ТЕСТ: Влияние мощности УШМ на производительность при шлифовании. Сколько стоит экономия?

Производители и поставщики абразивного инструмента, в первую очередь зачистных (шлифовальных) кругов, часто сталкиваются с одной и той же проблемой. Передадут образцы на испытания в реальных условиях производства и через какое-то время получают ответ: «Ваши круги – барахло, совсем не работают». Пытаются проверить, в чём дело – ведь совсем недавно проводили у себя испытания, отличные круги, в чём причина недовольства? Спрашивают на производстве, каким конкретно инструментом работали – им выносят «болгарку» мощностью в киловатт, а то и меньше.

Попытки объяснить, что маломощный инструмент не годится для шлифовки, наталкиваются на откровенное непонимание: ведь УШМ – это же углошлифовальная машина, не так ли? Чем меньше мощность, тем дешевле инструмент, и вроде бы можно сэкономить довольно приличную сумму. Пусть даже работа займёт больше времени – этими потерями очень часто готовы пожертвовать.

НА КОГО РАССЧИТАНА СТАТЬЯ?

Эта статья будет интересна весьма широкой аудитории. Например, специалистам по материально-техническому обеспечению и снабжению промышленных предприятий. Теоретически они и так должны разбираться в этом вопросе, потому что обязаны предлагать обоснованные решения о покупке того или иного вида инструментов и оснастки. Но регулярные случаи использования откровенно неподходящих для поставленных задач УШМ говорят о том, что или такие сотрудники есть не везде, или они не всегда утруждают себя подобными расчётами.

Руководству предприятий эта информация тоже будет крайне полезна – мы предлагаем простую и понятную методику, которая поможет проконтролировать эффективность работы отдела снабжения. Теперь и сами посчитаете, в какие суммы вашему предприятию обходится неграмотный выбор.

Продавцам электроинструмента также настоятельно рекомендуем внимательно изучить этот материал – здесь есть отличные аргументы для рекламы именно мощных и, соответственно, более дорогих инструментов. Причём аргументы вполне разумные, ни о каком «впаривании» речь не идёт – вы просто сможете объяснить покупателю, что ему, действительно, нужна модель более высокого класса, и экономия не пойдёт на пользу.

ОТБОР УЧАСТНИКОВ И МЕТОДИКА ТЕСТА

Условия проведения испытаний предельно просты и могут быть легко воспроизведены каждым, кто захочет проверить наши выкладки. На этот раз мы сознательно ограничились ручной шлифовкой, нам нужно было воспроизвести обычную рабочую ситуацию, в которой эксплуатируются обдирочные абразивы. И кроме того, это ведь не тест самих кругов, хотя если вы нам полностью доверяете, то можете считать наши испытания тестом. Работал один человек, он же – один из авторов статьи. Сравнивая полученные в этот раз результаты с некоторыми результатами наших предыдущих тестов (мы ведь писали выше, что публикуем не всё), видим совпадение веса снятого металла с точностью до десятых долей грамма, хотя предыдущий тест мы проводили два года назад. Да, некоторые круги из представленных здесь мы испытывали раньше, и такое совпадение служит для нас надёжным подтверждением справедливости выкладок.

Набор отобранных для теста кругов совсем не случаен. 3М Cubitron II – как представитель инновационного направления, «кубитрон» - этот тип абразивов требует мощного инструмента, было очень интересно посмотреть, что покажут слабенькие «болгарки». Кстати, это были круги толщиной 4 мм – универсальные, их можно применять и как зачистные, и как отрезные.

Bosch, причём двух серий, был выбран как пример абразивов, хорошо известных и популярных на рынке. Причём одна серия кругов – европейская (Словения), вторая – китайская.

Круги Abraflex мы взяли потому, что они попадались нам на глаза буквально при каждом выходе в Интернет. И к тому же мы ранее получали очень много вопросов от промышленных предприятий, знакомых с нашими тестами, именно по этим кругам. Раньше марка Abraflex в наших тестах не участвовала, и мы решили, что пора бы узнать, что это за продукт такой, к которому столько вопросов.

TOTFlex – круги российского производства, сделанные в Иваново, на «ИСМА», и не по обычному рецепту, а с амбициями на высокие результаты. Конкретно эта серия кругов, называемая Aggressor, содержит циркониевое зерно, что увеличивает производительность.

Сначала мы думали ограничиться этим набором. Но, обработав полученные результаты, поняли, что без кругов Лужского абразивного завода статья будет неполной. Ведь что делает тот снабженец, что стремится сэкономить? Очевидно, он покупает маломощную дешёвую УШМ и самые дешёвые круги к ней… то есть лужские. Так в нашей статье появилась ещё и продукция отечественного абразивного гиганта.

Теперь об инструменте. Для работы мы взяли три углошлифовальные машины Bosch – GWS 1000, GWS 1400 и GWS 19-125. Выбор обусловлен тем, что на момент подготовки статьи самой мощной УШМ на 125-й круг из тех, что есть на рынке, являлась именно GWS 19-125 (1,9 кВт). Логично было брать машины одного производителя, в идеале ещё и с минимальными конструктивными отличиями. Розничная цена инструментов, по данным на март 2018 года, составляла 6432, 7168 и 13 000 российских рублей соответственно.

