Задължително разбиване на разходите за персонализиран кован елемент

Накратко

Подробното разделяне на общите разходи за персонализирано ковано изделие се определя от четири основни фактора: цената на суровините, първоначалните инвестиции в персонализирани форми и матрици, операционни разходи като квалифицирана работна ръка и енергия, както и всякаква необходима вторична обработка. Сложността на детайла и обемът на производството значително влияят върху крайната цена на единица продукт, като по-високите обеми обикновено намаляват разходите чрез разпределяне на постоянните разходи.

Основните причини за разходите при коването

Разбирането на разходите за персонализирано ковано изделие изисква поглед зад простата цена. Окончателната сума представлява сбор от множество взаимосвързани променливи, които обхващат всичко от суровините до крайната доставка. Всеки персонализиран проект има уникална структура на разходи, базирана на конкретните изисквания. Коването е процес, при който разходите могат значително да се мащабират, а осъзнаването на основните компоненти е първата стъпка към ефективно бюджетиране и планиране на проекта.

Преди да преминете към детайли за изчисленията, е важно да разпознаяте основните фактори, които контролират общите разходи. Тези основни драйвери са базовите елементи, върху които се изгражда всяка оферта за коване. Ясното разбиране на тези фактори ще ви даде възможност да вземате по-обосновани решения при проектирането на части и избора на производствен партньор.

Основните драйвери на разходите могат да бъдат разделени на следните категории:

• Сирови материали: Типът, класът и теглото на използвания метал.
• Инструменти и матрици: Проектирането, създаването и поддръжката на персонализирани форми, необходими за оформяне на частта.
• Работна ръка, енергия и общи разходи: Експлоатационните разходи за работа на оборудването за коване и заетостта на квалифицирани техници.
• Сложност на детайла и обем на производството: Начина, по който сложността на проекта и количеството на поръчката влияят върху ефективността и разпределянето на разходите.
• Операции след коването: Допълнителни стъпки като термична обработка, механична обработка и довършване.

Компонент на разходите 1: Суровини

Най-директният и често най-значим компонент в разбивката на разходите за коване е суровината. Изчислението обикновено започва с теглото на детайла, но не е толкова просто, колкото да се използва крайното тегло. Формулата включва тегло бруто , което включва теглото на готовия детайл (нето тегло) плюс материала, загубен като отпадъци или 'флаш' по време на процеса. Този излишен материал е неизбежен, но от решаващо значение, за да се гарантира напълно запълване на кухината на матрицата.

Както е описано в ръководствата за оценка на разходите, основната формула е: Разход за материал = Бруто тегло × Цена на материала за единица . Количеството загуба на материал може да варира от 10% до над 20%, в зависимост от сложността на детайла и използвания процес на коване. Следователно оптимизирането на конструкцията за намаляване на отпадъците може да доведе до директна икономия.

Изборът на метал оказва значително влияние върху цената. Стандартната въглеродна стомана е относително евтина, докато сплавите с висока производителност са по-скъпи. Ценовата нестабилност на пазара също може да повлияе на цените, затова е фактор, който трябва да се има предвид при дългосрочни проекти. По-долу е дадено обобщено сравнение на често използваните материали за коване:

Ценова компонента 2: Разходи за инструменти и форми

За много персонализирани проекти, особено тези, използващи коване в затворена матрица, разходите за инструменти са значителна първоначална инвестиция. Матриците са специално изработени форми, обикновено от закалена инструментална стомана, които оформят горещия метал под огромно налягане. Създаването им е повлияно от няколко фактора, включително размера на детайла, сложността на дизайна и материала, от който е изработена самата матрица. Прост комплект матрици може да струва няколко хиляди долара, докато сложни, многокомпонентни матрици за сложни части могат да струват десетки хиляди.

Според разбивка за индустриални части, дори при по-прости процеси на коване с отворена матрица, разходите за матрици и поддръжката им могат да варират от 500 до 3 000 долара. За високоточно коване с затворена матрица тази сума е значително по-висока. Този първоначален разход е основната причина коването да бъде най-икономично при по-големи серийни производствени обеми. Общите разходи за инструменти се амортизират, или разпределят, върху целия производствен цикъл.

Например, ако един комплект матрици струва 10 000 долара за производство, разходите за инструменти на детайл при серия от 1 000 броя са 10 долара. При серия от 50 000 броя тези разходи падат до само 0,20 долара на детайл. Този принцип на амортизация е от решаващо значение за разбирането на икономиката на коването. Оцененият живот на матрицата също има значение; матриците се износват с времето и може да се наложи възстановяване или подмяна, което се отразява в дългосрочните разходи.

Компонент на разходите 3: Работна ръка, енергия и общи накладни разходи

Освен материали и инструменти, операционните разходи за работа на ковачница са значителна част от крайната цена. Тези разходи често се групират заедно, но включват три отделни области: квалифицирана работна ръка, консумация на енергия и общи фабрични накладни разходи. Всеки от тези елементи допринася значително за разходите на детайл и може да варира в зависимост от географското местоположение и ефективността на процеса.

