DZIAŁANIE I PIECZENIE

Jak porównać koszty produkcji

  Krótki przewodnik, aby zidentyfikować technologię spośród dostępnych, przy najniższych możliwych kosztach produkcji, w zależności od liczby i rodzaju produkowanych części.

  Celem inżynierii procesowej jest identyfikacja najmniej kosztownego cyklu produkcyjnego do wytworzenia produktu. Produkt z arkusza blachy kieruje się cyklem, który rozpoczyna się od surowca, przechodzi przez cięcie (wykrawanie, wykrawanie lub cięcie laserowe), a następnie formowanie (zginanie, rozciąganie lub wytłaczanie, walcowanie). Technologie cięcia poprzez wykrawanie i tłoczenie (rys. 1) będą brane pod uwagę na tych stronach ze względu na ich podobieństwa. Celem jest zidentyfikowanie technologii spośród dostępnych, które w konkretnej sytuacji roboczej (liczba i rodzaj części do wyprodukowania) doprowadzą do minimum produkcję. Następnie przeanalizujemy te technologie, aby określić typowe koszty każdego z nich, Po pierwsze, zidentyfikowanie trzech czynników, które razem wzięte, dają koszty produkcji: surowiec, narzędzia i koszt godzinowy maszyny, przy czym ostatnia wartość jest mnożona przez godziny niezbędne do produkcji. Aby obliczyć koszt godzinowy maszyny, przeanalizowane zostaną kolejne cztery czynniki składowe: koszt pracy związany z pracą maszyny, kosztami utrzymania, kosztami energii i ostatecznie kosztem amortyzacji instalacji.

Na koniec porównane zostaną koszty produkcji za pomocą maszyn do dziurkowania blachy lub wykrawarek. Podobnie jest z kosztami produkcji za pomocą maszyny wykrawającej i prasy z matrycą. Ta ostatnia część będzie również dostarczać przydatnych formuł, biorąc pod uwagę rodzaj produktu i wymaganą ilość, do identyfikacji technologii, aby uzyskać produkcję przy najniższych kosztach.

TECHNOLOGIE

  Technologie analizowane pod kątem płaskiego wykrawania przedmiotu obrabianego to: wykrawanie z cewki, wykrawanie z blachy i tłoczenie za pomocą prasy. Dziurkowanie z podajnikiem arkuszy to technologia, która pozwala na maksymalną elastyczność (rys. 2). Złożone kształty można uzyskać w przestrzeni arkusza, a układ nadaje się również do wytwarzania pojedynczego elementu. Istnieją maszyny z ręcznym lub automatycznym załadunkiem i rozładunkiem; w obu przypadkach maszyna musi się zatrzymać, gdy arkusz zostanie załadowany, a gotowy produkt wyładowany (rys. 3). Dziurkowanie z funkcją podawania cewek jest technologią odpowiednią do produkcji średniej i małej ilości. Maszyna ładuje metalową taśmę bezpośrednio z cewki; dlatego maszyna zawsze pracuje w cyklu automatycznym z dobrą elastycznością (rys. 4). Stemplowanie jest technologią odpowiednią do masowej produkcji. W tym przypadku prędkość jest maksymalna, ale elastyczność jest niska: matryca jest wytwarzana dla każdego produktu, a jej koszt musi być amortyzowany w produkcji (rys. 5).

KOSZT PRODUKCJI: TRZY CZYNNIKI

  Podstawową zasadą wyboru technologii, która ma być stosowana, jest najniższy koszt produkcji. Uzyskuje się to przez dodanie trzech czynników. Pierwszym z nich jest koszt surowca, który może znajdować się w arkuszach (dla wykrawarek z arkuszem) lub cewce (dla wykrawarek i wytłaczania ciał). Koszt dla wszystkich Pod uwagę należy wziąć surowiec niezbędny do ukończenia produkcji. Narzędzia do wycinania z blachą lub do wykrawarek cewek są standardowymi stemplami dostępnymi od różnych producentów (np. grube stemple rewolwerowe). ostatnie wytwarzają standardowy kształt (okrągłe lub kwadratowe otwory itp.) lub specjalne kształty przy każdym suwie wykrawarki. Narzędzie do prasy do tłoczenia jest dostosowane do pomiaru wytwarzanego produktu.

  Standardowe stemple niewątpliwie mają niższe koszty niż specjalne narzędzia prasowe. Ostatnim czynnikiem jest koszt godzinowy maszyny, który jest mnożony przez godziny, które maszyna będzie potrzebować do ukończenia produkcji. Wszystko to jest podsumowane przez formułę: [koszt produkcji] = [surowiec] + [narzędzia] + [koszt godzinny] x [godziny produkcji]. 6 podaje znaczenie tej formuły w formie graficznej.

