Как снизить себестоимость сборки электрощитов на 15-20% с помощью автоматизации
Производство электрощитов редко выглядит как отрасль, где можно найти много «лишних» денег. Металл посчитали, комплектующие закупили, зарплаты известны, нормы времени утвердили. Кажется, себестоимость уже сжата почти до предела.
Но достаточно пройти по сборочному участку с секундомером, чтобы картина изменилась. Оператор берет провод, отмеряет, режет, зачищает. После - проверяет длину снятия изоляции. Берет наконечник, устанавливает, обжимает, откладывает выполненную заготовку. Затем цикл повторяется: десятки, сотни, иногда тысячи раз за смену. Каждая операция занимает секунды. В масштабе месяца эти секунды превращаются в десятки и сотни человеко-часов.
Поэтому автоматизация сборки электрощитов способна давать экономический эффект не только за счет ускорения производства. Она одновременно сокращает трудозатраты, количество повторных операций, расход материала и стоимость ошибки. При правильно выбранных участках автоматизации, снижение производственной себестоимости на 15–20% становится выполнимой целью.
Главная проблема ручной сборки — не скорость человека. Опытный сборщик работает быстро. Поэтому неправильно сравнивать человека и автомат только по скорости отдельной операции. Основные потери появляются между операциями. Работник берёт материал, отмеряет длину, перенастраивает инструмент, проверяет результат, перемещает заготовку дальше. Неизбежны небольшие отклонения: провод оказался на пару миллиметров длиннее, изоляция снята чуть больше нормы, наконечник установлен не с первого раза. Если предприятие ежемесячно выпускает сотни электрощитов, небольшие отклонения складываются в серьезную сумму.
Поэтому вопрос «как снизить себестоимость производства щитов» правильнее начинать не с поиска более дешевых комплектующих, а с другого вопроса: «сколько ручных действий приходится на один готовый щит?» Чем выше серийность, тем дороже предприятию обходятся повторяющиеся операции.
Участок №1: резка и зачистка проводов.
Подготовка проводников — очевидный кандидат на автоматизацию. Автоматическая линия резки и зачистки кабеля объединяет эти действия в один цикл. Оператор задает длину провода, параметры зачистки и необходимое количество заготовок. Далее оборудование самостоятельно протягивает материал, отмеряет, режет и снимает изоляцию. На первый взгляд экономия составляет всего несколько секунд, но давайте переведем секунды в деньги.
Допустим, производство выпускает 20 000 подготовленных проводников в месяц. Представим, что ручная подготовка одной заготовки занимает в среднем 25 секунд, тогда:
20 000 × 25 сек. = 500 000 секунд, или примерно 139 часов.
Если автоматическая обработка сокращает цикл условно до 5–8 секунд, непосредственные трудозатраты на эту операцию резко уменьшаются. А наши расчеты будут выглядеть уже иначе:
20 000 × 8 сек. = 160 000 секунд, или примерно 44 часа. 95 часов разницы.
При этом наше предприятие получает еще один эффект: повторяемость. Все 20 000 проводов имеют заданную длину и одинаковый участок зачистки. Меньше переделываем, меньше обрезаем, меньше зависим от того, какой сотрудник сегодня работает на операции.
Для единичного производства это может быть не принципиально. Для серийной сборки - уже экономика.
Участок №2: обжим наконечников.
Обжим выглядит простой операцией до тех пор, пока не приходится выполнять ее несколько тысяч раз за смену. Ручной цикл включает установку наконечника, позиционирование провода, обжим и визуальный контроль. Автоматические и полуавтоматические прессы меняют саму механику процесса. В зависимости от типа оборудования, оснастки, наконечников и конфигурации линии производительность может достигать тысяч операций в час -порядка 2000–4000 операций на высокопроизводительных решениях.
Скорость здесь опять не единственный аргумент. Критичнее - стабильность усилия и геометрии обжима. При ручной работе качество в определенной степени зависит от оператора. При механизированном или автоматизированном процессе параметры операции задаются оборудованием и оснасткой. В результате уменьшается разброс качества и количество соединений, которые приходится проверять, исправлять или выполнять повторно. Переделка почти всегда дороже правильного выполнения операции с первого раза.
Участок №3: обработка медных и алюминиевых шин.
Ситуация с шинами еще интереснее, потому что здесь увеличивается цена ошибки. Разметка, резка, гибка и пробивка отверстий требуют точности. Ошибка в несколько миллиметров может означать уже не потерянные секунды рабочего времени, а испорченную заготовку. Станки с ЧПУ для обработки шин позволяют перенести значительную часть этих операций в программу. Задаются размеры и координаты — оборудование повторяет их от детали к детали. Эффект становится особенно заметен при серийном производстве одинаковых или типовых шкафов.
