Podrobné rozdělení nákladů na vyrobení dílu na míru

SHRNUTÍ

Celkové rozdělení nákladů na vlastní kovanou součást je určeno čtyřmi hlavními faktory: cenou surového materiálu, počáteční investicí do vlastních nástrojů a forem, provozními náklady jako je odborná práce a energie a jakýmikoli požadovanými sekundárními procesy. Složitost dílu a objem výroby výrazně ovlivňují konečnou cenu za jednotku, přičemž vyšší objemy obvykle snižují náklady rozmístěním fixních výdajů.

Hlavní faktory ovlivňující náklady kování

Porozumění nákladům na vlastní kovanou součást vyžaduje pohled za jednoduchou cenovku. Konečná částka je součtem více vzájemně propojených proměnných, které sahají od surových materiálů až po konečnou dodávku. Každý vlastní projekt má jedinečnou strukturu nákladů založenou na jeho konkrétních požadavcích. Kování je proces, u kterého se náklady mohou výrazně měnit, a pochopení základních komponent je prvním krokem ke správnému rozpočtování a plánování projektu.

Než se pustíme do podrobných výpočtů, je důležité rozpoznat hlavní faktory, které ovlivňují celkové náklady. Tyto primární ovlivňovací prvky jsou základními elementy, na nichž je každá kalkulace tváření postavena. Jasné pochopení těchto faktorů vám umožní lépe informovaná rozhodnutí při návrhu dílů a výběru výrobce.

Hlavní faktory ovlivňující náklady lze rozdělit do následujících kategorií:

• Surové materiály: Typ, třída a hmotnost použitého kovu.
• Nástroje a matrice: Návrh, výroba a údržba speciálních forem potřebných pro tvarování dílu.
• Práce, energie a režijní náklady: Provozní náklady spojené s provozem tvářecího zařízení a zaměstnáním kvalifikovaných techniků.
• Složitost dílu a objem výroby: Způsob, jakým složitost návrhu a množství objednávky ovlivňují efektivitu a rozložení nákladů.
• Operace po tváření: Další kroky, jako je tepelné zpracování, obrábění a dokončovací práce.

Složka nákladů 1: Suroviny

Nejzásadnější a často nejvýznamnější složkou při rozboru nákladů na tváření jsou suroviny. Výpočet obvykle vychází z hmotnosti dílu, ale není tak jednoduchý, že by se používala pouze konečná hmotnost. Vzorec zahrnuje hrubá hmotnost , která obsahuje hmotnost hotového dílu (čistá hmotnost) plus veškerý materiál ztracený jako odpad nebo tzv. 'flash' během procesu. Tento nadbytečný materiál je nevyhnutelný, ale klíčový pro zajištění úplného vyplnění dutiny lisovací formy.

Jak je uvedeno v průvodcích odhadu nákladů, základní vzorec je: Náklady na materiál = Hrubá hmotnost × Cena materiálu za jednotku . Množství ztrát materiálu se může pohybovat od 10 % do více než 20 %, v závislosti na složitosti dílu a použitém tvářecím procesu. Optimalizace návrhu za účelem minimalizace odpadu proto může vést k přímé úspoře nákladů.

Vybraný typ kovu má výrazný vliv na cenu. Běžná uhlíková ocel je relativně levná, zatímco slitiny vyššího výkonu jsou dražší. Na ceny mohou mít také vliv tržní kolísání, což je faktor, který je třeba zvážit u dlouhodobých projektů. Níže je obecné srovnání běžných materiálů pro tváření:

Nákladová složka 2: Náklady na nástroje a formy

U mnoha zakázkových projektů, zejména těch, které využívají kování ve tvářecích nástrojích, představují náklady na vybavení významnou počáteční investici. Tvářecí nástroje jsou speciálně vyrobené formy, obvykle z kalené nástrojové oceli, které tvarují horký kov za velkého tlaku. Náklady na výrobu těchto nástrojů jsou ovlivněny několika faktory, včetně velikosti dílu, složitosti jeho konstrukce a materiálu, ze kterého je samotný nástroj vyroben. Jednoduchá sada nástrojů může stát několik tisíc dolarů, zatímco složité vícečástné nástroje pro komplikované součásti mohou stát desítky tisíc.

Podle rozboru průmyslových dílů se náklady na tvářecí nástroje a jejich údržbu pohybují u jednodušších procesů kování bez nástrojů mezi 500 až 3 000 dolarů. U přesného kování ve tvářecích nástrojích jsou tyto náklady výrazně vyšší. Tato počáteční částka je hlavním důvodem, proč je kování nejekonomičtější při vyšších sériích výroby. Celkové náklady na vybavení jsou rovnoměrně rozloženy (amortizovány) po celé výrobní sérii.

Například pokud stojí výroba sady nástrojů 10 000 USD, jsou náklady na vybavení za kus při sérii 1 000 jednotek 10 USD. U série 50 000 jednotek tyto náklady klesnou pouze na 0,20 USD za kus. Tento princip amortizace je zásadní pro pochopení ekonomiky tváření. Dohrává také očekávaná životnost razníku; razníky se v průběhu času opotřebovávají a mohou vyžadovat opravu nebo výměnu, což je započítáno do dlouhodobých nákladů.

Složka nákladů 3: Práce, energie a režie

Kromě materiálů a nástrojů jsou provozní náklady provozu dílny významnou součástí konečné ceny. Tyto náklady jsou často seskupeny dohromady, ale skládají se ze tří samostatných oblastí: kvalifikovaná pracovní síla, spotřeba energie a obecná tovární režie. Každá z nich významně přispívá k nákladům na kus a může se lišit v závislosti na geografické poloze a efektivitě procesu.

