عندما تبدأ دقة القطع بالليزر من الاقتباس |ورشة الآلات الحديثة

يعتمد التوليف المتناغم لآلة CNC ومعدات تصنيع الصفائح المعدنية على تحديد العملية الصحيحة والسعر المناسب لكل جزء.#أساسي
قال جيف كوبليس وهو يقود سيارته على الطريق السريع بعيدًا عن المجمع المعدني الذي يحمل اسم عائلته: "عندما انتقل برينجلز إلى المدينة ، تغير كل شيء".يستغرق الأمر حوالي ساعة بالسيارة من مقر شركة J&J Cupples في جاكسون عبر ويست تينيسي إلى مصنع الأقمار الصناعية في Dyersburg - وقت كافٍ لتقديم بعض المعلومات الأساسية ، أولاً وقبل كل شيء ، كيف تكون الفرصة للمساعدة في جعل آلات رقائق البطاطس محفزة. كان الطموح أداة بسيطة ومتجر قوالب في ذلك الوقت.
يقوم الموظفون بجمع الأجزاء من واحدة من أحدث ماكينات القطع بالليزر الليفي الخاصة بالشركة ، والتي عادة ما تكون أسرع من مثيلاتها من ثاني أكسيد الكربون.لدى Cupples 'J&J إجمالي 25 ليزرًا ، تتراوح من تركيبة ثقب ليزر ليفي بقدرة 3 كيلو وات إلى ليزر ليفي 20 كيلو وات ، في جميع مصانعها في جاكسون وداليسبرج بولاية تينيسي.
تجول في مصنع الأقمار الصناعية الذي تبلغ مساحته 65000 قدم مربع وسترى المدى الذي قطعته شركة Johnson & Johnson of Cupples.تتراوح المعدات هنا من آلات الطحن والمخارط و EDM إلى آلات الثني وبكرات CNC واللحام الآلي.كل هذا ، لم نر مرآة أوسع وأكثر تعقيدًا لها نفس الوظائف في الحرم الجامعي الرئيسي المكون من سبعة مبان والذي تبلغ مساحته 40 فدانًا تقريبًا ، والذي يحتوي أيضًا على عمليات خدمة في الموقع وبعض من أول ليزر ليفي إيجل وبيسترونيك.نفس النوع من آلة القطع على جانب واحد.فجأة ، بدا مصطلح "متجر شامل" الذي استخدمه جيف كوبليس من قبل أقل تعقيدًا.
ومع ذلك ، فإن ما يجعل هذه الشركة التي تضم ما يقرب من 400 موظف فريدة من نوعها هو المعدات نفسها ، سواء كانت في Dellsburg أو Jackson.يرجع التنويع والتوسع في قدرات التصنيع والتصنيع جزئيًا إلى الالتزام بفكرة مركزية.كما قال Cupples ، "كل مكون له خصائصه الخاصة" - أي أن طريقة تشكيل المعدن ، في نقطة زمنية محددة ، بموارد محددة ومتطلبات العملاء ، تكون أكثر تكلفة من أي ميزة أخرى للخيار.
يعد العثور على "هوية" كل جزء ميزة فريدة لأعمال Cupples.كيف يمكن لمتجر أن يوسع وينوع إمكانياته دون أن يفقد الكفاءة الكاملة لكل قدرة؟كيف يمكن استخدام القدرات المختلفة بشكل فعال مثل القطع بالليزر والطحن باستخدام الحاسب الآلي في نفس المؤسسة في نفس الوقت؟بالنسبة لـ Cupples 'J&J ، تبدأ الإجابة بنظام تسعير الوظائف الذي يتعرف على مزايا عمليات التصنيع والمعدات المختلفة ويستخدمها.
بعيدًا عن صخب معدات مصانع الأقمار الصناعية ، توفر العودة إلى جاكسون فرصة جيدة لمناقشة نقطة التحول في الوضع العام.ناقشنا الانتقال من المعالجة اليدوية إلى CNC في عام 1989 ، وإضافة معدات اللحام والتشكيل للأجزاء الميكانيكية في عام 1981. ومع ذلك ، سرعان ما وضعت Cupples نصب أعينها شراء أول آلة قطع بالليزر للشركة في عام 1997.
