XVII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Технология создания сувенирной продукции на станках с ЧПУ

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Комиссаров А.Д. 1

---

1МАОУ Косулинская СОШ №8

Храмцова О.А. 1

---

1МАОУ Косулинская СОШ №8

Работа в формате PDF

567.5 KB

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение

Несколько лет назад мы с отцом решили, что я могу зарабатывать деньги, помогая ему выполнять сувенирную продукцию на лазерном станке. На тот момент я имел смутное представление о том, как он работает, какие компьютерные программы необходимы для работы со станком, какого рода продукцию можно на нем производить, и как окупить себестоимость станка? В общем мы задались вопросом: как организовать бизнес с использованием лазерного станка?

Актуальность. Заработок денег стал сегодня неотъемлемой частью нашей жизни. Выбор способа зарабатывания денег - важный этап в жизни молодого человека. Как заработать деньги, если у тебя нет пока достойного образования, нет много денег для того, чтобы открыть свое производственное предприятие, но есть небольшой стартовый капитал, умение работать в графическом редакторе, творческие идеи и трудолюбие?

Гипотеза: Возможно ли начать предпринимательскую деятельность без опыта работы.

Объект исследования: изучение рынка предпринимательской деятельности.

Предмет исследования: Возможность заработать на станке с ЧПУ.

Проблема. Многие люди, не имеющие опыта работы, испытывают трудности с поиском заработка. Ведь в наше время все работодатели отталкиваются от наличия опыта работы. А может стоит попробовать свое дело? Возникает вопрос: «Как начать свое предпринимательское дело?»

Цель: Разработка бизнес-плана по созданию продукции, изготовленной на лазерном станке.

Задачи:

Изучить, какую продукцию можно производить на лазерном станке имеющейся модели;

Узнать принцип работы лазерного станка;

Познакомиться с компьютерными программами, которые необходимы для работы со станком с ЧПУ;

Научиться пользоваться графическими редакторами, для создания макетов;

Произвести несколько сувенирных продуктов на станке;

Организовать ярмарку-продажу сувенирной продукции.

Методы, используемые при написании проекта.

Исследование: анализ различных видов заработка.

Практический: Производство сувенирной продукции.

Теоретическая и практическая значимость:

расширение области знаний учащихся в области ведения бизнеса;

получение навыков работы на станке с ЧПУ;

пример готового бизнеса для учащихся.

Тип проекта. Практико-ориентированный

Глава 1. Теоретические основы предпринимательской деятельности

1.1. Современные виды предпринимательской деятельности

Предпринимательство – это самостоятельная экономическая деятельность, направленная на получение прибыли.

Различают четыре разновидности предпринимательской деятельности:

производственное предпринимательство; коммерческое предпринимательство; финансовое предпринимательство; консалтинг.

Производственное предпринимательство - это деятельность, направленная на производство продукции, выполнение работ, оказание услуг, подлежащих последующей реализации потребителям. Функция производства в данном виде предпринимательства является основной.

Круг интересов производственного предпринимательства довольно разнообразен, и для его реализации требуются финансовые и материальные ресурсы, порой довольно значительные.

Коммерческое предпринимательство - это деятельность, связанная с реализацией производственной продукции, доведением ее до потребителя на основе купли - продажи. Полем деятельности коммерческого предпринимательства служат товарные биржи и торговые организации.

Финансовое предпринимательство - это деятельность, где объектом купли-продажи является специфический товар - деньги, иностранная валюта, ценные бумаги. Сущность финансово-кредитного предпринимательства заключается в том, что предприниматель приобретает главный фактор предпринимательства в виде различных денежных средств (денег, валюты, ценных бумаг) за денежную сумму у владельцев денежных средств.

Консалтинг - это платный вид деятельности по предоставлению консультационных услуг консультантом клиенту. Независимый профессионально подготовленный консультант идет на помощь клиенту с целью оптимизировать бизнес клиента.

Далее речь в моей работе пойдет о производственном предпринимательстве.