Каждым кругом мы шлифовали в течение 5 минут, после чего делали перерыв, чтобы заготовка успела остыть. После каждого подхода измеряли вес заготовки и вес круга, вычисляя, сколько он снял металла за эти 5 минут и сколько потерял сам.

Работа каждым кругом считалась оконченной либо через полчаса шлифовки (то есть после шести пятиминутных подходов), либо при падении веса круга до 100 г, если он изнашивался быстрее, чем за полчаса. При таком весе его диаметр падает настолько, что круг можно считать полностью изношенным. У других кругов, «переживших» получасовую эксплуатацию, остаточный ресурс ещё позволял продолжать работу, но он невелик, и мы для упрощения расчётов считаем такие круги тоже полностью изношенными. Принципиального влияния на конечный результат это допущение не оказывает.

В итоге по каждому кругу и по каждой УШМ мы получили две цифры: какое количество металла снял каждый круг за время своей «жизни» и сколько ему на это понадобилось времени. В статье мы приводим эти цифры на первых двух диаграммах. На первой – вес снятого металла, на второй – производительность в граммах в минуту. Всё, что мы публикуем дальше, – это расчёты, основанные на полученных результатах и некоторых допущениях.

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ РАСЧЁТОВ

Чтобы рассчитать стоимость эксплуатации УШМ разной мощности, нам необходимо зафиксировать некоторые параметры, иначе уравнение не будет иметь решения. Для примера рассмотрим производство, где УШМ используют для шлифовки сварного шва типа С2 (согласно ГОСТ 5264-80), толщина свариваемого металла (катет шва) – 8 мм. В этом случае общий вес шва длиной 1 метр, согласно ОСТ 24.940.02 (отраслевой стандарт, разработанный Иркутским заводом тяжёлого машиностроения им. Куйбышева, в котором определяется масса наплавленного металла погонного метра шва), составляет 286 г при ручной электродуговой сварке. Лишний вес примем за 15% – итого вес снимаемого металла при обработке 1 погонного метра сварного шва считаем равным 43 г.

Предположим также, что месячная зарплата рабочего составляет 30 000 рос. рублей при 21 рабочем дне в месяц, как в апреле 2018 года, и при восьмичасовой смене. Причём не учитываем время на замену круга, обед, перекур и т. д. Эти данные понадобятся нам для расчёта стоимости оплачиваемого рабочего времени.

И теперь, опираясь на эти цифры, посмотрим, в какие суммы обойдётся шлифовка сварного шва длиной 1 км.

НЕМНОГО СТАТИСТИКИ И ВПЕЧАТЛЕНИЙ

Насколько обоснованными можно считать полученные нами данные? Мы подсчитали статистику и выяснили, что при подготовке этой статьи мы потратили больше 20 часов только на шлифовку. Это суммарные данные от таймера, по которому мы отмеряли пятиминутные интервалы. То есть никаких обедов, перерывов – только работа, только хардкор! За эти 20 часов было снято почти 11 кг металла. У нас было достаточно времени, чтобы не просто набрать исчерпывающую статистику, но ещё и осознать, какие ощущения и эмоции вызывает работа «болгарками» разной мощности. Со всей уверенностью заявляем, что киловатт – это издевательство над рабочим. Конечно, когда речь идёт об обработке стали. У древесины или алюминия картина может быть другой. Круг «гладит» деталь, скорость съёма металла практически никакая, рабочему остаётся только стоять и поминать недобрым словом тех, кто заставил его работать неэффективным инструментом.

Приведём простую аналогию, чтобы было понятнее. Процесс шлифовки с помощью УШМ мощностью киловатт и меньше – это не более чем лёгкий петтинг. Настоящий секс начинается как минимум от полутора киловатт!

Обратите внимание: использованные в тесте круги 3М Cubitron II отличаются от всех остальных меньшей толщиной – 4 мм. Это универсальные круги, подходящие как для шлифовки, так и для резки. От более толстых 6-миллиметровых логично ожидать более высокого результата.

Остальные круги – в чистом виде шлифовальные, толщиной 6 или даже 7 (TOTFlex Aggressor ) мм.

А теперь – слайды!

РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ

Диаграмма 1. Вес снятого металла

Итак, первая диаграмма – общий вес снятого каждым кругом металла за время тестирования. Данные сгруппированы по марке используемых кругов. Левая колонка соответствует УШМ мощностью 1,0 кВт, средняя – 1,4, правая – 1,9 кВт. И мы видим то, что должны были увидеть, – чем мощнее инструмент, тем больше металла снимает круг за время своей «жизни». Можно сказать, что это его ресурс, измеренный в объёме работы, который он выполняет.

Диаграмма 2. Производительность

Вторая диаграмма показывает производительность съёма металла в граммах в минуту. И опять мы видим то, что логично было бы увидеть: чем больше мощность УШМ, тем выше производительность. Разница показателей в два, а то и в три раза. А ведь это – оплачиваемое рабочее время! Впрочем, об этом чуть позже.

