tres categorías: costos de equipo, costos de mano de obra (como materiales adquiridos o gas auxiliar utilizado) y mano de obra. A partir de aquí, los costos se pueden desglosar en elementos más detallados (véase la Figura 1).
Al calcular el costo de la mano de obra o de una pieza, todos los elementos de la figura 1 se incluirán en el costo total. La situación se vuelve un poco confusa cuando contabilizamos los costos en una columna sin considerar adecuadamente el impacto en los costos en otra.
La idea de aprovechar al máximo los materiales puede no inspirar a nadie, pero debemos sopesar sus beneficios frente a otras consideraciones. Al calcular el coste de una pieza, observamos que, en la mayoría de los casos, el material ocupa el mayor lugar.
Para aprovechar al máximo el material, podemos implementar estrategias como el Corte Colineal (CLC). El CLC ahorra material y tiempo de corte, ya que se crean dos aristas de la pieza simultáneamente con un solo corte. Sin embargo, esta técnica tiene algunas limitaciones. Depende mucho de la geometría. En cualquier caso, las piezas pequeñas propensas a volcar deben ensamblarse para garantizar la estabilidad del proceso, y es necesario que alguien las desarme y posiblemente las desbarbe. Esto implica un gasto de tiempo y mano de obra considerable.
La separación de piezas es especialmente difícil al trabajar con materiales más gruesos, y la tecnología de corte láser permite crear etiquetas "nano" con un grosor superior a la mitad del grosor del corte. Su creación no afecta el tiempo de ejecución, ya que los rayos permanecen en el corte; tras crear las pestañas, no es necesario reintroducir los materiales (véase la fig. 2). Estos métodos solo funcionan en ciertas máquinas. Sin embargo, este es solo un ejemplo de los avances recientes que ya no se limitan a reducir la velocidad.
Nuevamente, el CLC depende en gran medida de la geometría, por lo que, en la mayoría de los casos, buscamos reducir el ancho de la red en el nido en lugar de eliminarla por completo. La red se está reduciendo. Esto está bien, pero ¿qué pasa si la pieza se inclina y causa una colisión? Los fabricantes de máquinas herramienta ofrecen diversas soluciones, pero una opción disponible para todos es añadir un desplazamiento de la boquilla.
La tendencia de los últimos años ha sido reducir la distancia entre la boquilla y la pieza de trabajo. La razón es simple: los láseres de fibra son rápidos, y los láseres de fibra de gran tamaño son realmente rápidos. Un aumento significativo de la productividad requiere un aumento simultáneo del flujo de nitrógeno. Los láseres de fibra potentes vaporizan y funden el metal dentro del corte mucho más rápido que los láseres de CO2.
En lugar de ralentizar la máquina (lo cual sería contraproducente), ajustamos la boquilla a la pieza de trabajo. Esto aumenta el flujo de gas auxiliar a través de la muesca sin aumentar la presión. Parece una buena opción, salvo que el láser sigue moviéndose muy rápido y la inclinación se convierte en un problema mayor.
Figura 1. Tres áreas clave que afectan el costo de una pieza: equipo, costos operativos (incluyendo materiales utilizados y gas auxiliar) y mano de obra. Estos tres factores representan una parte del costo total.
Si su programa presenta dificultades especiales para voltear la pieza, conviene elegir una técnica de corte que utilice un mayor desplazamiento de la boquilla. La idoneidad de esta estrategia depende de la aplicación. Debemos equilibrar la necesidad de estabilidad del programa con el aumento del consumo de gas auxiliar que conlleva el aumento del desplazamiento de la boquilla.
Otra opción para evitar la volcadura de las piezas es la destrucción de la ojiva, creada manualmente o automáticamente mediante software. Nuevamente, nos enfrentamos a una disyuntiva. Las operaciones de destrucción del cabezal de sección mejoran la fiabilidad del proceso, pero también aumentan los costes de consumibles y ralentizan los programas.
La forma más lógica de decidir si usar destrucciones de slugs es considerar la eliminación de detalles. Si esto es posible y no podemos programar de forma segura para evitar una posible colisión, tenemos varias opciones. Podemos sujetar las piezas con microcierres o cortar trozos de metal y dejarlos caer de forma segura.
Si el problema afecta a todo el perfil, no tenemos otra opción: debemos marcarlo. Si el problema está relacionado con el perfil interno, debemos comparar el tiempo y el costo de reparar y romper el bloque metálico.
Ahora la pregunta es el costo. ¿Añadir microetiquetas dificulta la extracción de una pieza o un bloque de un nido? Si destruimos la cabeza nuclear, extenderemos el tiempo de funcionamiento del láser. ¿Es más económico añadir mano de obra adicional para separar las piezas, o es más económico añadir tiempo de mano de obra a la tarifa por hora de la máquina? Dada la alta producción por hora de la máquina, probablemente se reduzca a cuántas piezas deben cortarse en trozos pequeños y seguros.
La mano de obra es un factor de coste importante y es importante gestionarlo al competir en un mercado con bajos costes laborales. El corte por láser requiere mano de obra asociada a la programación inicial (aunque los costes se reducen en pedidos posteriores), así como a la operación de la máquina. Cuanto más automatizadas sean las máquinas, menor será el salario por hora del operador del láser.
