Автоматизированная лазерная резка: способы максимизации ценности 

Производство металлоконструкций является идеальным кандидатом для автоматизации, поскольку многие процессы являются повторяющимися и требуют высокой степени точности — условия, которые идеально подходят для промышленных роботов. Автоматизированная лазерная резка, в частности, могут получить большую выгоду от внедрения автоматизации, что приведет к значительному повышению эффективности.

Однако, несмотря на свои преимущества, автоматизация производства требует тщательного планирования. Главные препятствия автоматизации часто связаны с расходами. Робототехника сопряжена с высокими первоначальными расходами и, как правило, требует времени для получения прибыли от инвестиций. Чтобы максимизировать выгоды от этих инвестиций, важна тщательная реализация.

Выполните эти пять шагов, чтобы успешно внедрить автоматизированную лазерную резку в ваши процессы.

1. Автоматизируйте задачи front-end. 

Одна из проблем, с которой часто сталкиваются машинисты после внедрения автоматизации, — это новые непреднамеренные узкие места. Автоматизированные системы лазерной резки могут производить в два-четыре раза больше деталей в то же время, что и ручные процессы. Если остальная часть вашего рабочего процесса не ускорится аналогичным образом, разница в скорости ограничит вашу общую производительность.

Решение здесь заключается в автоматизации задач front-end, таких как ввод и обработка данных, с помощью роботизированной автоматизации процессов (RPA). Использование программных роботов гарантирует, что управление заказами будет идти в ногу с остальной автоматизацией вашего завода. Следовательно, вы предотвратите возникновение узких мест вокруг ваших процессов лазерной резки и повысите общую эффективность.

Внедрение RPA в дополнение к лазерным режущим роботам будет означать более высокие первоначальные затраты и потенциально больше сбоев, прежде чем сотрудники привыкнут к новым рабочим процессам. В то же время это приведет к более существенным улучшениям эффективности, генерируя положительный возврат инвестиций раньше. Таким образом, вы получите максимум от своих инвестиций в робототехнику.

2. Программа повышения эффективности использования материалов. 

Автоматизация сама по себе не обязательно приведет к значительному повышению производительности. Эффективность вашей автоматизированной системы лазерной резки во многом зависит от того, как вы ее программируете. Когда придет время программировать ваших роботов, стремитесь к более высокой эффективности материала, требуя предустановленных показателей выхода материала везде, где это возможно.

Многие машины можно запрограммировать на использование определенного процента материалов для каждого листа металла. Это гарантирует, что вы создадите больше деталей на лист, минимизируя отходы и в конечном итоге приводя к снижению материальных затрат. Хотя это программирование может и не ускорить процесс изготовления металла, оно увеличит прибыль за счет снижения расходов.

Еще один шаг к повышению эффективности лазерной резки — объединение заказов на основе схожих материалов и толщин. Однако помните, что толщина металла определяет скорость резки, поэтому если вы объедините несколько заказов на толстом листе, это замедлит процесс. Планируйте свой производственный график соответствующим образом, чтобы учесть различные скорости резки вашего станка при укладке заказов.

3. Приобретайте оборудование поэтапно. 

Еще один момент, который следует учитывать при автоматизации процессов металлообработки, — как вы можете компенсировать расходы. Одна из самых эффективных стратегий снижения расходов при автоматизации производства — это автоматизация поэтапно, а не сразу. Хотя может возникнуть соблазн применить автоматизацию везде и сразу, это повлечет за собой высокие расходы и, скорее всего, нарушит ваши рабочие процессы.

Многие автоматизированные системы лазерной резки являются модульными, что позволяет автоматизировать одну часть процесса за раз. Начните с области с наибольшим потенциалом экономии, затем постепенно автоматизируйте другие, менее приоритетные задачи. По мере дальнейшей автоматизации не забывайте использовать обратную связь от рабочих для более эффективного масштабирования.

