Ein Leitfaden zum Finden der richtigen industriellen Laserschneidmaschine

Für die meisten Hersteller ist der Kauf eines industriellen Laserschneidmaschine ist eine große Investition. Es geht nicht nur um den Anschaffungspreis, sondern auch darum, dass der Kauf große Auswirkungen auf den gesamten Herstellungsprozess hat. Wenn Sie sich für die falsche Ausrüstung entscheiden, müssen Sie ziemlich lange mit der Entscheidung leben. Es ist nicht ungewöhnlich, dass Hersteller einen Laser sieben bis zehn Jahre lang behalten.

Wissen Sie, wie Sie am besten vorgehen, wenn Sie eine Laserschneidmaschine kaufen? Selbst wenn Sie bereits eine besitzen, wie lange ist es her, dass Sie sie gekauft haben, und was hat sich seitdem geändert?

Dieser Leitfaden soll Ihnen dabei helfen, eine Investitionsentscheidung zu treffen, die Ihren Fertigungsbetrieb auf ein neues Niveau hebt.

Wie wird die Laserschneidmaschine eingesetzt?

Vielleicht ist die eigentliche Frage: „Sollte ich überhaupt ein Laserschneidmaschine?” Aus vielen Gründen kann die Investition in ein anderes Schneidsystem für die Fertigungsaktivitäten eines Unternehmens sinnvoller sein. Die Prüfung aller verfügbaren Optionen kann mögliche Reue in der Zukunft minimieren.

Je nach Teilevolumen kann eine Stanzpresse die niedrigsten Kosten pro Teil liefern. Wenn man von Metallumformung in einer Presse spricht, geht es jedoch auch um die Notwendigkeit, in Werkzeuge zu investieren. Beim Stanzen können im Rahmen des Produktionsprozesses auch mehrere Aufgaben ausgeführt werden, z. B. Formen und Gewindeschneiden.

Mit einer herkömmlichen Revolverstanze lassen sich Löcher und Formen kostengünstig ausschneiden, aber auch hier sind Werkzeuge erforderlich. Eine Stanzmaschine kann auch nicht mit den Produktionsgeschwindigkeiten von Laserschneidmaschinen mithalten. Wie bei einer Stanzpresse können mit der Stanzpresse einige Formgebungen vorgenommen werden.

Ein hochauflösendes Plasmasystem eignet sich gut für dicke Materialien und für Anwendungen, bei denen die Kantenqualität nicht kritisch ist. Ein abrasiver Wasserstrahl eignet sich ebenfalls gut für dicke Materialien und für Anwendungen, bei denen das Metall keine Wärmeeinflusszone haben darf, was bei den meisten thermischen Schneidverfahren ein Problem darstellt. Sowohl Plasma- als auch Wasserstrahlschneidsysteme sind günstiger als Laserschneidmaschinen, erreichen aber oft nicht die Schneidgeschwindigkeit des Lasers. Natürlich können Plasmaschneid- und Wasserstrahlsysteme die Produktivität durch die Verwendung mehrerer Köpfe und die Möglichkeit, gestapelte Rohlinge zu schneiden, steigern; die Anwendung beeinflusst natürlich, was genau Sie benötigen.

Müssen wir wirklich in Laserschneiden investieren?

Ein Unternehmen, das nicht über eine Laserschneidmaschine verfügt, vergibt die Arbeit im Allgemeinen an eine oder mehrere Werkstätten mit dieser Kapazität. Dieses Szenario birgt kein großes Risiko und kann funktionieren, wenn Sie bei den Vorlaufzeiten etwas Flexibilität haben.

Aber irgendwann muss man sich fragen, ob es für das Unternehmen an der Zeit ist, das Laserschneiden ins eigene Unternehmen zu holen. Dies muss auch dann in Betracht gezogen werden, wenn die Geschäftsbeziehung zum Subunternehmer gut ist.