KOSZT GODZINNY: CZTERY CZYNNIKI

  Aby obliczyć koszt godzinowy maszyny, należy dodać jeszcze cztery inne czynniki. Pierwszy czynnik kosztowy to praca związana z maszyną. Gdy maszyna wymaga ciągłego nadzoru, należy wziąć pod uwagę koszt operatora dedykowanego maszynie (od 20 do 25 000 euro rocznie do podzielenia przez 1800 godzin rocznie). Drugim czynnikiem są roczne koszty konserwacji, które obejmują zużyte materiały, olej hydrauliczny i smary, koszty pomocy technicznej i części zamiennych. Koszt konserwacji ponoszony przez maszynę w ciągu roku, podzielony przez 1800 godzin rocznie, daje tę wartość. Trzeci czynnik to koszt energia elektryczna zużywana przez elektrownię co godzinę. W przypadku braku danych dotyczących absorpcji elektryczności przez zakład, ostrożne obliczenia mogą stanowić połowę mocy zainstalowanej.

Czwarty czynnik to koszt amortyzacji maszyny. Aby obliczyć ten koszt za godzinę, wystarczy podzielić przewidywaną stopę amortyzacji dla maszyny w trakcie roku i ponownie podzielić ją przez 1800 godzin rocznie. Jeśli maszyna została zakupiona w drodze leasingu, roczna rata podzielona przez 1800 godzin może być rozważane zamiast kosztów amortyzacji. W ten sposób, po zakończeniu amortyzacji urządzenia lub po wygaśnięciu umowy leasingu, nastąpi obniżenie kosztu godzinowego maszyny.

PRĘDKOŚĆ PRODUKCJI

  Aby ukończyć obliczanie kosztów produkcji, należy pomnożyć koszt godzinowy przez godziny wymagane do wykonania pracy przez maszynę. Znając czas jednego kawałka (w godzinach / sztukę), liczba ta jest mnożona przez całkowitą liczbę przedmiotów N. W maszynie wykrawającej z arkuszem czas cyklu zależy w dużej mierze od rodzaju maszyny, trasy narzędzia nad powierzchnią blachy i wymaganą liczbą zmian narzędzi. Do tego czasu wykrawania należy dodać czas ładowania arkusza i rozładowania produktu (od 30 do 50 setnych sekundy). W maszynie wykrawającej zwojów czas produkcji uzyskuje się za pomocą wzorów empirycznych w następujący sposób: [Czas produkcji] = [Liczba operacji na sztukę] x [Średni czas na operację] + [Długość elementu w metrach] x [Czas na metr] .W tym przypadku czas maszyny wykrawającej jest równy całkowitemu czasowi produkcji, ponieważ obciążenie i czasy rozładunku nie istnieją. Wreszcie, czas produkcji w prasie do tłoczenia jest minimalny: każde naciśnięcie prasy produkuje jedną sztukę. Wydajność zależy więc od prędkości prasy (60, 80, 120 i więcej uderzeń na minutę). Podsumowując, matryca jest najszybszym systemem produkcyjnym, po czym następuje maszyna do wykrawania cewek, a na końcu maszyna do wykrawania arkuszowego. W paragrafie opisującym technologie wskazano, że wykrawarka arkuszowa jest najbardziej elastycznym systemem, a następnie wykrawarka zwojowa i linia tłoczenia. W tym momencie interesujące jest skonstruowanie diagramu wydajności i elastyczności, który podano na rys. 7.

PORÓWNANIE TECHNOLOGII

  Z produkcją N do wyprodukowania, konieczne jest znalezienie technologii, aby osiągnąć to przy najniższych kosztach. W poniższych punktach wartość liczbowa kosztu surowca lub kosztu godzinowego nie będzie już obliczana. Zamiast tego koszty zostaną ocenione w odniesieniu do innych technologii w celu zapewnienia wymaganego porównania kosztów. Pojęcia będą poparte referencjami numerycznymi; w ten sposób formuły podane do tego momentu mogą być następnie zastosowane do każdej indywidualnej sytuacji roboczej.

PORÓWNANIE POMIĘDZY PRZEBIERANIEM PRZEKŁADNI I WYCISZANIEM CIAŁA

  Na obecnym poziomie wiedzy dziurkowanie z cewki (rys. 8) jest szczególnie wskazane przy wytwarzaniu produktów o dwóch stronach odpowiadających bokom cewki (rys. 9-11) oraz dla średnich i małych serii produkcyjnych (od 200 sztuk do 500 000 sztuk rocznie na jedną zmianę). Co więcej, dziurkowanie cewek jest idealne do masowej produkcji kawałków, które są "różne od siebie", jeśli należą do tej samej rodziny (część 1). Na przykład, ramy okienne i drzwiowe są masowo produkowane jako pojedyncze elementy: dziurkowanie jest podobne, ale rozmiary (wysokość i szerokość drzwi lub okna) różnią się w zależności od produktu.

Dziurkowanie z blachy służy do wytwarzania prostokątnych elementów (takich jak wykrawarka zwojowa), ale może również wytwarzać bardzo złożone kształty, zagnieżdżając je w arkuszu. Przebijanie z blachy może również spowodować powstanie pojedynczego elementu, który jest całkowicie inny niż pozostałe uzyskane z tego samego arkusza. Z tego powodu jest również stosowany w bardzo małych seriach produkcyjnych (od 1 do 50 sztuk). Obie technologie zostaną porównane dla przeciętnego cyklu produkcyjnego części, które można wykonać za pomocą obu maszyn. Każdy z czynników składających się na koszty produkcji zostanie przeanalizowany i wyciągnięte wnioski, które będą obowiązywały w odniesieniu do już wyrażonych hipotez.