Опрос 2020 года показал, что 65% успешных инициатив по автоматизации использовали отзывы людей для обучения решениям по автоматизации, по сравнению с всего лишь 24% неудачных операций. Принятие медленного, модульного подхода к автоматизации с использованием опыта работников для руководства снизит затраты и приведет к более высокой окупаемости инвестиций.

4. Автоматизировать погрузку и разгрузку. 

При автоматизации не забывайте учитывать не только сам процесс резки. Так же, как узкие места на входе могут ограничивать эффективность автоматизации лазерной резки, так и последующие процессы, такие как разгрузка. Загрузка и разгрузка могут показаться не требующими много времени задачами, но их легко автоматизировать, а небольшие изменения могут со временем привести к значительным улучшениям.

Вы можете автоматизировать загрузку и разгрузку, используя лишь конвейерную ленту. Даже более тонкие операции, скорее всего, не потребуют ничего, кроме роботизированной руки и нескольких датчиков для ее управления. Эти движения просты и повторяются, что делает их идеальными для автоматизации. Их автоматизация гарантирует, что вся линия сможет соответствовать эффективности лазерного резака.

Хотя они могут показаться незначительными задачами, загрузка и выгрузка являются распространенными точками неэффективности. Их автоматизация может увеличить время включения луча до 80% или более, в то время как среднее время составляет около 30% - 40%. Если вы не автоматизируете загрузку и выгрузку, вы не используете автоматизацию лазерной резки в полной мере.

5. Контролируйте ключевые показатели эффективности. 

Одна из самых распространенных ошибок в автоматизации производства — игнорирование важности KPI. Многие цеха автоматизируются без измерения производительности до или после, что снижает эффективность этих инвестиций. Если вы надеетесь принять мудрые решения по автоматизации, вы должны тщательно контролировать рассматриваемые процессы.

Перед автоматизацией соберите данные о ключевых показателях эффективности металлообработки, чтобы установить базовый уровень для сравнения. После внедрения любого типа возможностей автоматизации продолжайте отслеживать эти ключевые показатели эффективности, обращая внимание как на положительные, так и на отрицательные изменения. Любые различия покажут, в какой степени ваша автоматизация была эффективна, и будут определять ваши будущие решения по автоматизации.

Без данных сравнительного анализа будет сложно понять, как автоматизация улучшила ваши процессы. Если у вас нет количественных данных для сравнения, вам придется полагаться в основном на догадки, пытаясь повторить прошлые успехи или избежать тех же неудач. Таким образом, крайне важно отслеживать KPI до и после автоматизации.

6. Правильное планирование максимально раскрывает потенциал автоматизации. 

Изготовление металла может быть идеальным применением для автоматизации, но эти преимущества не появятся автоматически. Эффективная автоматизация завода зависит от тщательного планирования и аккуратной реализации. Если вы будете следовать этим шагам, вы сможете максимально использовать ценность и производительность автоматизации лазерной резки – и смягчить любые связанные с этим проблемы.

Автоматизация может быть дорогой и пугающей, но при правильном подходе она не должна вызывать больших сбоев. Эти рекомендации помогут вам увидеть, как наиболее эффективно внедрить автоматизацию, минимизируя первоначальные затраты и ускоряя окупаемость инвестиций. Тогда вы можете быть уверены, что ваши инвестиции принесут максимальную пользу.

5 главных преимуществ внедрения технологии автоматизированной лазерной резки

В сегодняшнем конкурентном производственном ландшафте автоматизация преобразует отрасли, обеспечивая значительные улучшения в эффективности, точности и управлении затратами. Одной из ключевых областей, получающих выгоду от этого технологического сдвига, является лазерная резка. Технология автоматизированной лазерной резки объединяет передовую робототехнику и лазерную точность, чтобы произвести революцию в процессах металлообработки. Давайте рассмотрим пять главных преимуществ интеграции автоматизированной лазерной резки в ваши операции.