Wie wissen Sie, ob es der richtige Zeitpunkt ist, einen Laser anzuschaffen? Schauen Sie sich an, wie viel Sie monatlich für lasergeschnittene Teile ausgeben. Um es mit den Worten von Henry Ford auszudrücken: „Wenn Sie eine Maschine brauchen und sie nicht kaufen, werden Sie letztendlich feststellen, dass Sie dafür bezahlt haben und sie nicht haben.“
Wenn Sie glauben, dass ein Bediener mit dem manuellen Laden von Blättern auf ein Palettensystem, das einen Faserlaser speist, Schritt halten kann, sollten Sie noch einmal darüber nachdenken. Die Geschwindigkeit moderner Laserschneidmaschinen erfordert von Herstellern, dass sie sich genau überlegen, welche Art von Automatisierung der Materialhandhabung jedes neue Lasergerät begleiten sollte.

Wenn Sie sich dazu entschließen, das Laserschneiden intern durchzuführen, müssen Sie möglicherweise die Notwendigkeit dieser Investition begründen. Die Kosten, die mit der Vergabe des Laserschneidens an Subunternehmer verbunden sind, sind nur der Ausgangspunkt für die Begründung. Wie viel produktiver wird der Herstellungsprozess, wenn das Laserschneiden intern durchgeführt wird? Wie wirkt sich dies auf die Vorlaufzeiten aus? Aus Kostensicht haben Sie nicht nur die Kosten für die Laserschneidmaschine, sondern auch Arbeits- und Verbrauchskosten, wie z. B. das Hilfsgas für das Laserschneiden.

Durch die Beantwortung dieser Fragen erhält die Geschäftsleitung oder sogar ein Kreditinstitut eine Vorstellung von den Produktionseinsparungen und der anschließenden Kapitalrendite nach der Anfangsinvestition.

Was bedeutet es, den Laserschneidprozess zu steuern?

Wenn Hersteller Gründe für den Kauf einer Laserschneidmaschine nennen, nennen sie nicht nur finanzielle Gründe, sondern auch „Kontrolle“. Stellen Sie sich diese Fragen, um herauszufinden, ob Sie in diese Kategorie fallen:

Wie oft haben wir wegen verspäteter Lieferungen Umsatz verloren?
Mussten wir schon einmal Teile wegen mangelhafter Qualität zurückweisen?
Wie würde es unserem Image helfen, wenn wir über eigene Möglichkeiten zum Laserschneiden verfügten?
Von wem sollten wir die Laserschneidmaschine kaufen?
Als Hersteller haben Sie zahlreiche Bezugsquellen für eine Laserschneidmaschine. Es gibt Händler, die sich auf Gebrauchtgeräte spezialisiert haben, und Erstausrüster, die hochmoderne Schneidgeräte und sogar überholte Maschinen anbieten, die zwar nicht die Produktionsleistung neuer Maschinen haben, aber dennoch viel effizienter arbeiten als Maschinen ähnlichen Alters, ohne dass Nachbesserungen vorgenommen wurden.

Stellen Sie den OEMs Fragen zur Serviceverfügbarkeit. Die heutige Technologie erfordert nicht so viel Wartung, aber wenn eine Maschine ausfällt, möchten Sie sie so schnell wie möglich wieder einsatzbereit haben. Informieren Sie sich auch über die Verfügbarkeit und Lieferung von Ersatzteilen. Eine Laserschneidmaschine, die aufgrund eines beschädigten Teils nicht schneiden kann, ist einfach nicht geeignet.

Beachten Sie, dass Laserschneidmaschinen von in der Branche anerkannten OEMs in der Regel einen höheren Wiederverkaufswert haben.

Mit₂ oder Faserlaserschneider?

Zwei Lasertypen machen derzeit den Großteil des industriellen Marktes aus: der traditionelle CO₂ Gaslaser und neuere Festkörperfaserlaser (siehe Abbildung 1). CO₂ Laser sind seit zwei Jahrzehnten die Arbeitspferde der Metallverarbeitungsindustrie. Diese Laser funktionieren, indem sie Elektrizität durch einen gasgefüllten Resonator (der CO enthält) leiten.₂) und die Verwendung von Spiegeln zum Fokussieren und Ausrichten des Strahls. Bei einem Faserlaser werden Diodenbänke verwendet, um das Laserlicht zu erzeugen, und es wird durch Glasfaserkabel geleitet und verstärkt, ähnlich denen, die in der Telekommunikationsbranche verwendet werden.

