نسب تفاوت الليزر: لا تقع في فخ الاعتقاد بأن الأقل أفضل عندما يتعلق الأمر بالتفاوتات المسموح بها

على الرغم من أن الليزر والبلازما كلاهما يقطعان المعدن باستخدام عملية حرارية، إلا أنهما يعملان بطرق مختلفة تمامًا. بغض النظر عن النوع، ثاني أكسيد الكربون أو الألياف، يستخدم الليزر شعاعًا مكثفًا ومتسقًا من الضوء أحادي اللون، يُولّد عن طريق الانبعاث المحفز للإشعاع الكهرومغناطيسي. تتمثل إحدى مزايا شعاع الضوء المركّز في قدرته على القطع وفقًا لتفاوتات قليلة للغاية. يقل التباين في هذه العملية. بشكل عام، يمكن لليزر الحفاظ على تفاوتات أبعاد الأجزاء المقطوعة عند أقل من 0,01 بوصة (0,25 ملم).* أما البلازما، فتستخدم غازًا يُنشط إلى درجة التأين لتوليد قوس كهربائي شديد التركيز يركز الطاقة عند درجة حرارة عالية للغاية. وينتج عن ذلك نسب تفاوت في أبعاد جزء القطع تبلغ تقريبًا 0,02 بوصة (0,5 مم)،* في حالة استخدام نظام البلازما المتوافق مع X-Definition^®.

هناك تنازلات يجب أخذها في الاعتبار فيما يتعلق بالتفاوتات المسموح بها ومواصفات عمليات التصنيع، ومن بينها التكلفة الناتجة عن المتطلبات الصارمة غير الضرورية، فالفرق بين التفاوتات المسموح بها في تقنيتي الليزر والبلازما، كما هو موضح أعلاه، لا يتجاوز سُمك بطاقة عمل عادية! لذلك، قبل المطالبة بـ"جودة الليزر" أو الضغط من أجل تحديث معدات الليزر والمرافق لاستيعاب المعدات الجديدة، عليك أن تسأل نفسك: "هل أحتاج حقًا إلى نسب التفاوت المسموح بها المنخفضة للغاية لهذا الجزء؟"

التكاليف الخفية للتفاوتات الأقل

كقاعدة عامة، تؤدي التفاوتات الأبعاد الأكثر دقة إلى زيادة التكلفة في عمليات التصنيع والمنتج. إذا كان شكل القطعة أو ملاءمتها أو وظيفتها لا تتطلب بالفعل تفاوتات منخفضة، فإن هذه المواصفات الأكثر صرامة تُثقل كاهل عملياتك بتكاليف غير ضرورية، وهي تكاليف قد تقلل الأرباح أو تضع الشركة في وضع غير مواتٍ أمام المنافسين، أو كلا الأمرين معًا!

قد يؤدي طلب تفاوتات أقل من اللازم إلى تكبد عملياتك خسائر مالية بالطرق التالية:

• التكلفة الأولية لآلة التصنيع اللازمة لتحقيق التفاوتات المسموح بها. في حالة المقارنة بين الليزر ونظام البلازما X-Definition، XPR^®، يمكن أن تصل الفروق في تكلفة الاستثمار إلى مئات الآلاف من الدولارات. تؤثر الاستثمارات الكبيرة على الميزانية العمومية للشركة ومصروفات الاستهلاك.

• تكلفة معدات الفحص. عادةً ما ترتبط التفاوتات المسموح بها الأكثر دقة بارتفاع تكاليف معدات الفحص. إذا كان من الممكن قياس التفاوتات المسموح بها باستخدام شريط قياس أو أي معدات بسيطة أخرى، فإن تكلفة معدات الفحص ستكون ضئيلة للغاية. أما إذا كانت التفاوتات المسموح بها تتطلب أداة قياس أكثر تطورًا، مثل جهاز قياس الإحداثيات (CMM)، فقد تصل تكلفة الاستثمار إلى 120 ألف دولار. والأسوأ من ذلك، إذا حددت تفاوتات لا يمكنك قياسها بدقة، فقد تنفق أموالاً على شيء لا تحصل عليه فعليًّا.

• وتيرة القياس والتدريب المطلوب لتنفيذ نظام القياس. بشكل عام، كلما كانت التفاوتات المسموح بها أقل، زادت الحاجة إلى إجراء القياسات بشكل متكرر، وكذلك الحاجة إلى التدريب على استخدام معدات القياس. بالاستناد إلى المثال السابق، فإن مستوى التدريب والأجر المطلوبين لموظف يقيس التفاوتات المسموح بها باستخدام شريط القياس يختلفان اختلافًا كبيرًا عن الموظف الذي يستخدم جهاز قياس الإحداثيات (CMM).

• الخردة. وهناك زيادة أخرى في التكلفة تتعلق بالخردة. يجب أن تكون العملية المستخدمة للقطع قادرة على تلبية نسب التفاوت المسموح بها المحددة. إذا كانت القدرة هامشية، أو إذا كانت القدرة قد تتدهور بمرور الوقت، فمن المرجح أن يرتفع معدل الخردة.

• مشكلات سلسلة الإمداد قد يؤدي تحديد حدود تفاوت أكثر صرامة أيضًا إلى تقييد قدرتك على الاستعانة بمصادر خارجية أو العثور على موردين أكفاء. قد تنخفض المنافسة بين الموردين، ما قد يؤدي بدوره إلى ارتفاع السعر الذي تدفعه.

• انخفاض الإنتاجية قد يأتي الطلب على نسب تفاوت أقل على حساب انخفاض سرعة القطع والإنتاجية. اعتمادًا على نوع المادة وسُمكها، قد تؤدي النتائج إلى ارتفاع كبير في تكاليف التشغيل وانخفاض في عدد القطع المنتجة في كل فترة.

لتحقيق أقصى قدر من الأرباح، يُنصح بتطبيق عملية صارمة لتصميم قابلية التصنيع (DFM) بالتعاون مع أقسام الهندسة والعمليات، بحيث تُحدد أبعاد الأجزاء ومواصفاتها بشكل صحيح بما يتناسب مع الوظائف التي تؤديها.

في حالة نقل قطعة ما من طاولة القطع إلى منطقة اللحام، على سبيل المثال، حيث قد يتجاوز تفاوت اللحام بشكل كبير التفاوت الأبعادي المسموح به وفقًا لمواصفات القطعة، فقد تصبح التفاوتات الضيقة المحددة في تصميم القطعة بلا معنى.

لا تقع في فخ الاعتقاد بأن الأقل أفضل عندما يتعلق الأمر بالتفاوتات المسموح بها. ينبغي النظر في مواصفات القطع مع مراعاة تكلفتها والتوازنات الوظيفية، وذلك لتجنب الاستثمارات والتكاليف غير الضرورية في مجال التصنيع.

*قد تختلف نسب تفاوت الأبعاد حسب سمك المعدن المقطوع.

تعرف على المزيد حول نظام البلازما X-Definition^®.