1.2. Бизнес - план – как основа заработка

Перед началом своей предпринимательской деятельности обязательно нужно внимательно изучить эту сферу деятельности и составить бизнес-план.

Бизнес – план – это детальный план ведения бизнеса, рассчитанный на получение большей выгоды. Он включает в себя сведения о способах организации бизнеса, производства и методы продвижения продукции.

Бизнес – план может быть оформлен по международным стандартам UNIDO или иметь уникальный вид в зависимости от пожеланий предпринимателя. Для своего вида деятельности, я предпочел отклониться от международного стандарта UNIDO и создать свой упрощенный бизнес - план, которого я буду придерживаться. Более подробно свой бизнес-проект я опишу в практической части своей работы.

1.3. Устройство и принцип работы лазерного станка

Устройство лазерного станка заключается в том, что он состоит из разных частей механизмов, которые выполняют разные роли, позволяя станку работать эффективно.

За несущую функцию отвечает корпус станка, он должен соответствовать требованиям таким как: жесткость и геометричность.

Для плавного и точного перемещения подвижных частей в корпус устанавливаются направляющие по осям х и у.

Привод, который передает усилие с мотора на подвижные детали, может быть выполнен как зубчатый ремень или шариково - винтовые пары. Каждая ось стола имеет свой мотор, что позволяет передвигаться по всем осям стола быстро и точно.

Второй частью механизма лазерного станка является оптика.

Это система зеркал, которая устанавливается на подвижных деталях координатного стола, для того чтобы излучение лазера попадало нужное место на материале. Выходя из трубки, луч сталкивается с неподвижным зеркалом, которое изменяет его траекторию, далее луч попадает на подвижное зеркало, которое тоже меняет его направление уже к третьему зеркалу, которое направляет луч в линзу. Линза помогает сфокусировать луч с изначальных 10 мм в пятнышко, не превышающее диаметр в 0.2 мм.

Чтобы сохранять первоначальную энергию луча, зеркала обрабатывают специальным составом, затем полируют. Данная процедура помогает уменьшить рассеивание луча, тем самым, не уменьшая его мощность.

Лазерная лампа является третьей частью механизма. В ней организован оптический резонатор и 2 кольцевых электрода. Она наполняется газовыми смесями, основу которых составляют углекислоты. При работе лазера, на электроды подается высокое напряжение, которое приводит к образованию тлеющего разряда, как в неоновых лампах. В этом разряде электроны движутся от положительного заряда к отрицательному и при перенасыщении энергией происходит свечение т.е выделение фотонов, которые при проникновении в тлеющий заряд вызывают лавинообразное выделение себе подобных. Зеркала в лазерной лампе распложены так, что вызывают резонанс системы, из-за которого энергия фотонов становится слишком велика и полупрозрачное зеркало не может их удержать и они вырываются, образуя лазер.

Так же в эту систему входят и вспомогательные устройства, обеспечивающие правильную работу лазера. В список этих устройств входят: Чиллер, вытяжка и воздушный компрессор.

Мозгом станка является контроллер, он заставляет всю систему работать слаженно. Для отправки команды с компьютера на контроллер нужны программы, которые будут подходить соответствующему типу контроллера.

Для работы с моим станком, я использую 2 программы: RDworks v.8 для настройки и отправки на станок команды и CorelDraw для создания макетов, которые перебрасываются в RDworks, который отправляет эти данные на станок.

Рисунок 1. Компьютерная программа Rdworks для управления станком с контроллером Ruida.

Рисунок 2. Компьютерная программа для создания векторных изображений в CorelDraw.

В общем, принцип работы лазерного станка заключается в том, что сфокусированный луч в том месте, где соприкасается с материалом, меняет его структуру, что приводит к его исчезновению, что помогает делать ровные и точные срезы без последующей обработки. Если хватает мощности лазера, луч проходит материал насквозь, в этом случае это явления называется резкой. А если луч не проходит насквозь и оставляет на материале следы, это является гравировкой.

Рисунок 3. Схема расположения зеркал на рабочей поверхности лазерного станка.