على الرغم من أن الشركة تشغل مجموعة متنوعة من معدات المعالجة والتصنيع ، إلا أن القطع بالليزر يعد مكانًا فخورًا بشكل خاص.الصورة مجاملة من شركة J&J Cupples
في ذلك الوقت ، كان الاهتمام الرئيسي هو دعم آلات التصنيع باستخدام الحاسب الآلي ومعدات التصنيع من خلال عمليات حفر وقطع أشكال هندسية أبسط.كانت السرعة (والجودة ، في كثير من الحالات) لهذا الاكتشاف الجديد مدفوعة بتعميق صناعة العشب والبستنة في المنطقة والعلاقات مع كبار العملاء مثل MTD Products و Caterpillar و Kubota و Kellogg's (تم شراء Pringles من Procter & Gamble) في عام 2012).يجعل الليزر أيضًا من الشركة المصدر المفضل للطلبات العاجلة لمساعدة العملاء في الحفاظ على تشغيل أجهزتهم.قال كوبليس: "بعد ذلك ، نعلم أننا نديرها 24 ساعة في اليوم ، 6 أيام في الأسبوع".
طور Jeff Cupples ، نائب رئيس J&J في Cupples ، جدول بيانات من صفحة واحدة لتبسيط عملية عرض الأسعار وتوحيدها ، والتي أصبحت ميزة تنافسية رئيسية.الصورة مقدمة من شركة Johnson & Johnson of Cupples.
يفتح القطع بالليزر أيضًا فرصًا جديدة لمتابعة عقود التصنيع الحجمي.لم تعد هذه القدرة مجرد مروج لمصانع الدرفلة والمخارط ، فقد أصبحت منذ ذلك الحين مكانًا فخورًا بشكل خاص ، لدرجة أن الشركة معروفة بإصلاح وتعديل وحتى تصميم فوهات القطع بالليزر من الألف إلى الياء.إنه مفتاح الاستراتيجية التي تعتمد على قدرات التصنيع والمعالجة لدعم بعضها البعض ، سواء من خلال الأدوات التي تنتج العمل على دفعات أو من خلال العمليات التكميلية على نفس الأجزاء.قال كوبليس: "كنا نستخدم الليزر لقص شيء ما ، وثنيه ، ومعالجة الرؤساء ولحامهم معًا باستخدام روبوت ، ثم ربما نقوم بمعالجته بعد ذلك"."هل هي المعالجة بالليزر أم المعالجة أولاً ثم الليزر؟المياه النفاثة؟ما هو أفضل حل من حيث التكلفة للعميل؟ "
أسس المالك والرئيس جيمس كوبليس Cupples 'J&J Co. في عام 1966. يعمل Jansen Cupples (حفيد جيمس وابن جيف) أيضًا في الشركة وهو مدير المواد.الصورة مقدمة من شركة Johnson & Johnson of Cupples.
بحلول أوائل عام 1998 ، بعد بضعة أشهر فقط من تركيب أول جهاز ليزر ، التزمت Cupples بالأتمتة القائمة على جداول البيانات للمساعدة في الإجابة على مثل هذه الأسئلة بشكل أكثر فعالية.في الوقت نفسه ، قال إن معظم المسابقة هي مجرد "إدخال أرقام" ، وفرض معدلات موحدة بشكل مفرط ، ولا يوجد أساس لواقع ورشة العمل.