Surowiec

  Maszyna wykrawająca z blachy pracuje z blach o standardowych wymiarach lub przycięta na wymiar. W pierwszym przypadku od 10% do 20% odpadów należy wziąć pod uwagę ze względu na niemożność pełnego wykorzystania powierzchni arkusza. Przy obróbce pustych półfabrykatów, procent odpadów jest minimalny, ale koszt ścinanych półfabrykatów jest wyższy niż w przypadku standardowych rozmiarów. Zamiast tego maszyna do dziurkowania cewek pracuje z cewek pochodzących z centrów serwisowych o odpowiedniej szerokości. Procent odpadów w cewce wynosi najwyżej 1%. Podczas gdy maszyna do dziurkowania cewek zasadniczo wykorzystuje cały materiał cewki, maszyna do dziurkowania z arkuszem generuje wyższy koszt surowca z powodu większych odpadów lub wyższego kosztu półwyrobów ścinanych na wymiar.

Przybory

  Jeśli chodzi o koszt narzędzia, szacuje się, że obie maszyny wykrawające, wykorzystujące standardowe stemple (na przykład standardowe grube narzędzia rewolwerowe), ponoszą taki sam koszt narzędzi.

Koszt godzinowy

  Ostatnim czynnikiem, który należy ocenić, jest koszt godzinowy, który zostanie pomnożony przez czas produkcji. Dla celów obliczeniowych koszty utrzymania i energii elektrycznej są uważane za równe w obu typach maszyn.

  Koszt robocizny zależy od rodzaju systemu. Maszyna tłocząca arkuszowa wymaga stałej obecności co najmniej jednego operatora do załadunku arkuszy i operacji rozładunku detalu. Koszt ten można wyeliminować poprzez wprowadzenie zautomatyzowanego systemu załadunku i rozładunku na wykrawarce arkuszowej; w tym przypadku system oczywiście wymaga większych inwestycji, w wyniku czego wzrasta koszt amortyzacji maszyny wykrawającej z arkuszem, co zostanie przeanalizowane. Prosta maszyna do wykrawania cewek wytwarza się automatycznie bez stałej obecności operatora, który po prostu ładuje cewki

i rozładowuje palety. Koszt amortyzacji dla wykrawarek i linii wykrawania blachy zależy od rodzaju zakupionego systemu. W tej analizie rozważamy koszt amortyzacji papieru arkuszowegowykrawarka z ręcznym załadunkiem i rozładunkiem przy równoważnych kosztachamortyzacja maszyny wykrawającej zwojów. Jeśli prasa tłoczona z arkuszem ma automatyczny załadunek i rozładunek, koszt godzinny pracy zostanie zmniejszony, ale koszt amortyzacji maszyny będzie wyższy. Są również kompaktowe wykrawanie cewkidostępne maszyny, które umożliwiają jeszcze mniej inwestycji (rysunek 8), a tym samym równyniższy godzinowy koszt amortyzacji. Z powyższych powodów, w różnych warunkach pracy, maszyna do wykrawania zwojów wykazała od 20% do 30% niższych kosztów godzinowych w porównaniu z systemem podawania arkuszy.

Czas produkcji

  Wartość kosztu godzinowego należy pomnożyć przez liczbę godzin produkcji. W wykrawarce arkuszowej, jak opisano w paragrafie prędkości produkcji, czas potrzebny do załadowania arkuszai wyładowanie kawałka należy dodać do czasu uderzenia. Czas ten wynosi od 30 do 50 setnych częściminuta, czy operacja jest wykonywana ręcznie, czy automatycznie. W wykrawarce zwojowej czas maszynowy jest jednak równy czasowi cyklu produktu, co oznacza, że ​​cokół jest wykrawanymaszyna jest zwykle szybsza niż maszyna podawana z arkuszem i dlatego wymaga mniej godzinzakończyć produkcję. Mówiąc ogólnie, im prostszy przedmiot obrabiany, tym bardziej wydajna jest cewkawykrawarka w porównaniu do wykrawarki arkuszowej.

Wniosek

  Koszty surowców i godzin są zatem niższe w przypadku maszyny do wykrawania cewek, co zajmuje również mniej czasu na ukończenie produkcji. Pierwszy i trzeci dodatek sumy [surowiec] + [narzędzia] + [koszt godzinny] x [godzinyprodukcja] = [koszt produkcji] jest mniejszy w cewce w porównaniu z wykrawarką arkuszową. Można zatem stwierdzić, że w przypadku średnich i małych serii produkcyjnych oraz z odpowiednimi przedmiotami do produkcji z cewki, ten ostatni jesttechnologia, która osiąga produkcję przy najniższych kosztach.