Рисунок 4. Компоненты лазерного станка.

1.4. Применение лазерных станков

Список продукции, которую можно выполнить с использованием лазерного станка достаточно велик. Такие станки могут без проблем обрабатывать почти все виды материалов: дерево, стекло, пластик, акрил, кожу, ткань, камень, металлы и др.

Лазерный станок может применяться в различных сферах деятельности человека: создание рекламной и сувенирной продукции, изготовление печатей, выполнение интерьерного дизайна, обработка кожаных изделий (кожгалантерея) и маркировка изделий.

Такая популярность связана с тем, что лазерные станки являются универсальным инструментом, умеющим: резать, гравировать, маркировать и создавать отверстия в материалах. Станок способен обрабатывать большое количество материала за короткий промежуток времени. Причем материалы могут быть разные по плотности, твердости и толщине. Лазер способен делать заготовки с минимальными погрешностями на такой скорости, которую не осилит любое другое оборудование.

Лазер можно использовать для обработки любых видов древесины, в том числе натурального дерева, фанеры и МДФ. Речь идет не только о сувенирных изделиях (линейки, салфетницы, стаканы для карандашей, шкатулки, таблетницы, визитницы и т. д.), но и о выпуске мебельной продукции (изготовление кухонь, шкафов, выставочной мебели, столов, стульев и т.д.). Кроме того, из дерева на станке изготавливают паркетные доски и кроят рейки.

Лазерную резку в создании сувенирной бизнес-продукции применяют при оформлении лайтбоксов, объемных и светящихся букв, украшающие рекламные вывески, витрины магазинов, входы в торговые залы и входные группы торговых центров. В отличии от бумажных плакатов, светящиеся привлекают больше внимания.

Лазерная резка помогает создавать большое количество POS-материалов разного назначения

Другие примеры популярных способов применения лазерной резки:

украшение сувениров и подарков;

нанесение надписей на кабинетные таблички, вывески и шильды;

декоративное оформление промопродукции;

оформление стоек рецепции, уголков покупателя, стендов (нанесение букв, логотипа и пр.);

создание уникальной рекламной продукции из акрила (Приложение 1).

Кожа и картон очень распространены для изготовления изделий с изогнутым контуром и сложными декоративными элементами. Возможности лазерной резки позволяют без проблем создать самый замысловатый дизайн. (Приложение 1).

Лазерная резка не портит материалы. Технологию используют не только для нанесения надписей и изображений, но и для раскроя. Причем изделие может иметь абсолютно разные размеры, надписи и рисунки любой сложности. Это обусловлено высокой точностью лазера, который может сконцентрироваться на материале пятном диаметром в десятые доли миллиметра. Это гарантирует получение ровного края и плотное прилегание стыков изготавливаемого изделия (Приложение 1).

В кожгалантерее лазерный станок является прекрасным инструментом для многослойной резки тонких материалов. Луч позволяет сделать точный разрез, не разрушая ткань, и способен гравировать различные узоры на изделиях.

Изготовление штампов и печатей не может обойтись без помощи лазерного станка, так как лазер способен точно вырезать мелкий буквы на силиконовой подложке (Приложение 1).

Глава 2. Создание сувенирной продукции на станке с ЧПУ

2.1. Разработка бизнес-плана

Для своего вида деятельности, я предпочел отклониться от международного стандарта UNIDO и создать свой упрощенный бизнес - план, которого я буду придерживаться. Он состоит из следующих пунктов:

1) резюме фирмы (описание продукта, краткое описание вида деятельности, распределение денежных средств);

2) план маркетинга (выявление проблемы и ее решение, определение целевой аудитории, анализ рынка и конкуренции, способы привлечения клиентов);

3) план производства товаров и услуг (процесс производства, контроль качества);

4) финансовый план и прогноз рисков (оценка затраченных средств, расчет себестоимости продукта, расчет прибыли и убытков, способы минимизации рисков).