ركبنا عربة غولف عبر منشأة جاكسون ، مررنا بمشغل ليزر يرتدي نظارة شمسية ، ونلتقط بسرعة أجزاء مقطوعة حديثًا من عش من الصفائح المعدنية.بعد فترة ، توقفنا عن عمليات التصنيع الاحترافية على آلة الحفر الكبيرة.تتطلب كل وظيفة من هذه الوظائف أولويات ومجموعات مهارات مختلفة جدًا لتحقيق النجاح ، ولكن كلاهما يبدأ بالطريقة نفسها: رتب بعناية الدورة لرسم خريطة لسلسلة العمليات المحتملة ، وتحديد أي من الفرق الأربعة المستقلة - - التصنيع ، والتصنيع الاحترافي ، والإنتاج والمعالجة الاحترافية - ستكون الأنسب للتعامل مع العمل.أوضح كوبليس: "إنها مثل مجموعة من الشركات الصغيرة تعمل معًا"."من يفعل أكثر من غيره هو صاحب المشروع ، وهم يتعاقدون من الباطن مع الإدارات الأخرى."
من أجل تحديد القسم "الرئيسي" للوظيفة الجديدة ، تستخدم Cupples نفس النظام المستند إلى Microsoft Excel ، والذي يستخدمه المقدّرون في كل قسم "للتعاقد من الباطن" مع بعضهم البعض.في هذه العملية ، تنعكس فكرة "كل جزء له هويته الخاصة" في الجوانب التالية:
يتطلب هذا التجميع رئيسًا خشنًا ، بالإضافة إلى عمليات القطع والتشكيل واللحام الآلي بالليزر.العملية النهائية هي التصنيع باستخدام الحاسب الآلي للفتحة بتفاوت ± 0.0008 بوصة.حقوق الصورة لشركة J&J Company of Cupples.
التقدير أفضل من التخمين.قال Cupples أنه عند التفكير في حقيقة أنه لا توجد عملية فعالة بنسبة 100٪ ، يتم تدريب العديد من المقدرين على "قسمة كل شيء على 0.8".ومع ذلك ، كل جزء له هويته الخاصة ، والتي تفترض أن كل جزء له كفاءته الخاصة.قد يأتي العدد الفعلي لأي وظيفة معينة من فترة زمنية وخبرة.على سبيل المثال ، قد يتسبب جزء ثقيل بشكل خاص في تقدير كفاءة آلة الثني على أنها أقل من القيمة التي تقترحها دورة توقيت الماكينة.
لا يوجد متوسط.قال Cupples إن تحويل متوسط ​​معدلات مراكز العمل المختلفة إلى سعر واحد قد يكون فعالاً ، لكن المشاكل تظهر عندما يتغير مزيج العمل.على حد تعبيره ، "قم بموازنة ثلاثة أرباع HMC الخاصة بك بأي شيء آخر" وقد يجد المتجر أن "كل مراكز المعالجة الكبيرة هذه سيتم تحميلها" لأن أسعارها قد يتم التقليل من شأنها.في الوقت نفسه ، قد يتم المبالغة في تقدير المعدات الأقل قيمة ، مما يزيد من صعوبة ملئها.في J&J in Cupples ، تختلف الأسعار حسب محطة العمل والوظيفة.
يتضمن هذا المكون مزيجًا من القطع بالليزر والتشكيل والأجزاء المشكّلة باستخدام الحاسب الآلي.حقوق الصورة لشركة J&J Company of Cupples.
التسعير دقيق.في الواقع ، يتطلب الجهاز نفسه عادةً أسعارًا مختلفة لوظائف مختلفة.على سبيل المثال ، قد يؤدي حساب وقت إعداد الوظيفة في كل عرض أسعار إلى أن تتطلب نفس محطة العمل معدلًا أقل لكميات الإنتاج من الأجزاء مقارنةً بالأجزاء الخاصة ذات الكمية المنخفضة (والتي تتطلب عادةً المزيد من الإعداد).قال كوبليس: "نحن ندفع ثمن (آلة) من خلال وقت التشغيل"."سيقول المحاسبون أن قيمة هذا الجهاز هي 24-7 ، ولكن بناءً على خبرتنا ، لا يمكنك فرض رسوم 24-7 على الإعداد.يمكنك حقًا الشحن فقط عندما تعمل ".
