De keuze tussen snijden van rolmateriaal en snijden van vellen is niet alleen een kwestie van het formaat van het materiaal. Het is van invloed op de manier waarop het materiaal door het productieproces loopt, hoe vaak er van opdracht kan worden gewisseld, hoe efficiënt het materiaal wordt benut en hoe gemakkelijk het proces kan worden geautomatiseerd.
Bij het snijden met rolmateriaal staat een continue materiaalstroom centraal en worden grotere productieseries verwerkt. Het snijden van losse vellen biedt meer flexibiliteit wanneer materialen, diktes, vormen en partijgroottes regelmatig veranderen.
Beide methoden kunnen gebruikmaken van fiberlasertechnologie en beide kunnen in hoge mate worden geautomatiseerd. Het belangrijkste verschil zit hem in de manier waarop het materiaal het snijproces bereikt en wat er vóór en na het snijden gebeurt.
De juiste keuze hangt af van het productievolume, het productassortiment, de materiaalbehoeften en de mate van flexibiliteit die uw bedrijf nodig heeft.
Bij spoelsnijprocessen wordt metaal rechtstreeks uit een spoel gesneden in plaats van uit afzonderlijke, vooraf gesneden platen.
In een typisch systeem met roltoevoer wordt het materiaal van een afrolunit afgewikkeld, rechtgetrokken of geëgaliseerd, naar de bewerkingszone gevoerd en vervolgens tot afgewerkte onderdelen of halffabricaten gesneden. Afhankelijk van het systeem kan het snijden worden gecombineerd met ponsen, vormen, stapelen of andere vervolgbewerkingen.
Het belangrijkste kenmerk is de continue materiaaltoevoer. In plaats van na elk vel te stoppen, kan de lijn het materiaal van de rol blijven verwerken totdat de productieserie is voltooid of de rol moet worden vervangen.
Hierdoor is het snijden van spoelen bijzonder geschikt voor serieproductie, waarbij grote hoeveelheden onderdelen worden vervaardigd uit hetzelfde of vergelijkbaar materiaal.
Het snijden van losse vellen begint met afzonderlijke, vlakke vellen met vooraf vastgestelde afmetingen.
Elke plaat wordt in de snijmachine geladen, de geneste onderdelen worden bewerkt en vervolgens wordt de plaat uitgeladen of vervangen door de volgende. Deze cyclus kan handmatig plaatsvinden of in hoge mate geautomatiseerd zijn met palletwisselaars, laadsystemen, opslagtorens en sorteerapparatuur.
Omdat elk vel een afzonderlijke materiaaleenheid vormt, kunnen fabrikanten relatief gemakkelijk schakelen tussen verschillende kwaliteiten, diktes, formaten en opdrachten.
Dit is een van de redenen waarom het snijden met een vezellaser op losse platen op grote schaal wordt toegepast in loonwerkbedrijven en productieomgevingen met een grote verscheidenheid aan onderdelen.
De eenvoudigste manier om de twee benaderingen te begrijpen is als volgt:
Bij productie met roltoevoer wordt een lange strook materiaal door een geïntegreerde productielijn gevoerd. Het is niet nodig om om de paar meter van plaat te wisselen, waardoor onderbrekingen tijdens langere productieruns kunnen worden beperkt.
Bij de productie met losse vellen blijven die individuele materiaalwijzigingen behouden, maar dat maakt het ook gemakkelijker om van de ene opdracht naar de andere over te schakelen.
Dit betekent niet dat lasersnijden vanuit een rol beperkt is tot eenvoudige vormen. Een vezellaser kan nog steeds complexe contouren en verschillende onderdelen uit een rol produceren. De belangrijkste beperking doet zich voor wanneer het productieschema frequente wisselingen van materiaalsoort, dikte of rolbreedte vereist.
Systemen met losse vellen zijn over het algemeen beter geschikt voor dat soort variabiliteit.
Het materiaalgebruik is een van de belangrijkste redenen waarom fabrikanten kiezen voor productie met rolmateriaal.
Bij conventionele platen wordt het nesten altijd beperkt door de afmetingen van de plaat. Elke plaat heeft een vastomlijnd begin en einde, en de nestsoftware moet de onderdelen binnen die grenzen rangschikken.