Визитная карточка бизнес-плана представлена в таблице:

Таблица 1. Визитная карточка бизнес-плана

Приведу важные математические выкладки при создании сувенирной продукции на станке с ЧПУ.

Основным пунктом расходов при работе над изготовлением сувенирной продукции будет приобретение лазерного станка и оборудования к нему.

На 2022 год чтобы купить качественный станок, необходимо выделить из бюджета семьи не менее 300 000 рублей. Мощность такого станка будет составлять 100-120 Вт и иметь размер рабочего поля 600*1000 мм.

Стоит учитывать то, что в среднем это оборудование работает около 5 лет, те есть за 5 лет надо «отбить» его полную стоимость. Таким образом, ежемесячные затраты на использование станка, составляют 300 000 рублей: 60 месяцев = 5 000 рублей.

Следующей статьей расходов нужно считать использование лазерной трубки. В среднем срок ее службы составляет 2 года, а ее стоимость на рынке 30 000 - 40 000 рублей. Таким образом, ежемесячные затраты на использование лазерной трубы, составляют 30 000 рублей: 24 месяца = 1 250 рублей.

К расходным материалам, кроме лазерной трубки нужно отнести такие материалы, как смазки, линзы, зеркала и прочее. Средние затраты в месяц составляют 1 000 рублей.

Также необходимо ежемесячно использовать при производстве фанеру, клей, пластик и шкурки. В месяц затраты на них составляют около 4 000 рублей.

Таким образом: 5 000 + 1 250 + 1 000 + 4 000 = 11 250 рублей.

Подведу промежуточный итог: 11 250 рублей в месяц – минимальная сумма, необходимая для покрытия расходов в месяц по использованию оборудования, расходных материалов и закупки материалов при изготовлении продукции на лазерном станке.

Для изготовления своей продукции я использую фанеру разной толщины. Поэтому, считаю необходимым рассчитать, сколько за месяц можно вырезать фанеры в идеальных условиях. Учитывая, что скорость резки лазера фанеры толщиной 3 мм составляет 25 мм/с; толщиной 4 мм - 23 мм/с; толщиной 6 мм - 13 мм/с, а рабочий день составляет 10 часов в день при пятидневной рабочей неделе, получаю, что обработать можно такое количество метров фанерного листа, можно воспользовавшись расчетной формулой: количество рабочих дней * количество рабочих часов *3600 *скорость резки листа фанеры. Результаты расчетов приведены в таблице:

Таблица 2. Расчет количества резки фанерного листа в зависимости от толщины материала

Хочется отметить, что эти числа получены при подсчете в «идеальных условиях», то есть без учета остановок, замедлений в работе станка и случаев, когда детали не прорезаны до конца. В реальных же ситуациях количество разрезанного листа, как показывает моя практика на 30% меньше, то есть фактически получаем, что количество разрезанного листа фанеры размером 3 мм составляет 19 800 -30% от 19 800 =13 860 м, размером 4 мм составляет 18 216 - 30% от 18 216 м = 12 750 м, размером 6 мм составляет 10 296 – 30% от 10 296 = 7 207 м.

Чтобы подсчитать себестоимость резки листа фанеры, нужно разделить расходы в месяц на общий метраж в месяц. Полученные данные представлены в расчетной таблице:

Таблица 3. Расчет себестоимости резки погонного метра листа фанеры

С основными расходами я провел расчеты, теперь надо выяснить как же заработать с помощью станка?

Если нужно выполнить лазерную резку на заказ (случай, когда покупатель предлагает вам готовый макет, а вы его просто вырезаете), то такая цена резки рассчитывается из расчета 20-30 рублей за метр фанеры толщиной 3-4 мм. Это очень распространенный способ заработка, так как большинство частных мастеров и рекламных агентств не имеют своего оборудования. А мне такая работа под силу.

Коммерческие же заказы являются самыми сложными, но самыми высокооплачиваемыми. Нужно самому создавать макеты и вырезать готовую сувенирную продукцию. Примерами продукции чаще всего являются часы, календари, фоторамки, гравировки брендов и портретов.