يمكن أن تكون "النفقات العامة" خاصة بالوظيفة.كما هو الحال مع الإعداد أو البرمجة (والتي تؤثر أيضًا على أسعار مركز العمل بشكل منفصل) ، قد تختلف التكاليف المرتبطة بمراقبة الجودة والنقل من وظيفة إلى أخرى.على غرار متوسط ​​معدل مركز العمل ، قال كوبليس إنه تعلم منذ وقت طويل أن تضمين مثل هذه التكاليف في النفقات الإدارية يمكن أن يكون خطأ.قال إنه حتى لو "تم استخدام معدلات فائدة أعلى بشكل عام لتغطية المجهول" ، فعادة ما تكون النتيجة "يشير تقرير العمل إلى أنك تجني المال ، لكن وضعك المالي ليس كذلك".
يتطلب هذا العمل قطع وتشكيل ولحام آلي باستخدام الألياف الليفية ، ثم تشكيل ثقوب على الإنترنت في HMC.الصورة مقدمة من شركة Johnson & Johnson of Cupples.
التسعير مائع.يتم تقديم تكاليف مراقبة الجودة والمتغيرات الأخرى كمعدلات لمراكز العمل الفردية من أداة تسمى "ماتريكس".ينتج جدول البيانات الداعم مصفوفة نصية: جزء من جدول البيانات الذي يحدد ما يصل إلى 16 معدل شحن محتمل لكل فترة استرداد (عادةً ما يتم تعيينها من 3 إلى 5 سنوات) لمركز أو وحدة عمل معينة.يمكن للمقدر إدخال خطط مناوبة مختلفة وتحديد أوقات لمركز العمل عند محاولة تحقيق هدف عرض الأسعار.
الأتمتة ضرورية.بعد تحديد معدل مركز العمل ، يحتاج المقدّر فقط إلى إدخال المتغيرات المتعلقة بالعمل - بيانات المواد ، وعدد الأجزاء ومسارات العملية ، وساعات العمل ، وما إلى ذلك - سيتم تحديث عرض الأسعار وفقًا لذلك.قال كوبليس: "يمكننا تغيير معدل مركز العمل حسب الحاجة للوظائف الجديدة أو الوحدات الجديدة التي قد يكون لها كفاءة أعلى أو أقل"."يمكننا في الواقع تحميل عدد الساعات التي شغلناها على الجهاز أو الوحدة في العام السابق ، وسوف يخبرنا ما إذا كانت أسعارنا لا تزال قادرة على تحقيق أرباح وعائدات."
على الرغم من أنه إذا كانت كل هذه الحسابات يدوية ، فإن عملية التقدير الدقيقة للشركة لن تنجح أبدًا ، لكنها لا تزال تتطلب الكثير من الوقت والجهد.في الواقع ، كانت Cupples تدرس الترقية إلى حزم برامج متعددة لتخطيط موارد المؤسسات (ERP) لسنوات.ومع ذلك ، فإن معظم الأنظمة التي تم اختبارها حتى الآن لديها نفس المشكلة: "عليك أن تكذب عليها" ، قال."من الصعب على نظام تخطيط موارد المؤسسات (ERP) تشغيل أجزاء من عدة عملاء في وحدة واحدة في نفس الوقت."
أثناء جولة سيرًا على الأقدام في مصنع Dyersburg الأقمار الصناعية ، توقفنا لزيارة وحدة الإنتاج "المكسورة" الموضحة في الصورة أدناه.يعد هذا أحد الأمثلة العديدة لموظف واحد يقوم بتشغيل آلة بمعدل شحن مرتفع نسبيًا (ليزر) وآلة بمعدل شحن منخفض نسبيًا (آلة ثني) في نفس الوقت.هذه الوحدة "معطلة" لأن الجهاز عادة ما يشغل أجزاء مختلفة تمامًا ، عادةً لعدة عملاء.قال كوبس: "هذه هي الطريقة التي نتنافس بها مع الصين".
يسمح وضع معدات باهظة الثمن نسبيًا (آلات القطع بالليزر) بجوار المعدات منخفضة السعر نسبيًا (آلات الثني) لموظف واحد بتشغيل أجزاء مختلفة من عملاء مختلفين على جهازي في نفس الوقت.