Der Faserlaser, der etwa 2008 auf den Markt kam, hat geringere Betriebskosten und liefert höhere Schnittgeschwindigkeiten als der CO₂ Laser. Anfangs konnte die Fasertechnologie mit diesen höheren Geschwindigkeiten nur dünne Materialien schneiden, aber mit der Einführung leistungsstärkerer Laser erreichen Faserlaser selbst bei 0,5 Zoll dickem Material robuste Schneidgeschwindigkeiten. Daher sind Faserlaser trotz ihres höheren Preises eine beliebte Wahl.

Darüber hinaus eröffnet die Fasertechnologie neue Möglichkeiten für Hersteller. Diese Maschinen können reflektierendes Material wie Messing und Kupfer schneiden, während dies für CO schwierig ist.₂ Laser.

Für einige Anwendungen ist CO nach wie vor besser geeignet₂ Laser, wie z. B. Anwendungen, die eine gute Kantenqualität bei dickeren oder speziellen Materialien erfordern. Außerdem fühlen sich einige Hersteller möglicherweise mit CO wohl₂ Die Technologie wird von den Kunden sehr geschätzt, da sie bereits seit mehreren Jahren im Einsatz ist und das Unternehmen über eigene Wartungskompetenz verfügt.

Denken Sie daran, dass Sie nach Ablauf der Garantiezeit eine Entscheidung über die laufende Wartung treffen müssen. Sind Sie damit zufrieden, sich in erster Linie auf den OEM zu verlassen, oder möchten Sie lieber autark sein und sich bei der Wartung vielleicht auf einen Drittanbieter verlassen? Da der Faserlaser bei der Lasererzeugung weniger bewegliche Teile oder Spiegel hat als ein herkömmlicher CO₂ Resonator, es wird im Laufe seiner Lebensdauer weniger Wartung benötigt.

Brauchen wir Materialhandhabung?

Auch die Wahl einer automatischen Materialhandhabungsausrüstung ist ein wichtiger Aspekt. Dies ist heute vor allem aufgrund der deutlich höheren Schnittgeschwindigkeiten der Faserlasertechnologie (siehe Abbildung 2) noch wichtiger.

Deshalb ist es wichtig zu verstehen, wie Sie diese neue Laserschneidfunktion nutzen werden. Planen Sie, den Laser nur ein paar Stunden am Tag oder mehrere Schichten lang laufen zu lassen? Basierend auf der typischen Zeit, die zum Bearbeiten eines Materialbogens benötigt wird: Kann Ihr Bediener mit dem manuellen Be- und Entladen des Lasers Schritt halten, selbst wenn dieser über einen zweiten Shuttle-Tisch verfügt? Wie wichtig ist die Minimierung der Arbeitskosten bei der Teileproduktion, um in Ihrem Unternehmen Gewinn zu erzielen und wettbewerbsfähig zu bleiben?

Manchmal entscheiden sich Metallverarbeiter, nicht sofort in eine automatisierte Materialhandhabung zu investieren. Wenn Sie sich für diesen Weg entscheiden, stellen Sie sicher, dass Palettensysteme oder sogar ein automatisierter Lager- und Bereitstellungsturm in Zukunft problemlos hinzugefügt werden können.

Brauchen wir neue Software?

In vielen Fällen verwenden Hersteller bereits ein Softwarepaket, mit dem jeder vertraut ist. Wird diese Software effizient mit der neuen Laserschneidmaschine funktionieren oder ist es besser, die Software des OEMs zu kaufen? Wenn letzteres zutrifft, welche neuen Funktionen bietet die neue Software?