1. Повышенная точность и достоверность

Одним из самых заметных преимуществ автоматизированной технологии лазерной резки является ее замечательная точность. Традиционные методы резки часто включают ручные процессы, которые подвержены человеческим ошибкам и несоответствиям. Однако автоматизированные системы лазерной резки управляются компьютерным программным обеспечением, которое обеспечивает выполнение каждого реза с ювелирной точностью.

Эти системы могут производить очень сложные и подробные конструкции с минимальными отклонениями допусков, что имеет решающее значение в отраслях, где требуются строгие стандарты. Независимо от того, работаете ли вы с тонкими металлами или толстыми пластинами, автоматизированный процесс гарантирует постоянство, снижая вероятность дорогостоящих ошибок и переделок. Этот уровень точности особенно ценен для крупносерийного производства, где даже небольшие несоответствия могут привести к значительным отходам материала или дефектам продукции.

2. Повышенная скорость производства

Автоматизация является синонимом скорости, и автоматизированная лазерная резка не является исключением. Оптимизируя процесс резки, эти системы радикально сокращают время производства по сравнению с ручными методами. Автоматизированные лазерные резаки могут работать непрерывно без необходимости перерывов или прерываний, максимально увеличивая производительность и с легкостью соблюдая жесткие сроки.

Более того, поскольку машины могут работать круглосуточно, исключается простой между сменами. Это особенно выгодно для отраслей с высокими производственными требованиями, поскольку позволяет увеличить пропускную способность при сохранении постоянного качества. Интеграция автоматизации также сокращает время настройки, позволяя быстрее перенастраиваться между проектами и более эффективно использовать ресурсы.

3. Экономия средств с течением времени

Хотя первоначальные инвестиции в автоматизированную технологию лазерной резки могут показаться существенными, долгосрочные финансовые выгоды намного перевешивают первоначальные затраты. Одним из ключевых факторов экономии затрат является сокращение отходов материалов. Благодаря большей точности и аккуратности автоматизированные лазерные резаки используют материалы более эффективно, минимизируя отходы и оптимизируя использование сырья.

Еще одна область, где автоматизация блистает, — это затраты на рабочую силу. Автоматизированные системы требуют меньше ручного вмешательства, что позволяет операторам сосредоточиться на других важных задачах, таких как программирование, обслуживание или контроль качества. Этот сдвиг не только снижает затраты на рабочую силу, но и повышает общую эффективность работы. Кроме того, поскольку автоматизированные системы выдают последовательные и точные результаты, необходимость в доработке сводится к минимуму, что экономит время и ресурсы.

Со временем эта совокупная экономия приводит к более быстрой окупаемости инвестиций (ROI), что делает автоматизированную лазерную резку экономически эффективным решением для предприятий, стремящихся масштабировать производство и повышать прибыльность.

4. Большая гибкость в работе

Гибкость является ключевым фактором в современном производстве, и автоматизированные системы лазерной резки обеспечивают именно это. Традиционные процессы резки часто требуют ручной настройки и длительного времени настройки при переключении между различными задачами или материалами. Благодаря автоматизации эти переходы становятся плавными, что позволяет операторам быстро адаптироваться к различным спецификациям работы без остановки производства.

Автоматизированные лазерные режущие машины могут обрабатывать широкий спектр материалов, от различных металлов до пластика, что делает их универсальными инструментами для любого производственного цеха. Кроме того, системы можно с легкостью запрограммировать на выполнение различных типов резки — будь то прямые линии, кривые или сложные геометрические формы. Эта способность переключаться между заданиями с минимальным временем простоя повышает общую производительность и помогает компаниям эффективно удовлетворять разнообразные потребности клиентов.