ومع ذلك ، قال كوبليس ، تميل الوحدات التالفة إلى تدمير أي برنامج لإدارة المتاجر يربط بشكل مباشر بين العمالة المعينة بمراكز العمل المختلفة مع كشوف المرتبات.في المقابل ، باستخدام جداول البيانات ، من السهل "الجمع بين هذه التكاليف وتعيين معدلات وحدة العمل".أو قد "يسمح لمراكز العمل عالية القيمة بتولي العمالة" للحصول على المزيد من الفوائد من الآلات منخفضة القيمة.
بالإضافة إلى مشكلات الأجور ، فإن "الخلايا المكسورة" تعيق أيضًا الأنظمة التي تتوقع من المشغلين العمل من خلال مسح الباركود."كيف تقوم بتوقيت جزأين مختلفين على نفس الجهاز؟"سأل كوبليس ، على الرغم من أنه قد أجاب بالفعل على سؤاله.في كلتا الحالتين ، قد يكون "الكذب" على نظام إدارة المتجر (في هذه الحالة ، ربما من خلال الإبداع أثناء عملية المسح أو الكتابة يدويًا فوق الإدخال اليدوي لاحقًا) أمرًا مزعجًا.
على سبيل المثال ، يستشهد Cupples بميزة لم يكررها في برامج أخرى: تحديد بسهولة وسرعة ما إذا كانت الكفاءة الإضافية المكتسبة من العمل الإضافي تستحق تكلفة العمالة الإضافية.باستخدام نظامه الخاص ، بالنسبة للموظفين الذين عملوا بالفعل 45 ساعة ولكنهم تلقوا أجرًا إضافيًا مقابل 5 منهم ، ليست هناك حاجة لإدخال 47.5 ساعة (وبالتالي ، 40 ساعة من الأجر العادي و 5 ساعات من العمل الإضافي).وذلك لأن النظام يقوم تلقائيًا بتغيير سعر مركز العمل بناءً على ساعات العمل الإضافية الفعلية.ليست هناك حاجة أيضًا لإنشاء مراكز عمل إضافية يدويًا في النظام - مثل "OT1 ″ و" OT2 ″ وما إلى ذلك - لحساب تكاليف العمل الإضافي.المقدر يحتاج فقط إلى تغيير حقل جدول بيانات واحد وسيتم تحديث عرض الأسعار وفقًا لذلك.
قال كوبليس إنه عندما طور لأول مرة جدول بيانات من صفحة واحدة لتبسيط وتوحيد عروض الأسعار لوحدة الأعمال الجديدة آنذاك ، بدت هذه المرونة بعيدة المنال.منذ ذلك الحين ، أثبت نمو الشركة نجاح أساليبها.في وقت كتابة هذا التقرير ، يبدو من غير المرجح أن يتغير هذا النهج في أي وقت قريب.قال كوبليس: "العمل الذي نقوم به يتطلب عددًا أقل من الأشخاص ، ووقتًا أقل ، وأكثر دقة".
كما هو الحال مع الطباعة ثلاثية الأبعاد لسطح المكتب ، طورت Omax طريقة يمكن أن توفر التنوع والوظائف والبساطة في قطع اتيرجيت لمجموعة أوسع من المستخدمين.
قريبًا ، سيتمكن المستخدمون الصناعيون لقطع المعادن بنفث الماء من قطع الألواح المعدنية والمركبات والمواد الأخرى دون استخدام مواد كاشطة - أو على الأقل باستخدام مواد كاشطة أقل بكثير مما اعتادوا عليه.
قال رئيس Hunt and Hunt إن استخدام آلة الخراطة / الطحن كان من أكثر المهام صعوبة في مصنعه البالغ من العمر 55 عامًا.وقال أيضًا إنه من أجل تحسين كفاءة العمل التعاقدي ، فإن هذا هو أفضل شيء يمكن أن يفعله المتجر.