Таблица 4. Примеры готовых работ и примерная стоимость работы

Коммерческие заказы - выгодный вариант ведения бизнеса, а хорошо выполненная заказанная работа позволяет сформировать круг постоянных клиентов, которые будут часто заказывать у вас. Таких покупателей можно найти двумя способами:

1. «Сарафанное радио» - неформальные формы и способы передачи устной информации о товаре или услуге. Человек часто узнаёт от знакомых и друзей о какой-либо новинке или об услуге, которую как раз искал. И с большей охотой человек обращает внимание на рекомендации знакомых, нежели просто на рекламу.

Плюсы «сарафанного радио»: не надо тратить деньги на рекламу, клиенты приходят сами; если к вам приходят, значит у вас качественная услуга и вас готовы порекомендовать другим.

Минусы «сарафанного радио»: радио невозможно контролировать, и это неудивительно, ведь «испорченный телефон» никто не отменял; если полагаться только на «сарафанное радио», то один негативный отзыв может погубить бизнес; невозможно масштабироваться, так как клиенты приходят по одним и тем же каналам; расслабляет владельца бизнеса и лишает желания пробовать другие инструменты продвижения; если использовать его как единственный инструмент продвижения, то это сделает бизнес неустойчивым так как хозяин не влияет на количество клиентов, а ждет, пока вас кто-то порекомендует.

Особенно хорошо работает в маленьких городах и селах.

2. Рассылка рекламы на платных и бесплатных досках объявлений. Является очень эффективным способом поиска клиентов, но за размещение рекламы в большинстве случаев надо платить.

Кроме того, нужно помнить о том, что можно усилить данный эффект:

1. Не полагайтесь только на сарафанное радио – используйте все каналы привлечения клиентов. Выбирайте самых лучших клиентов.

2. Всегда давайте чуть больше, чем клиент ожидает и тогда он охотнее вас порекомендует.

3. Расширяйте сетку партнеров. Знакомьтесь, участвуйте в совместных проектах, обменивайтесь опытом.

4. Предлагайте бонусы за пост о вашем бизнесе.

5. Просите разместить отзыв в Яндекс картах и других «отзовиках».

6. Нужны рекомендации – просто попросите. Напоминайте о себе, а не ждите у моря погоды.

Ищите «горячий спрос». Горячий спрос через поисковые системы не так требователен, но вы всегда можете превратить его в постоянного клиента отличным сервисом.

Выбор оборудования является самым сложным этапом, так как нужно учитывать абсолютно все характеристики перед дорогостоящей покупкой. Первым этапом нужно определить, под какие задачи будет использоваться лазерный станок. Если станок будет использоваться для простой гравировки, то хватит и маломощного устройства, с потребляемой мощностью менее 50 Вт. А если вы собираетесь еще и вырезать на нем фанеру или другие материалы, нужно выбирать модели помощнее, от 60 Вт и больше.

Вторым этапом нужно определиться с размерами рабочего поля. Чем больше оно будет, тем с большим по размерам материалом можно будет работать. Для производства мелких деталей (брелоков, подвесок и т.п.) подойдет станок с размером поля не более 300*200 мм. Для производства крупной сувенирной продукции (портреты, салфетницы, вывески и т.п.) нужен стол побольше, с самым распространенным размером 600*1000 мм. Для больших производственных предприятий (производство мебели, шкафов и т.п.) необходим размер поля не менее 2000*3500 мм.

Третий этап самый сложный. Необходимо выбрать систему управления станком. Объясняя простым языком, определить, что является мозгом и сердцем станка. Самыми популярными и распространяемыми на сегодняшний день считаются является контроллеры RUIDA и M2.

М2 является самым бюджетным контроллером. Он однозадачный и запоминает только одну команду после нажатия кнопки Пуск, а именно, гравировка или резка, а значит после гравировки надо переделать задачу для него, чтобы он смог вырезать изделие. Такой контролер применяется преимущественно в бюджетных моделях настольных станков, реже в напольных. Существенным минусом является то, что для его работы обязательно должен быть радом расположенный компьютер, так как он не имеет внутренней памяти и работает по принципу принтера.