Диаграмма 3. Расход кругов

Дальше пойдут расчёты. Третья диаграмма показывает, какое количество кругов каждого бренда понадобится для выполнения одинакового объёма работы. Получаем эту цифру очень просто: берём вес металла, который нам надо снять (из наших допущений следует, что это 43 кг), и делим на вес металла, снятого каждым кругом.

Диаграмма 4. Розничная цена кругов

Диаграмма 5. Общая стоимость кругов

Следующий шаг – оценим общую стоимость кругов, пошедших на выполнение одинакового объёма работы. Берём данные по расходу кругов и умножаем на их розничную цену. Видим разницу в полтора, а где-то даже в два раза. Причём «в деньгах» эта разница весьма ощутима – три тысячи рублей и даже больше.

Диаграмма 6. Стоимость труда

При абразивной обработке важно оценить расходы не только на оснастку, но и на зарплату рабочего. Это делается так: делим общий вес металла, который нам надо снять (43 кг), на производительность и получаем время, необходимое для этой работы, с учётом характеристик каждого круга и каждой УШМ. Умножаем на 3 рос. рубля (стоимость минуты работы оператора исходя из сделанных чуть ранее допущений) и получаем итоговые цифры (диаграмма 6). Видим логичную картину – чем мощнее инструмент, тем ниже расходы, потому что оператор выполняет работу быстрее. Но сами суммы, если честно, впечатлили даже нас. Напомним, что разница в стоимости GWS 1000 и GWS 1400 – около 700 рос.рублей. Но оператору за «дополнительное время» предприятие заплатит гораздо большую сумму. Например, на кругах Abraflex это около 3500 рос. рублей. Сэкономили при покупке УШМ 700 рос. рублей, рабочий провозился намного дольше, и переплата оказалась значительно больше сэкономленной суммы.

Диаграмма 7. Время обработки 1 км шва

Следующая диаграмма показывает, сколько времени понадобится на выполнение нашего стандартного объёма работы. Оцениваем его исходя из производительности. Ещё раз подчеркнём, что мы указываем только время работы. Понятно, что оператор не может работать безостановочно всю смену, ему нужно менять круги, заготовку, отдыхать, обедать, в конце концов. Хорошо, уменьшите наши цифры в полтора, да хоть в два раза – смысл от этого не изменится. Чем мощнее УШМ, тем быстрее будет выполнена работа, вопрос лишь в том, насколько быстрее.

Оказывается, в лучшем случае (с кругами 3М Cubitron II) на шлифовку километрового шва «болгаркой» мощностью 1,9 кВт уйдёт 14 часов. Те же круги, но на маломощной киловаттной УШМ отработают 32 часа. А в худшем случае (УШМ 1,0 кВт и круги Abraflex) вы потратите 63 часа. В условиях реальной эксплуатации это будет два-три дня или полторы-две недели соответственно. Ещё раз – за это время будет выполнен одинаковый объём работы, разница обусловлена только мощностью используемой УШМ и выбором кругов.

Диаграмма 8. Общие расходы на обработку

И последнее – просуммируем расходы на оснастку и оплату труда. Смотрим на итоговую диаграмму. Напомним, что разница в стоимости «болгарок» мощностью 1000  и 1900 Вт составляет около 6500 рос. рублей. Разница в суммарных расходах на оснастку и оплату труда почти во всех случаях оказалась выше. Таким образом, делаем вывод, что разница в стоимости инструментов окупается уже на том объёме работы, который мы взяли в качестве ориентира, – на шлифовке сварного шва общей длиной 1 км. То есть где-то за неделю работы, а то и меньше.

А теперь учтите, что мы вообще не рассматривали такой момент, как выход «болгарок» из строя по причине их перегрузки, хотя это вполне типичная ситуация. Рабочему выдают маломощный инструмент, который толком не снимает металл. Возникает естественное желание надавить посильнее, но мощности двигателя не хватает, чтобы работать с такой нагрузкой. Поэтому падают обороты (а значит, круги расходуются намного быстрее), а через какое-то время УШМ сгорает от перегрузки. А потом появляются отзывы в Интернете: «болгарки» такого-то бренда ненадёжные, они сразу же ломаются, никогда такие не покупайте. Мы уверены, что значительная часть подобных комментариев спровоцирована именно неправильным выбором инструмента, в первую очередь по мощности.

ВЫВОДЫ

Мы хоть и говорим, что результат теста был заранее предсказуем, но никогда не пытались посчитать стоимость эксплуатации УШМ разной мощности. Однако масштабы финансовых потерь, обусловленных «экономией», нас не просто удивили – шокировали.

Да, вы можете сэкономить несколько тысяч рублей на покупке инструмента, но сразу же начнёте «отстёгивать»: за дополнительное рабочее время (ведь производительность ниже), за повышенный расход кругов. И за ремонт сломанных «болгарок», конечно же. Так что у стремящихся к тотальной экономии закупщиков после публикации этих данных появится очень серьёзный повод обеспокоиться своими карьерными перспективами.

*Все суммы указаны в российских рублях.

 Источник: мастер-форум.ru