Da in der Fertigungswelt immer mehr über eine stärkere Vernetzung von Maschinen und Softwaresystemen gesprochen wird, sollten Sie sich fragen, ob die neue Software auch andere Maschinen in der Fertigung bedienen kann, die bereits vorhanden sind. Darüber hinaus lohnt es sich, darüber zu sprechen, wie sich der Laser in das Netzwerk des Unternehmens integrieren lässt. Nicht nur die Laserschneidgeschwindigkeiten nehmen unglaublich schnell zu; das Sammeln relevanter Fertigungsinformationen im Handumdrehen ermöglicht Herstellern zeitnahere und wirkungsvollere Entscheidungen.

Was sind die tatsächlichen Kosten einer industriellen Laserschneidmaschine?
Bei einer so großen Investition muss ein Hersteller wissen, mit welcher Effizienz die Anlage arbeitet. Sie müssen mehr wissen, als nur, ob die Maschine läuft oder nicht. Hier kommt die Überwachung der Anlagenleistung ins Spiel.

Für Sie ist es wichtig herauszufinden, ob eine Software die Gesamtanlageneffizienz (OEE) der Laserschneidmaschine in Echtzeit messen kann. Wenn ja, kann die Software für Ihre anderen Laserschneidmaschinen verwendet werden, falls Sie welche haben, sodass Sie möglicherweise „versteckte Kapazitäten“ entdecken, wo Sie dachten, es gäbe keine?

Bei Kosten von etwa 1 Prozent des Gerätepreises kann die Überwachungssoftware eine Produktivitätssteigerung von 10 bis 50 Prozent ermöglichen und sich in weniger als vier Monaten amortisieren.

Wie finanzieren wir unsere Laserschneidanlage?

Während einige Hersteller einen Laser bar bezahlen, finanziert die Mehrheit den Kauf auf andere Weise. Gehen Sie nicht davon aus, dass Ihre Bank die beste Finanzierungsquelle für den Kauf eines Lasergeräts ist. Sehen Sie sich andere Alternativen an, einschließlich des OEM, von denen viele über eigene Finanzierungsabteilungen verfügen.

Gehen Sie außerdem nicht davon aus, dass Sie einen besseren Service erhalten, wenn Sie sich für die Finanzierungsoption des OEM entscheiden.

Was ist mit Lieferung und Installation verbunden?

Für eine erfolgreiche Lieferung und Installation sind Vorbereitungen erforderlich. Erstens: Welche Art von Fundament wird benötigt, wenn überhaupt? Zweitens muss die Laserschneidmaschine an der richtigen Stelle in der Anlage aufgestellt werden, vorzugsweise fernab von rauen Umgebungsbedingungen. Sie sollten auch den besten Standort für den Laser gefunden haben, damit dieser zu einem effizienten Fluss lasergeschnittener Rohlinge zu nachgelagerten Fertigungsprozessen beiträgt.

Für viele Unternehmen ist die Auslieferung eines neuen Großgeräts für die Fertigung eine neue Erfahrung. Das Unternehmen, das die Laserschneidmaschine geliefert hat, kann Ihre Fragen zu Versand und Montage beantworten; das tut es ständig.

Wie können wir die Auswahl eines Laserschneiders erleichtern?

Durch die Beantwortung dieser Fragen und das Einholen von Angeboten auf Grundlage des Feedbacks können Sie die Auswahl des Lieferanten einer Laserschneidmaschine auf zwei bis drei Quellen eingrenzen. Von dort aus müssen Sie das richtige Modell finden, bei Gerätevorführungen die richtigen Fragen stellen und auf einen akzeptablen Preis hinarbeiten. Denken Sie daran, dass es bei der abschließenden Verhandlung viele wichtige Punkte zu besprechen gibt.

Der Kauf einer solchen Maschine kann eine überwältigende Aufgabe sein. Deshalb kann es sinnvoll sein, einem Branchenverband wie der Fabricators & Manufacturers Association beizutreten, um sich mit Kollegen aus der Fertigung zu vernetzen und von ihnen zu lernen. Oder Sie suchen sogar die Hilfe von jemandem, der diese Art von Industrieanlagenkauf schon hinter sich hat oder damit vertraut ist. Ein solcher Aufwand würde sich wahrscheinlich als lohnenswert erweisen.