La "automatización" en el corte por láser suele referirse al procesamiento y la clasificación de materiales, pero los láseres modernos también ofrecen muchos más tipos de automatización. Las máquinas modernas están equipadas con cambio automático de boquillas, control activo de calidad de corte y control de velocidad de avance. Es una inversión, pero el ahorro en mano de obra resultante puede justificar el coste.
El pago por hora de las máquinas láser depende de la productividad. Imagine una máquina que puede hacer en un turno lo que antes requería dos. En este caso, cambiar de dos turnos a uno puede duplicar la producción por hora de la máquina. A medida que cada máquina produce más, reducimos el número de máquinas necesarias para realizar la misma cantidad de trabajo. Al reducir a la mitad el número de láseres, reducimos a la mitad los costos de mano de obra.
Por supuesto, estos ahorros se irán al traste si nuestro equipo deja de ser fiable. Diversas tecnologías de procesamiento ayudan a mantener el corte láser funcionando sin problemas, incluyendo la monitorización del estado de la máquina, la comprobación automática de boquillas y los sensores de luz ambiental que detectan la suciedad en el cristal protector del cabezal de corte. Hoy en día, podemos utilizar la inteligencia de las interfaces de las máquinas modernas para saber cuánto tiempo queda hasta la próxima reparación.
Todas estas funciones ayudan a automatizar algunos aspectos del mantenimiento de las máquinas. Ya sea que tengamos máquinas con estas capacidades o que mantengamos los equipos a la antigua usanza (con esfuerzo y actitud positiva), debemos asegurarnos de que las tareas de mantenimiento se completen de forma eficiente y puntual.
Figura 2. Los avances en el corte por láser aún se centran en el panorama general, no solo en la velocidad de corte. Por ejemplo, este método de nanoenlace (conexión de dos piezas cortadas a lo largo de una línea común) facilita la separación de piezas más gruesas.
La razón es simple: las máquinas deben estar en óptimas condiciones operativas para mantener una alta eficiencia general del equipo (OEE): disponibilidad x productividad x calidad. O, como lo expresa el sitio web oee.com: «[OEE] define el porcentaje de tiempo de fabricación verdaderamente efectivo. Una OEE del 100 % significa 100 % de calidad (solo piezas de calidad), 100 % de rendimiento (el rendimiento más rápido) y 100 % de disponibilidad (sin tiempo de inactividad)». Alcanzar el 100 % de OEE es imposible en la mayoría de los casos. El estándar de la industria se acerca al 60 %, aunque la OEE típica varía según la aplicación, el número de máquinas y la complejidad de la operación. En cualquier caso, la excelencia en OEE es un ideal que vale la pena perseguir.
Imaginemos que recibimos una solicitud de cotización de 25.000 piezas de un cliente grande y reconocido. Garantizar el buen funcionamiento de este trabajo puede tener un impacto significativo en el crecimiento futuro de nuestra empresa. Por lo tanto, ofrecemos 100.000 dólares y el cliente acepta. Esto es una buena noticia. La mala noticia es que nuestros márgenes de beneficio son bajos. Por lo tanto, debemos asegurar el mayor nivel posible de OEE. Para obtener beneficios, debemos hacer todo lo posible por aumentar el área azul y disminuir el área naranja en la Figura 3.
Cuando los márgenes son bajos, cualquier sorpresa puede socavar o incluso anular las ganancias. ¿Una mala programación dañará mi boquilla? ¿Un calibre de corte defectuoso contaminará mi vidrio de seguridad? Tuve una parada imprevista y tuve que interrumpir la producción para realizar mantenimiento preventivo. ¿Cómo afectará esto a la producción?
Una programación o un mantenimiento deficientes pueden provocar que la velocidad de avance esperada (y la utilizada para calcular el tiempo total de procesamiento) sea menor. Esto reduce la OEE y aumenta el tiempo total de producción, incluso sin necesidad de interrumpir la producción para ajustar los parámetros de la máquina. Dile adiós a la disponibilidad de vehículos.
Además, ¿enviamos realmente las piezas que fabricamos a los clientes o algunas se desechan? Una mala calidad en los cálculos de OEE puede ser muy perjudicial.
Los costos de producción del corte láser se consideran con mucho más detalle que la simple facturación del tiempo de corte directo. Las máquinas herramienta actuales ofrecen numerosas opciones para ayudar a los fabricantes a lograr el alto nivel de transparencia que necesitan para mantenerse competitivos. Para mantener la rentabilidad, basta con conocer y comprender todos los costos ocultos que pagamos al vender dispositivos.
Imagen 3 Especialmente cuando usamos márgenes muy delgados, necesitamos minimizar el naranja y maximizar el azul.
FABRICATOR es la revista líder en Norteamérica en conformación y metalistería. Publica noticias, artículos técnicos y casos prácticos que permiten a los fabricantes realizar su trabajo de forma más eficiente. FABRICATOR lleva sirviendo a la industria desde 1970.
El acceso digital completo a The FABRICATOR ahora está disponible, lo que le permite acceder fácilmente a valiosos recursos de la industria.
El acceso digital completo a Tubing Magazine ya está disponible, lo que le permite acceder fácilmente a valiosos recursos de la industria.
El acceso digital completo a The Fabricator en Español ya está disponible, lo que proporciona un fácil acceso a valiosos recursos de la industria.
Kevin Cartwright tomó un camino poco convencional para convertirse en instructor de soldadura. Artista multimedia con amplia experiencia en Detroit…
Hora de publicación: 07-sep-2023