RUIDA же является многозадачным контроллером, который умеет выполнять последовательность заданных действий и может запоминать предыдущие. Он используется в «среднебюджетных» и дорогих станках. Контроллер RUIDA отличается от М2 объемом оперативной, внутренней памяти и процессором. В отличии от М2, пользуясь станком на базе контроллера RUIDA не обязательно иметь компьютер рядом, так как контроллер умеет считывать данные с флешки и работать через LAN кабель.

2.2. Этапы производства сувенирной продукции

При создании сувенирной продукции первым этапом должен быть выбор изделия, которое получится в конечном этапе. Я выбрал салфетницу, так как ее я уже не раз делал, и покупатели всегда оставались довольны.Дальше следует посмотреть, какая фанера осталась в наличии и в зависимости от ее характеристик, подкорректировать макет или создать новый макет.Далее перекидываю файл на флеш накопитель и иду в мастерскую.Включаю источник бесперебойного питания и компьютер, пока ПК запускается, я отмеряю нужное количество фанеры и отрезаю ее лобзиком. Запускаю станок и перебрасываю макет в программу управления станка, нажимаю кнопку старт.Пока станок вырезает детали, нужно подготовить необходимые инструменты, для последующей обработки деталей (Клей, шкурки и воздушный компрессор).Вытаскиваю детали с поля станка, обрабатываю их шкуркой, обдуваю компрессором от деревянной пыли и начинаю склеивать.После склейки, подтираю лишний клей и жду 30 мин для полного застывания клея. Салфетница готова!

Более подробно процесс изготовления салфетницы на лазерном станке я снял на видео и смонтировал фильм.

Заключение

Работая над проектом, особенно над теоретической частью, я много для себя узнал нового о предпринимательской деятельности и составлении предварительных расчета для ведения и управления собственным бизнесом.

Я считаю, что моя гипотеза доказана, так как на личном примере удостоверился, то что можно начать предпринимательскую деятельность без опыта работы и малейших знаний о ней. Мне удалось достичь желаемой цели и создать свой личный бизнес – план, который поможет с дальнейшим продвижением бизнеса.

Я думаю, что многим могут пригодиться материалы, изложенные в моем проекте. Он может послужить толчком для изучения рынка предпринимательской деятельности, ведь скоро мы заканчиваем школу, и пора задумываться о собственном будущем материальном состоянии.

Лично меня работа над проектом заставляет не останавливаться я на достигнутом, а продолжать изучать тонкости ведения бизнеса и искать новые способы привлечения клиентов для получения более стабильной выручки.

Я планирую развивать свой бизнес, так как он является той нишей, которая мне пришлась по душе из-за того, что я работаю дома и на себя. Я независим ни от кого и могу экспериментировать с подачей и производством товара, учиться на своих ошибках.

В общем я доволен итогом своего проекта и считаю, что сделал его не зря.

Список литературы

https://studopedia.ru/20_15814_opredelenie-proizvodstvennogo-predprinimatelstva.html

https://выгодный-вклад.рф/biznes-plan/yslygi/lazernaya-gravirovka-kak-biznes.html

https://studopedia.su/1_44723_kommercheskoe-predprinimatelstvo.html

https://studbooks.net/52793/ekonomika/finansovoe_predprinimatelstvo

https://investments.academic.ru/1059/Консалтинг

https://virand.ru/2019/09/09/lazernyj-stanok-kak-biznes-osnovnye-oshibki-pri-otkrytii-malogo-biznesa/

http://mrates.ru/kak-nachat-biznes-na-lazernom-stanke-s-chpu/#2

https://vektorus.ru/blog/ustrojstvo-lazernogo-stanka.html

https://zen.yandex.ru/media/lasercut/naznachenie-lazernyh-stankov-gde-primeniaiutsia-i-dlia-chego-oni-nujny-5d47e6c123371c00af409e2d