Представим, что стоимость одной шинной заготовки с учетом материала составляет 3000 рублей. Из каждых 100 деталей две приходится переделывать из-за ошибок разметки или обработки, предприятие теряет минимум 6000 рублей только на материале. Добавим повторную работу, загрузку оборудования и сдвиг производственного графика. Брак внезапно становится намного дороже самого куска меди. Поэтому ввести ЧПУ в производство электрощитов — история не столько об увеличении скорости работы, сколько в другом эффекте: чем дороже материал и выше повторяемость операции, тем выше стоимость ручной ошибки.
Откуда берутся те самые 15–20%:
Автоматизация редко сокращает себестоимость одним большим движением. Экономический эффект складывается из нескольких относительно небольших улучшений.
В нашем примере предприятие получает:
- 5–7% за счет сокращения прямых трудозатрат;
- 3–4% за счет уменьшения брака;
- 2–3% за счет снижения расхода материалов: проводов, шин и наконечников;
- 2–4% благодаря росту пропускной способности участка и сокращению промежуточных операций.
Конечно, цифры будут различаться для каждого производства. Нельзя поставить автоматическую линию и заранее гарантировать снижение себестоимости ровно на 15%, но сам принцип работает.
- Себестоимость одного щита составляет, например, 100 000 рублей, а предприятие выпускает 100 щитов в месяц, месячная производственная себестоимость достигает 10 млн рублей.
- Снижение даже на 10% означает миллион рублей экономии в месяц.
- При снижении на 15% — уже 1,5 млн рублей.
Поэтому при расчете окупаемости промышленной автоматизации корректнее смотреть не на цену станка, а на стоимость процессов, которые он заменяет или ускоряет.
Главная ошибка — автоматизировать станок, а не процесс.
Предприятие покупает пресс. Через несколько месяцев выясняется, что производительность участка почти не изменилась. Почему? Потому что перед прессом образовалась очередь из неподготовленных проводов. Или после него сотрудники вручную сортируют изделия. Или новая машина работает быстрее соседней операции в пять раз и большую часть смены просто ждет. Так появляется дорогая автоматизация без экономического эффекта. Поэтому комплексная автоматизация производства электрощитов начинается не с вопроса: «Какой станок купить?» Она начинается с карты технологического процесса. Нужно понять, сколько времени занимает каждая операция, где образуются очереди, сколько возникает брака, какие действия сотрудники выполняют повторно и какие участки ограничивают производительность всей линии. Иногда предприятию нужен мощный автоматический комплекс. Иногда больший эффект дадут три относительно простых машины: установка резки и зачистки, пресс для обжима и оборудование для обработки шин.
Как понять, что производство уже доросло до автоматизации
Есть довольно простой индикатор. Если сотрудники ежедневно выполняют сотни одинаковых операций, производство уже платит своеобразный «налог на ручной труд». Особенно внимательно стоит посмотреть на участок, если одновременно растут объем заказов, увеличивается количество смен, возникают очереди между операциями, приходится привлекать дополнительный персонал, а сроки изготовления продолжают увеличиваться. В этот момент автоматизация перестает быть вопросом технологической моды. Она становится инструментом экономики производства. Именно поэтому сейчас предприятия все чаще оценивают оборудование не по принципу «сколько стоит станок», а по показателям стоимости одной операции, производительности на сотрудника и срока окупаемости инвестиций.
Считать нужно не цену оборудования, а стоимость бездействия. Предположим, автоматизация участка стоит несколько миллионов рублей. На первый взгляд это крупная инвестиция. Но рядом должен появиться второй расчет: сколько предприятие ежегодно тратит на операции, которые этот участок способен автоматизировать?
Если ручные трудозатраты, брак, перерасход материала, сверхурочные смены и ограничения производительности ежегодно обходятся бизнесу в 5 млн рублей, оборудование за 3 млн уже выглядит иначе. Особенно если после модернизации компания способна выпускать больше продукции тем же составом смены. В этом и заключается ключевая экономика промышленной автоматизации: оборудование должно не просто работать быстрее. Оно должно уменьшать стоимость выпуска единицы продукции.
Автоматизация начинается с цифр
Чтобы снизить себестоимость сборки электрощитов на 15–20%, необязательно превращать цех в полностью роботизированное производство.
Чаще выгоднее последовательно убрать самые дорогие ручные операции. Сначала измерить. Затем найти узкие места. После этого автоматизировать резку и зачистку, обжим, обработку шин или другой участок, который сильнее всего влияет на себестоимость. Только после этого связывать отдельные машины в более сложную производственную систему.
Eurasia Equipment работает именно от производственной задачи: специалисты анализируют ваши требования к производительности, материал, технологические операции, условия эксплуатации и ограничения проекта, после чего подбирают формат решения — от отдельного станка до участка или линии.
Хотите понять, какие операции на вашем производстве имеет смысл автоматизировать в первую очередь? Опишите текущий технологический процесс, объем выпуска и основные ручные операции. Мы поможем подобрать оборудование под вашу задачу и рассчитать логику модернизации производства.