Bij productie met rolmateriaal vervalt de beperking van de vellenlengte. Onderdelen kunnen langs een doorlopende strook worden genest, waardoor het nestingsysteem meer vrijheid krijgt om het beschikbare materiaal efficiënt te benutten.
Dat betekent niet dat het snijden van rollen afval volledig uitsluit. De breedte van de rol, de vorm van het onderdeel, de nestingstrategie en de productiemix bepalen nog steeds hoeveel materiaal er daadwerkelijk wordt gebruikt.
Het voordeel is dat dit proces een aantal beperkingen kan verminderen die voortvloeien uit vaste plaatformaten. Bij de massaproductie van geschikte onderdelen kan dit leiden tot een lager materiaalverbruik per afgewerkt onderdeel.
In het oorspronkelijke ontwerp wordt het materiaalgebruik terecht aangemerkt als een voordeel van de verwerking van rollen, maar de bewering dat dit „afval aan de randen van platen elimineert” is te absoluut.
Systemen met spoeltoevoer zijn ontworpen voor continue productie.
Omdat het materiaal rechtstreeks vanuit de rol wordt aangevoerd, zijn herhaaldelijk laden van platen en het wisselen van pallets niet langer nodig in de normale productiecyclus. Het afrollen, egaliseren, aanvoeren, snijden en de verdere verwerking kunnen in één geautomatiseerde lijn worden geïntegreerd.
Het productiviteitsvoordeel vloeit niet per se voort uit een sneller snijproces. Als beide systemen gebruikmaken van vergelijkbare vezellasertechnologie, kan de laser zelf vergelijkbare prestaties leveren.
Het verschil zit hem in de tijd waarin er niet gesneden wordt.
Een lijn die vanuit een rol wordt gevoed, kan continu materiaal aanvoeren zonder te hoeven wachten tot er een nieuw vel in de machine wordt ingevoerd. Dit wordt steeds belangrijker bij langere productieseries.
Ook bij het snijden van losse vellen kan een zeer hoge mate van automatisering worden bereikt. Moderne systemen kunnen geautomatiseerde opslag, laden, lossen en sorteren combineren met een door software gestuurde productie. Het omschrijven van de automatisering bij het snijden van losse vellen als louter „matig tot hoog”, zoals in de oorspronkelijke vergelijking, doet daarom geen recht aan wat de huidige systemen kunnen.
Het verschil kan het best worden omschreven als continue inline-automatisering versus flexibele automatisering op basis van vellen.
Dit is meestal het punt waarop het snijden van losse vellen een duidelijk voordeel biedt.
Het overschakelen van het ene plaatmateriaal of de ene dikte naar het andere kan relatief eenvoudig zijn, vooral wanneer de machine is aangesloten op een geautomatiseerd opslagsysteem.
Die flexibiliteit komt goed van pas wanneer het productieschema veel verschillende orders, kleine series, prototypes of klantspecifieke onderdelen bevat.
Productie op basis van rolmateriaal werkt het beste wanneer er een aanzienlijke hoeveelheid werk kan worden verwerkt op basis van dezelfde rolspecificatie. Het aanpassen van de rolbreedte, -dikte of materiaalkwaliteit vergt doorgaans meer voorbereiding dan het kiezen van een andere plaat.
Het oorspronkelijke ontwerp wijst dan ook in de juiste richting wanneer het het snijden van plaatmateriaal beschrijft als bijzonder geschikt voor productie met een grote verscheidenheid aan producten en frequente omschakelingen.
Het verschil zit niet zozeer in de vormen die de machine kan snijden, maar meer in hoe gemakkelijk het gehele productiesysteem kan overschakelen van de ene materiaalvereiste naar de andere.
De economische aspecten van de productie met rolmateriaal en met vellen moeten op het niveau van het volledige proces worden beoordeeld.
Een lijn met roltoevoer vereist extra apparatuur voor het hanteren, rechttrekken, egaliseren en aanvoeren van rollen. Het systeem is daarom in eerste instantie doorgaans complexer dan een op zichzelf staande plaatzaagmachine.
Die extra investering kan economisch gezien zinvol zijn wanneer het productievolume groot genoeg is om te profiteren van een continue materiaalstroom, minder handmatige verwerking, minder onderbrekingen en een beter materiaalgebruik.