За да се управляват тежките машини, да се контролират отоплителните процеси, да се извършват проверки на качеството и да се поддържа оборудването, се изисква квалифицирана работна ръка. Изковаването не е напълно автоматизиран процес и разчита на експертните познания на операторите, за да се гарантира, че частите отговарят на точните спецификации. Заплатите, обучението и обезщетенията за тези квалифицирани техници са пряк компонент на производствените разходи.

Коването е също енергоемък процес. Необходими са големи пещи, за да се нагреят металните заготовки до температури, често надвишаващи 2000°F (1100°C), а мощните хидравлични или механични преси консумират големи количества електроенергия за оформяне на метала. Както се посочва в детайлен анализ на ковашките операции, високото енергопотребление е значим разходен фактор, особено при променливите цени на енергията. Накрая, общите непряки разходи включват всички други разходи за функциониране на обекта, като поддръжка на машини, наем или амортизация на сградата, осигуряване и административни разходи. Тези разходи обикновено се разпределят към всеки проект като процент от труда или машинното време.

Как сложността на детайла и обемът на производството влияят върху цената

Връзката между дизайна на дадена част, количеството произведени бройки и крайната цена е един от най-важните аспекти при разглеждане на структурата на разходите. Сложни дизайни с тесни допуски, несиметрични форми или дълбоки кухини увеличават разходите по няколко начина. Те изискват по-сложни и следователно по-скъпи матрици, може да изискват по-квалифицирана работна ръка за обработка и често водят до по-висок процент отпадъци. Освен това сложните части може да изискват допълнителна механична обработка след коването, за да постигнат окончателните си спецификации, което добавя още един елемент към разходите.

Обемът на производството, както е споменато при инструментите, е голямият уравнител. Поръчки с висок обем позволяват значителните фиксирани разходи за настройка и изработване на матрици да бъдат разпределени върху много единици, което рязко намалява цената на детайл. Затова коването е идеален процес за индустрии като автомобилната, където са необходими хиляди или милиони идентични високопрочни части. За здрави и надеждни автомобилни компоненти, например, много компании се обръщат към специализирани доставчици. За тези, които търсят такива решения, можете да намерите повече информация за напреднало коване за автомобилната индустрия от специалисти като Shaoyi Metal Technology , които се занимават с всичко – от прототипи в малки серии до масово производство.

За да се илюстрира ефектът от обема, нека разгледаме опростен сценарий. Ако персонализирана матрица струва 5000 долара, а разходите за настройка на производствена серия са 1000 долара, общите фиксирани разходи са 6000 долара.

• За поръчка от 100 части фиксираният разход на детайл е $60.
• За поръчка от 10 000 части фиксираният разход на детайл пада рязко до само $0.60.

Често задавани въпроси

1. Как се изчислява цената на коване?

Изчисляването на общата цена на коване включва сумирането на няколко ключови компонента. Първо, определете разходите за материал, като умножите суровото тегло на детайла (включително отпадъците/скрапа) по цената на материала за единица тегло. След това добавете амортизираните разходи за инструменти (общата цена на матрицата, разделена на броя детайли). Накрая добавете разходите за труд, енергия, общи разходи и всички вторични процеси като механична обработка или термична обработка. Подробно ръководство за този стъпка по стъпка процес може да бъде намерено в ресурси като Boberry .

2. Как се изчислява цената на изработката?

Изчислението на разходите за производство е подобно на коването, но може да включва различни процеси. То представлява сума от разходите за пряко материали, пряка работна ръка и общопроизводствени разходи. Това включва разходи за рязане, огъване, заваряване, сглобяване и довършителна обработка на материали, допълнително към цената на основния материал. Конкретната формула варира в зависимост от сложността и вида на извършваното производство.

3. Коването скъп ли е процес?

Коването може да има високи първоначални разходи, предимно поради разходите за изработване на персонализирани матрици. Въпреки това, при производствени серии с голям обем, това е много икономически ефективен процес, тъй като разходите за инструменти се разпределят върху много детайли. Коването произвежда детайли, които са изключително здрави и издръжливи, което може да намали дългосрочните разходи, свързани с повреди и подмяна на части. Най-икономично е за приложения, изискващи висока якост и произвеждани в средни или големи количества.

4. Какви са 4-те вида коване?

Четирите основни вида коване са: коване в отпечатъчни матрици (или коване в затворени матрици), коване в отворени матрици, студено коване и коване на безшевни пръстени. Коването в отпечатъчни матрици използва специализирани матрици за прецизно оформяне на метала. При коването в отворени матрици металът се оформя между плоски матрици, без да бъде напълно затворен, което го прави подходящо за големи части. Студеното коване се извършва при или близо до стайна температура за по-висока прецизност. Коването на безшевни пръстени е специализиран процес за създаване на компоненти с формата на пръстен.