K provozu těžkých strojů, dohledu nad procesy ohřevu, provádění kontrol kvality a údržbě zařízení jsou zapotřebí kvalifikovaní pracovníci. Tváření není plně automatizovaný proces a závisí na odbornosti operátorů, kteří zajistí, že díly splňují přesné specifikace. Mzdy, školení a příspěvky pro tyto kvalifikované techniky jsou přímou součástí výrobních nákladů.

Kování je také energeticky náročný proces. K ohřevu kovových ingotů na teploty často přesahující 2 000 °F (1 100 °C) jsou potřeba masivní peci a k tváření kovu spotřebovávají výkonné hydraulické nebo mechanické lisy velké množství elektrické energie. Jak je uvedeno v podrobných analýzách kovárenských operací, vysoká spotřeba energie představuje významný nákladový faktor, zejména při kolísání cen energií. Nakonec obecné režijní náklady zahrnují všechny ostatní nepřímé náklady na provoz zařízení, jako je údržba strojů, nájem nebo odpisování budovy, pojištění a správní výdaje. Tyto náklady jsou obvykle přidělovány jednotlivým projektům jako procento pracovní doby nebo strojového času.

Jak ovlivňuje složitost dílu a objem výroby cenu

Vztah mezi konstrukcí dílu, množstvím vyrobených kusů a konečnou cenou je jedním z nejdůležitějších aspektů rozdělení nákladů. Složité konstrukce s přesnými tolerancemi, nesymetrickými tvary nebo hlubokými dutinami zvyšují náklady několika způsoby. Vyžadují složitější a tedy i nákladnější tvary, mohou vyžadovat pracovníky s vyšší kvalifikací pro manipulaci a často vedou ke zvýšené míře odpadu. Navíc mohou být u složitých dílů potřeba dodatečné obráběcí operace po tváření, aby byly splněny jejich konečné specifikace, což přidává další nákladovou položku.

Výrobní objem, jak bylo zmíněno u nástrojů, je velký vyrovnávač. Objednávky s vysokým objemem umožňují rozložit vysoké fixní náklady na nastavení a výrobu tvářecích nástrojů na velký počet kusů, čímž se výrazně snižuje cena za díl. Proto je tváření ideálním procesem pro odvětví jako je automobilový průmysl, kde jsou potřeba tisíce nebo miliony identických dílů s vysokou pevností. Pro robustní a spolehlivé automobilové komponenty se mnohé společnosti obrací na specializované dodavatele. Ti, kteří hledají taková řešení, mohou najít více informací o pokročilém tváření pro automobilový průmysl u odborníků jako Shaoyi Metal Technology , kteří zvládnou vše od malosériových prototypů až po sériovou výrobu.

Abychom ilustrovali vliv objemu, uvažujme zjednodušený scénář. Pokud vlastní forma stojí 5 000 USD a náklady na nastavení výrobní série jsou 1 000 USD, celkové fixní náklady činí 6 000 USD.

• Pro 100ks objednávka, fixní náklady na díl jsou $60.
• Pro 10 000ks objednávka, fixní náklady na díl prudce klesají pouze na $0.60.

Nejčastější dotazy

1. Jak vypočítat náklady na výkovky?

Výpočet celkových nákladů na výkovky zahrnuje sečtení několika klíčových složek. Nejprve určete náklady na materiál vynásobením hrubé hmotnosti dílu (včetně odpadu/třísek) cenou materiálu za jednotku hmotnosti. Dále přičtěte amortizované náklady na nástroje (celkové náklady na tvářecí nástroj dělené počtem dílů). Nakonec přidejte náklady na práci, energii, režii a případné dodatečné procesy, jako je obrábění nebo tepelné zpracování. Podrobný návod k tomuto postupu krok za krokem najdete například v zdrojích jako Boberry .

2. Jak vypočítat náklady na výrobu?

Výpočet výrobních nákladů je podobný výkupu kovů, ale může zahrnovat různé procesy. Je to součet přímých materiálů, přímé práce a výrobních nákladů. To zahrnuje náklady na řezání, ohýbání, svařování, montáž a dokončování materiálů kromě ceny základního materiálu. Specifikní vzorec se liší v závislosti na složitosti a typu provedené výroby.

3. Věříme, že Je padělání drahé?

Kovářství může mít vysoké náklady, zejména kvůli výdajům na výrobu vlastních tvarovek. Pro velké výrobní úseky je to však velmi nákladově efektivní proces, protože náklady na nářadí jsou rozložené na mnoho částí. Kovářství vytváří výjimečně pevné a trvanlivé díly, které mohou snížit dlouhodobé náklady spojené s selháním a výměnou dílů. Je nejhospodárnější pro aplikace vyžadující vysokou pevnost a vyráběné ve středních až velkých množstvích.

4. Vydržte. Jaké jsou 4 typy kovářství?

Čtyři hlavní typy kování jsou kování v dutinových zámečných formách (nebo kování v uzavřených formách), kování na otevřených formách, za studena a kování bezešvých válcovaných prstenců. Kování v dutinových zámečných formách využívá speciální formy pro přesné tvarování kovu. Při kování na otevřených formách se kov tvaruje mezi plochými tvářicími nástroji, aniž by byl úplně uzavřen, což je vhodné pro velké díly. Tváření za studena se provádí při pokojové teplotě nebo blízko ní pro vyšší přesnost. Kování bezešvých válcovaných prstenců je specializovaný proces pro výrobu součástí ve tvaru prstence.