De vellenproductie kent een andere kostenstructuur. Men kan beginnen met een eenvoudigere machineconfiguratie en deze uitbreiden met opslagcapaciteit en automatisering naarmate de productie-eisen toenemen.
Die flexibiliteit kan ook economische waarde hebben. Als een fabrikant regelmatig van materiaal, dikte en partijgrootte wisselt, kan het vermijden van langdurige omschakelingen en een speciale voorraad spoelen belangrijker zijn dan het maximaliseren van de continue productietijd.
Om deze reden zijn de kosten per onderdeel bij geen van beide processen automatisch lager.
Voor een correcte vergelijking moet rekening worden gehouden met de daadwerkelijke onderdelen, materialen, productievolumes, omschakelingsfrequentie, arbeidsbehoeften en verwachte machinebezettingsgraad van de fabrikant.
| Factor | Snijden met spoelvoeding | Snijden van losse vellen |
|---|---|---|
| Productiemodus | Continu | Blad voor blad |
| Het meest geschikt voor | Langere, repetitieve looptrainingen | Gemengde productie |
| Materiaalbenutting | Zeer hoog, met geschikte broedplaatsen | Hoog, maar beperkt door het formaat van het vel |
| Wezenlijke wijzigingen | Meer betrokken | Relatief snel |
| Flexibiliteit in de geometrie | Hoog | Hoog |
| Mogelijkheden voor automatisering | Zeer hoog | Zeer hoog |
| Systeemcomplexiteit | Hoger | Beter schaalbaar |
| Belangrijkste voordeel | Ononderbroken productiestroom | Flexibiliteit in de productie |
Kies snijden met roltoevoer wanneer uw productie grote hoeveelheden terugkerende onderdelen bevat die zijn vervaardigd uit een relatief stabiel assortiment materialen.
Typische toepassingen zijn onder meer auto-onderdelen, HVAC-producten, huishoudelijke apparaten, bouwonderdelen en andere gestandaardiseerde onderdelen die in grote hoeveelheden worden geproduceerd. Dit zijn ook de sectoren die in het oorspronkelijke ontwerp werden aangemerkt als sterke kandidaten voor de verwerking van spoelen.
In de praktijk biedt het snijden van spoelen een antwoord op één productievraag:
Hoe efficiënt kunnen we een continue aanvoer van materiaal omzetten in afgewerkte onderdelen?
Kies snijden van losse vellen wanneer productievariatie belangrijker is.
Het is over het algemeen beter geschikt voor loonwerkbedrijven, contractfabrikanten, op maat gemaakte apparatuur, prototypes en productieomgevingen waarin materialen, diktes, geometrieën en partijgroottes regelmatig veranderen.
Het snijden van vellen geeft antwoord op een andere vraag:
Hoe efficiënt kunnen we van de ene baan naar de volgende overstappen?
Sommige fabrikanten kunnen van beide profiteren. Productie met rolvoeding is geschikt voor terugkerende onderdelen die in grote hoeveelheden worden geproduceerd, terwijl machines met vellenvoeding beschikbaar blijven voor variabele, op maat gemaakte of kleinere productieseries.
Bij het snijden van rolmateriaal en vellen kan dezelfde snijtechnologie worden gebruikt, maar de productie wordt op verschillende manieren georganiseerd.
Bij het snijden van rolmateriaal staat continuïteit centraal. Dit vermindert het aantal herhaalde materiaalwisselingen, maakt lange geautomatiseerde productieruns mogelijk en biedt meer vrijheid bij het nesten over de lengte van het materiaal.
Bij het snijden van losse vellen staat flexibiliteit centraal. Hierdoor kunnen fabrikanten snel schakelen tussen verschillende materialen, diktes, formaten en productieopdrachten.
Voor een stabiele, repetitieve productie kan verwerking met rolmateriaal zorgen voor een efficiëntere materiaalstroom. Bij productie met een grote verscheidenheid aan producten en frequente wisselingen tussen opdrachten is snijden met vellen doorgaans de flexibelere aanpak.
Bij de beslissing moet men daarom niet in de eerste plaats uitgaan van de vraag of een onderdeel uit een rol of uit een plaat kan worden gesneden.
Het zou moeten beginnen met hoe dat onderdeel door je productieproces moet lopen.
