EDM的拥有权总成本和生产率分析三角带

EDM的拥有权总成本和生产率分析

EDM的拥有权总成本和生产率分析 2011年12月04日 来源： 在充满竞争的模具制造行业，生产量是保持生产成本优势的关键。车间希望在保持电火花成形加工有关运作盈利率的同时提高生产率。新的设备和技术往往是经营管理战略的一个部分。作为全球竞争力而言，投资技术与优化资产拥有权一样重要。拥有权总成本（TCO）分析常用於购买新设备的决策。对所有与一定时期内资本货物购买有关的成本进行价值评估可以反映拥有和使用设备的成本，如购买、能源消耗、维护和维修成本。影响总价值的次要成本因素是生产率、风险和处理成本。这些信息对优化资产所有权和在多种备选方案中确定最佳价值十分有用。一个好的TCO分析应当与经营计划匹配并可以确定达到经营目标的最佳解决方案，如增加额外的能力和为新客户服务的能力或扩展进入不同的巿场。使用新机器技术可以消除一些流程步骤并可以产生新的工作方法。TCO和EDM设备当属於拥有权成本的资金用於与电火花成形加工设备操作相关的主要因素时，如石墨材料，一些与价值诉求和生产率有关的成本开始对拥有和使用设备的收益产生影响。根据设备和石墨销售单位的基准数据，对EDM工艺过程的评审可以通过比较实际成本和可接受的基数来帮助确定潜在的成本节约领域。使用建模技术来评审工艺过程可以发现从现有的设备能得到额外的生产能力以及EDM加工时间可以缩短，从而提高生产率。一旦确认了改进的机会，就可以根据公司的需求使用TCO流程来确定具有更低总成本或更高价值的备用方案。电极材料评审结果同样表明运行EDM设备的一个最重要的因素是电极材料，因为材料的性能可以影响每件工作的生产率以及车间的生产能力。每个设备生产商都公布了一些图表，在其中列出了在优化的工况下进行EDM时对於特定机器设置、被加工金属和电极材料的典型的金属切除率和电极损耗百分率。根据这些相同的参数并测量真实的金属切除率和电极磨损百分率，这样可以通过比较来确定机器与基准数据的吻合程度。如果运行未能达到基准数据的要求，这意味你车间的生产可能慢於其它竞争对手并且机器现有的生产能力还没有充分发挥。这些基准设定与车间EDM加工作业所要求的速度、磨损或表面光洁度有关。如果现在的机器无法达到生产商的基准产量，可通过改用高性能石墨来获得高的生产率。评审可以显示能获得的额外生产能力以及在不增加设备的情况下需要考察的生产率状况。如果石墨电极的材料是生产率的根本影响因素时，上述情况就更加真实可信。在工作中不采用最优的石墨材料会在多方面降低生产率。如：不稳定的切削不仅延长了加工时间，而且工件还不能经济高效地达到所需表面光洁度，或由於超出规定公差擦伤零件或导致表面点蚀。购买新的设备可以改善这些问题，但是采用最好的石墨才是真正的解决办法。石墨材料的特点同样可以影响其它车间操作或成本中心，如电极成型和模具抛光单元。具有高硬度的石墨会导致增加石墨成型所需的刀具或特殊工具的数量。额外的石墨或由於石墨高度磨损产生的石墨补偿修正同样会缩短工具的寿命并增加工件的成本。被加工材料产生所需表面光洁度的能力也会增加型腔加工的抛光次数从而增加工件成本。采用高性能石墨电极材料通过减少电极成型时间、EDM加工时间和抛光时间增加了收益。车间只关注每立方英寸石墨的成本，而忽视与工作有关的整个生产成本，因此它们不会购买最好的石墨材料，这反而在实际上增加了成本。低效率的加工不但消耗资源，还降低了生产率。TCO和石墨正如设备生产商一样，石墨生产商可以提供模型和基准数据来帮助进行TCO分析。在比较不同等级的石墨时，这些信息是基准，因为电极磨损、金属切除率和表面光洁度要受到所选石墨等级的影响。石墨等级的选择要根据材料达到规定表面光洁度的难易性、再生产要求或金属切除率来确定。在选择石墨时不考虑不同等级的石墨的性能和特点将导致不良的EDM性能。在生产条件下比较两种等级的石墨并参考TCO模型的数据，可以发现石墨材料对EDM相关的车间操作的影响，从电极成型到模具抛光操作。这种成本/性能模型是一个理想的工具，它可以将与石墨有关的全部制造因素结合起来并规划出使用高性能石墨时的项目整体效率。TCO石墨模型示例在我们的示例中，模型用来显示一个生产扬声器模具车间绩效的改进。该车间关心其完成工作的时间长短。石墨电极的成型需要一个长时间，因为石墨和铜都需要达到要求的性能。根据他们使用的石墨的硬度，一次机加工只可以切削很少的石墨。一个石墨电极的成型要求3次机加工，粗加工、半精加工和精加工。刀具在每次机加工结束时都会磨损，因此每次都需要加以更换。一旦制出了石墨电极，他们就必须开始生产铜电极以达到要求的模具表面光洁度，因为现有的石墨材料无法完成这个工作。在POCO应用专家审核他们的申请时，专家建议采用两个等级的高性能石墨，一种是10微米颗粒的石墨材料进行粗加工，一种是5微米颗粒的材料进行精加工，这样整个工作可以完全由石墨完成。一个刀具可以完成两个石墨电极的成型，同时每次机加工完成一个电极。这样大大减少了机加工和刀具的成本。由於采用两个新石墨电极，EDM工艺过程也更加快速。采用高性能石墨增加了350%的机加工时间以及433%的EDM时间。真实的机加工和EDM时间与车间信息一同输入模型。EDM经理可以看到工作改善的百分比。根据输入的车间数据，可以规划出节约的资金以及通过提高石墨材料质量在机加工和EDM作业中生产能力的增长。这帮助车间提高生产率和收益。

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