Theo tính toán thực tế chỉ khoảng 20% chi phí hàn liên quan tới vật liệu. Trong khi phần lớn chi phí (80%) dành cho nhân công và các chi phí khác. Vì vậy, nếu một công ty tiết kiệm 10% chi phí cho vật liệu hàn, thì cũng chỉ tiết kiệm được 2% tổng chi phí hàn. Nhưng nếu có thể tiết kiệm 10% trên chi phí nhân công và các chi phí khác. Công ty sẽ tiết kiệm được 8% tổng chi phí hàn. Các số liệu này được khảo sát, tính toán trên cơ sở hàn tay và hàn bán tự động cho ứng dụng hàn thép cacbon.
Dưới đây là 10 bước giảm chi phí hàn và tăng năng suất. Đây là các bước chủ yếu mà Lincoln Electric rút ra khi kiểm toán một công ty.
10 bước giảm chi phí hàn
Bước 1: Phân tích về việc cung cấp vật tư cho các máy hàn
Trong nhiều xưởng sản xuất, công nhân phải tới kho hoặc địa điểm cung cấp để lấy đầu bép hàn, cuộn dây hàn hay các phụ kiện khác. Việc này gây mất thời gian khi rời vị trí hàn và làm giảm năng suất tổng thể.
Để cải thiện hiệu suất làm việc và giảm thiểu thời gian lãng phí. Công ty nên dự trữ một số lượng tối thiểu phụ kiện, vật liệu hàn ở gần trạm hàn. Bao gồm: khí bảo vệ, thuốc và dây. Có thể tiết kiệm thêm thời gian bằng cách dùng các cuộn dây hàn lớn thay vì các cuộn dây nhỏ nhanh hết và phải thay thế thường xuyên. Các chuyển đổi này tiết kiệm đáng kể thời gian và càng hiệu quả khi nhân lên thời gian làm việc bằng tuần, tháng, năm.
Bước 2: Phân tích hiệu quả khi sử dụng vật liệu sản xuất
Cung cấp các cấu kiện bán thành phẩm cho mỗi (trạm) máy hàn được tổ chức hợp lý và khoa học là cách giảm chi phí hàn.
Lấy ví dụ cho một công ty sản xuất bồn trộn bê tông. Trong quy trình sản xuất, công ty chế tạo 10 chi tiết cho mỗi một phần sản phẩm, rồi chế tạo tiếp 10 chi tiết cho phần khác của bồn trộn…Vì các chi tiết này đã ra khỏi dây chuyền, chúng được đặt trên nền xưởng . Đến công đoạn hàn, người công nhân phải chọn ra các chi tiết cần thiết để lắp ghép. Các chuyên gia hàn chỉ ra thời lượng lãng phí trong quá trình này. Người ta bắt đầu phân loại chi tiết theo nhóm. Bằng cách này các chi tiết cần thiết để hàn một sản phẩm bồn đã được lưu trữ theo nhóm và có thể dễ dàng được di chuyển đến khu vực hàn.
Bước 3: Khắc phục hiện tượng quá hàn (overwelding)
Khi hàn, rất thường hay xảy ra hiện tượng “quá hàn”. Nghĩa là, theo yêu cầu thể hiện trên bản vẽ. Chỉ cần thực hiện mối hàn góc với kích thước ¼ inch. Nhưng thực tế, người công nhân đã hàn lên mối hàn có kích thước 5/16 inch. Tại sao thế?
Một là họ không bảo dưỡng kiểm tra mối hàn góc và không chắc chắn một cách chính xác về kích thước của mối hàn đang thực hiện.
Hai là họ hàn theo cảm nhận chủ quan để chắc chắn là đủ kim loại hàn đắp vào mối hàn.
Nhưng “quá hàn” dẫn tới các lãng phí rất lớn. Hãy xem lại ví dụ trên. Với mối hàn góc ¼ inch, cần 0.129 lbs/foot kim loại hàn (mối hàn góc kích thước 6,4 mm, cần 0,058 kg/0,3 mét kim loại hàn). Mối hàn 5/16 inch cần 0.201 lbs/foot kim loại hàn- tức là tăng 56% lượng kim loại hàn so với yêu cầu. Không chỉ lãng phí vật liệu hàn, người ta còn phải chi phí thêm cho vấn đề xử lý biến dạng nhiệt do gia tăng nhiệt độ vào vật hàn khi “quá hàn”.
Để khắc phục hiện tượng này, cần trang bị cho công nhân hàn một dưỡng đo mối hàn để đảm bảo mối hàn thực hiện được đạt kích thước như bản vẽ. Một cách khác là thay đổi đường kính dây hàn để hạn chế hiện tượng “quá hàn”.
Bước 4: Tối ưu hóa quy trình và thông số hàn hiện tại
Hãy tìm các biện pháp tạo hiệu quả trong quá trình hàn. Các biện pháp này bao gồm kiểm tra các thông số đường kính dây hàn, tốc độ cấp dây, điện áp hàn, tốc độ hàn, loại khí bảo vệ, loại biến áp hàn, v.v…
Ví dụ, nếu đang hàn với quy trình hàn hồ quang ngắn và khí bảo vệ là khí trộn 75/25. Có thể sẽ hiệu quả hơn khi chuyển sang khí bảo vệ khác và hồ quang dịch chuyển dạng phun. Hoặc là, sự thay đổi quy trình có thể đảm bảo dựa trên điều kiện của chi tiết hàn.
Nếu bề mặt chi tiết bị oxy hóa. Có thể dễ dàng thay đổi sang một quy trình nhằm khắc phục các vấn đề nhiễm bẩn mối hàn hơn là cố gắng làm sạch từng phần của chi tiết trước khi hàn. Các nhà cung cấp nên cập nhật các công nghệ mới nhất và tư vấn cho khách hàng các quy trình, vật liệu, thiết bị hàn để tối ưu hóa giải pháp hàn tại xưởng.