5. Повышение безопасности на рабочем месте

Безопасность всегда является приоритетом в промышленных условиях, и автоматизированные системы лазерной резки предлагают значительные преимущества в этом отношении. Ручная лазерная резка или процессы металлообработки могут подвергать работников потенциальным опасностям, включая сильный нагрев, острые края и вредные пары. Автоматизируя эти процессы, сотрудники исключаются из прямого воздействия этих рисков, создавая более безопасную рабочую среду.

Более того, современные автоматизированные системы оснащены передовыми функциями безопасности, такими как датчики, механизмы аварийной остановки и защитные кожухи. Эти функции не только обеспечивают безопасную эксплуатацию оборудования, но и защищают рабочих от несчастных случаев, снижая количество травм на рабочем месте и связанные с этим расходы на простои или требования о компенсации.

Заключение: Стратегическая инвестиция в будущее

Внедрение автоматизированной технологии лазерной резки в ваши производственные операции — это больше, чем просто технологическое обновление, это стратегическая инвестиция, которая повышает эффективность, производительность и обеспечивает долгосрочную экономию средств. Применяя автоматизацию, вы можете повысить точность и скорость ваших производственных процессов, а также создать более безопасную и гибкую рабочую среду.

Поскольку обрабатывающая промышленность продолжает развиваться, внедрение автоматизированных систем лазерной резки может дать вам конкурентное преимущество, подготовив ваш бизнес к росту и успеху в ближайшие годы.

Программное обеспечение для автоматизированной лазерной резки

1. Adobe Illustrator

Adobe Illustrator (AI) — это уважаемое векторное программное обеспечение, которое десятилетиями считалось лидером отрасли. Если вы работаете в графическом или промышленном дизайне, вы хорошо знакомы с ИИ.

Это программное обеспечение является отличным выбором для проектирования лазерной резки, учитывая его надежные функции, стабильную природу и поддержку от одной из крупнейших в мире компаний-разработчиков программного обеспечения, Adobe. Доступны плагины для преобразования проектов в g-код, необходимый для работы лазера. 

Для любителей и малого бизнеса это может быть дорого. Чтобы использовать ИИ, вам нужно платить абонентскую плату, а не покупать одну лицензию. Эту стоимость трудно оправдать, если вы не создаете новые проекты регулярно и не получаете от этого доход.

При этом большинство профессиональных дизайнеров используют Illustrator в качестве программного обеспечения для векторного дизайна.

Чтобы узнать больше об использовании Illustrator для проектирования лазерной резки, ознакомьтесь с этими ресурсами.

2. Инкскейп

Inkscape — бесплатная версия Adobe Illustrator с открытым исходным кодом. Нет ничего, что можно сделать в Illustrator, чего нельзя было бы сделать в Inkscape, просто это может быть немного сложнее. Миллионы и миллионы долларов были потрачены на тонкую настройку и корректировку пользовательского интерфейса и опыта Adobe Illustrator, тогда как Inkscape пришлось полагаться исключительно на разработчиков и добровольные отзывы.

Главное преимущество Inkscape в том, что он бесплатный. Но есть и другие причины его использовать. Например, существует большое сообщество, вовлеченное в использование инструмента, где вы можете получить помощь и руководства. Сообщество также разработало плагины для преобразования дизайнов Inkscape в файлы g-code.

Профессиональные дизайнеры обычно используют Illustrator, а не Inkscape, но это не универсально. Есть много профессионалов, которые работают исключительно на платформах с открытым исходным кодом.

Чтобы узнать больше об использовании Inkscape для проектирования лазерной резки, ознакомьтесь с этими ресурсами.

3. ЛайтБерн

Lightburn — чрезвычайно популярное программное обеспечение для лазерной резки. Оно отлично подходит для новичков с лазерами дома и многих предприятий, использующих лазерные резаки. Многие лазеры CO2 поставляются с лицензией на LightBurn. Дизайнерская сторона LightBurn может быть несколько базовой по сравнению с другими вариантами здесь, но если этого достаточно, чтобы получить то, что вам нужно, LightBurn — отличный вариант. LightBurn может импортировать файлы для преобразования в g-код, если у вас есть другое программное обеспечение, в котором вы предпочитаете проектировать.