Bước 5: Tối ưu hóa việc chuẩn bị trước khi hàn
Trong một vài trường hợp, có thể sẽ tốt hơn nếu vát mép kép mối nối trước khi hàn thay vì vát mép đơn. Nên vát mép kép với vật hàn có độ dày lớn hơn 8 mm. Chỉ với thay đổi đơn giản này, chúng ta có thể tiết kiệm đáng kể kim loại hàn, tức vật liệu hàn.
Ở chi tiết có chiều dày 8 mm, vát mép kép tiêu tốn khoảng 0,66 kg kim loại hàn trên chiều dài 0,35 mét mối hàn. Trong khi vát mép đơn tiêu tốn 0,88 kg.
Bước 6: Hạn chế gia tăng đường hàn từ khâu thiết kế
Hãy tìm cách thay đổi thiết kế sản phẩm để hạn chế các mối nối hàn không cần thiết.
Lấy ví dụ, một công ty sản xuất các hộp kim loại ban đầu đã có một thiết kế đòi hỏi có quai nhấc ở mỗi bên của buồng. Bằng cách thay đổi đơn giản thiết kế của buồng để cắt bỏ đi vị trí nâng. Đã giảm thiểu mối hàn quai – tiết kiệm thời gian và tiền bạc.
Một ví dụ khác, thay vì chế tạo một chi tiết với góc mở, thiết kế được thay đổi để phù hợp với góc đóng. Tức là lượng kim loại điền vào góc ít hơn 1/3
Bước 7: Đánh giá từ khâu thiết kế các sản phẩm gia công hàn có thể hiệu quả hơn là sản phẩm đúc
Ở trên đã đề cập đến các biện pháp hạn chế mối hàn để tăng năng suất. Nhưng trong nhiều trường hợp khác , tăng mối hàn có thể tăng hiệu quả hơn. Trong một vài trường hợp, có thể hàn chi tiết kim loại với một chi tiết khác hiệu quả hơn là đúc thành một khối. Đặc biệt là khi thành phần chi tiết là hợp kim đắt tiền.
Ví dụ, một công ty ban đầu sử dụng chi tiết đúc với thành phần hợp kim nickel cao nhận ra rằng 50% chi tiết có thể làm từ thép kết cấu tiêu chuẩn cho phép tiết kiệm vật liệu. Do đó tiết kiệm tổng chi phí hàn. Công ty cũng tiếp tục nghiên cứu và thiết kế lại chi tiết để đạt hiệu quả cao hơn.
Bước 8: Tìm cách loại bỏ các chi phí do sử dụng công cụ quản lý lỗi thời
Nhiều công ty “sa lầy” với công việc giấy tờ yêu cầu để vận hành kinh doanh. Nhưng với các tiến bộ công nghệ mới nhất hôm nay, các vấn đề đó được giải quyết một cách tối ưu.
Ví dụ, một sản phẩm của Lincoln Electric là phần mềm ArcWork cung cấp tài liệu quy trình, tạo bản vẽ mà tất cả mọi người trong xưởng có thể truy cập. Theo dõi trình độ hàn của công nhân và nhiều tính năng khác. Các phần mềm như thế có thể được thiết kế cho các nhu cầu riêng của công ty và cung cấp hiệu suất làm việc tuyệt với cũng như loại bỏ được các lỗi thường gặp.
Bước 9: Sử dụng robot và tự động hóa sản xuất
Ngày nay tiến bộ công nghệ cung cấp nhiều lựa chọn. Robot có thể là hợp lý khi khối lượng sản phẩm của công ty là rất lớn. Nó có thể bù đắp cho khoản tiền chi cho một robot. Robot cũng có thể được xem xét nếu có một số các sản phẩm khác nhau tương tự, đủ để có thể được gia công bởi cùng một robot.
Trong các trường hợp không sử dụng robot. Công ty có thể sử dụng đồ gá hoặc tự động hóa quy trình hàn để tăng hiệu quả và chất lượng.
Chẳng hạn, có thể kết hợp đồ gá xoay để gá và quay một chi tiết bồn và đầu hàn đặt cố định để hàn các đường vòng quanh chu vi bồn. Trong trường hợp khác, nhà sản xuất ô tô đã quyết định tự động hóa quy trình hàn. Vì giá trị lớn của các sản phẩm cũng như mức độ và vị trí hàn phức tạp.
Bước 10: Kiểm tra các yếu tố về an toàn lao động
Mặc dù có thể dẫn đến giảm chi phí hàn ngay lập tức, tuân thủ kỹ thuật an toàn thích hợp sẽ tiết kiệm tiền trong thời gian dài bằng cách giảm thiểu tai nạn lao động. An toàn ở các hạng mục có thể bao gồm khí hàn, nguồn điện cấp cho máy hàn hoặc nguy cơ cháy nổ với các sản phẩm chịu áp lực.
Kết luận
Trên đây chỉ là một số yếu tố được xem xét khi Lincoln Electric thực hiện chương trình giảm chi phí vận hành. Theo chương trình này, một nhóm các chuyên gia Lincoln thăm một cơ sở và thực hiện một cuộc kiểm toán. Một danh sách các ý tưởng giảm chi phí sau đó được trình bày với công ty. Từ đó họ chọn ra và ưu tiên thực hiện. Các tổng kết về chi phí sản xuất cuối năm của công ty này, trong đó có tổng hợp chi phí sản xuất trong công đoạn hàn đã thể hiện xác đáng và rất ấn tượng về hiệu quả của các biện pháp giảm chi phí hàn mà công ty đã thực hiện.