4. ЛазерGRBL

Созданная специально для управления лазерами, LaserGRBL — это бесплатное программное обеспечение для управления лазером для Windows. Это гораздо более простой интерфейс, но с ограниченным набором функций. Что отличает его от других, перечисленных здесь, так это то, что оно предназначено для прямого управления лазером. Вместо того, чтобы экспортировать файл g-code для вашего лазера, LaserGRBL работает на компьютере, который напрямую подключен к лазеру.

5. Слияние 360

В отличие от LightBurn, конструкторская сторона Fusion 360 превосходна, позволяя полное 3D-моделирование, инструменты для листового металла и многое другое. Fusion 360 имеет встроенные производственные инструменты, которые позволят вам взять ваши проекты и создать файлы g-кода, необходимые для вашего станка, непосредственно в одном пакете. В качестве бонуса Fusion 360 также может обрабатывать фрезерование, точение, плазменную резку, водоструйную резку, лазерную резку и многое другое. Если вы много занимаетесь изготовлением и хотите одно программное обеспечение, которое может делать все это, ознакомьтесь с Fusion 360. Если вы хотите отправить свои файлы на лазерную резку, Fusion 360 также может экспортировать соответствующие форматы файлов.

Что следует учитывать при выборе программного обеспечения для автоматизированной лазерной резки

• Рабочий процесс – Важно учитывать, как вы хотите использовать программное обеспечение. Вам нужно одно программное обеспечение для проектирования и создания g-кода или вам нравится проектировать в чем-то, с чем вы уже знакомы, и вам просто нужно что-то для создания g-кода?
• Расходы – Существуют некоторые бесплатные варианты программного обеспечения для лазерной резки. Однако они могут жертвовать стабильностью или простотой использования ради этой стоимости. 
• Время – Иногда то, что вы получаете, когда тратите больше на программное обеспечение, – это экономия времени. В производственной среде, где время – деньги, это может быть важным фактором для рассмотрения.
• Проекты – Типы проектов, которые вы хотите создать, могут повлиять на ваше решение. Будете ли вы резать только лазером или вам будет удобно иметь программное обеспечение с полным набором возможностей CAM?

Какое программное обеспечение для лазерной резки лучше всего подходит новичкам?

Попробуйте использовать то, что вы уже знаете. Если у вас есть опыт работы с чем-то вроде Illustrator, изучите плагины, которые позволят вам превратить ваши проекты в g-код оттуда. Для пользователей с опытом работы с САПР хорошим выбором может стать что-то вроде Fusion 360. 

Для тех из вас, кто только начинает и не имеет опыта, на который можно положиться, вы можете попробовать несколько разных вариантов, чтобы понять, какой вам нравится. Мы бы посоветовали вам не зацикливаться только на одном варианте. Иногда легко придерживаться чего-то, потому что вы с этим знакомы, и упустить лучший вариант. Ищите варианты с доступными руководствами и ресурсами, на которые вы можете опереться, если вам нужна помощь.

Заключение

Автоматизированная лазерная резка это не просто технологическое обновление; это игра-сменщик для эффективности производства. Предлагая непревзойденную точность, более быстрые производственные циклы, сокращение отходов материалов и более низкие затраты на рабочую силу, он значительно оптимизирует операции. Поскольку производство продолжает двигаться в сторону Индустрии 4.0, компании, которые внедряют автоматизацию, будут лучше подготовлены к удовлетворению растущих потребностей, улучшению своей прибыли и сохранению конкурентоспособности на развивающемся рынке.

Внедрение автоматизированной лазерной резки в ваш производственный процесс — это ключевой шаг на пути к повышению эффективности, масштабируемости и долгосрочному успеху.