Obavezna analiza troškova za prilagođeni kovani dio

KRATKO

Ukupna razrada troškova pojedinačnog kovanog dijela određena je četiri glavna faktora: cijenom sirovine, početnim ulaganjem u prilagođenu alatnu opremu i kalupe, operativnim troškovima poput stručne rada i energije te svakim dodatnim potrebnim naknadnim obradama. Složenost dijela i količina proizvodnje znatno utječu na konačnu cijenu po jedinici, pri čemu veće količine obično smanjuju trošak distribuiranjem fiksnih rashoda.

Glavni pokretači troškova kovanja

Razumijevanje troškova pojedinačnog kovanog dijela zahtijeva više od jednostavne cijene. Konačni iznos je zbroj više međusobno povezanih varijabli koje se protežu od sirovina do konačne isporuke. Svaki pojedinačni projekt ima jedinstvenu strukturu troškova temeljenu na njegovim specifičnim zahtjevima. Kovanje je proces u kojem se troškovi mogu znatno mijenjati, a razumijevanje osnovnih komponenti prvi je korak prema učinkovitom planiranju proračuna i projekta.

Prije nego što prijeđete na detaljne proračune, važno je prepoznati glavne pokretače koji kontroliraju ukupne troškove. Ovi primarni čimbenici su osnovni elementi na kojima se temelji svaka ponuda za kovanje. Jasno razumijevanje ovih faktora omogućit će vam donošenje informiranijih odluka pri dizajniranju dijelova i odabiru proizvođačkog partnera.

Ključni pokretači troškova mogu se podijeliti u sljedeće kategorije:

• Sirovi materijali: Vrsta, kvaliteta i težina metala koji se koristi.
• Alati i kalupi: Dizajn, izrada i održavanje posebnih kalupa potrebnih za oblikovanje dijela.
• Radna snaga, energija i opća troškova: Poslovni troškovi rada opreme za kovanje i zaposlenja stručnih tehničara.
• Složenost dijela i količina proizvodnje: Na koji način složenost dizajna i količina narudžbe utječu na učinkovitost i raspodjelu troškova.
• Operacije nakon kovanja: Dodatni koraci poput toplinske obrade, obrade i dorade.

Komponenta troška 1: Sirovine

Najizravniji i često najznačajniji sastojak u razlaganju troškova kovanja su sirovine. Izračun obično započinje težinom dijela, ali nije tako jednostavan kao korištenje konačne težine. Formula uključuje bruto težina , koji uključuje težinu gotovog dijela (neto težina) plus svaki materijal izgubljen kao otpad ili 'bljesak' tijekom procesa. Ovaj višak materijala je neizbježan, ali ključan za osiguravanje potpunog ispunjenja kalupa.

Kao što je detaljno opisano u vodilima za procjenu troškova, osnovna formula glasi: Trošak materijala = Bruto težina × Cijena materijala po jedinici . Količina gubitka materijala može varirati od 10% do više od 20%, ovisno o složenosti dijela i korištenom postupku kovanja. Stoga optimizacija dizajna radi smanjenja otpada može dovesti do izravnih ušteda.

Vrsta metala koju odaberete ima veliki utjecaj na cijenu. Standardčelični čelik je relativno jeftin, dok visokoperformantne legure koštaju više. Cijene također mogu biti pod utjecajem tržišne volatilnosti, pa je to faktor koji treba uzeti u obzir kod dugoročnih projekata. U nastavku je općenita usporedba uobičajenih materijala za kovanje:

Komponenta troškova 2: Troškovi alata i kalupa

Kod mnogih prilagođenih projekata, posebno onih koji koriste kovanje u zatvorenom kalupu, trošak alata predstavlja veliki početni trošak. Kalupi su prilagođeni modeli, obično izrađeni od kaljenog alatnog čelika, koji oblikuju vrući metal pod ogromnim tlakom. Trošak izrade ovih kalupa ovisi o nekoliko čimbenika, uključujući veličinu dijela, složenost dizajna i materijal od kojeg je sam kalup izrađen. Jednostavan skup kalupa može koštati nekoliko tisuća dolara, dok složeni višedijelni kalupi za složene komponente mogu koštati desetke tisuća dolara.

Prema analizi industrijskih dijelova, čak i kod jednostavnijih postupaka kovanja otvorenim kalupom, troškovi kalupa i njihovo održavanje mogu varirati od 500 do 3.000 dolara. Kod visokotočnog kovanja u zatvorenom kalupu, ova cifra je znatno veća. Ovaj početni trošak je glavni razlog zašto je kovanje najisplativije kod većih serija proizvodnje. Ukupni trošak alata se amortizira, odnosno raspodjeljuje, na cijelu seriju proizvodnje.

Na primjer, ako proizvodnja sklopa kalupa košta 10.000 USD, trošak alata po dijelu za seriju od 1.000 jedinica iznosi 10 USD. Za seriju od 50.000 jedinica, taj trošak pada na svega 0,20 USD po dijelu. Ovaj princip amortizacije ključan je za razumijevanje ekonomike kovanja. Očekivani vijek trajanja kalupa također igra važnu ulogu; kalupi se s vremenom troše i možda će trebati obnovu ili zamjenu, što se uzima u obzir kod dugoročnih troškova.

Komponenta troškova 3: Radna snaga, energija i opća zaduženja

Osim materijala i alata, operativni troškovi rada kovnice čine značajan dio konačne cijene. Ti se troškovi često grupiraju zajedno, ali sastoje se od tri različita područja: stručna radna snaga, potrošnja energije i opća zaduženja tvornice. Svaki pojedinačno znatno doprinosi trošku po komadu i može varirati ovisno o geografskoj lokaciji i učinkovitosti procesa.

Potrebna je stručna radna snaga za upravljanje teškom opremom, nadzor procesa zagrijavanja, obavljanje inspekcija kvalitete i održavanje opreme. Kovanje nije potpuno automatizirani proces i oslanja se na stručnost operatera kako bi se osiguralo da dijelovi zadovoljavaju točne specifikacije. Plaće, obuka i dodatne beneficije za ove stručne tehničare izravni su sastavni dio proizvodnih troškova.

Kovanje je također proces koji zahtijeva veliku potrošnju energije. Potrebni su ogromni pećinski uređaji za zagrijavanje metalnih sljema na temperature koje često prelaze 2.000 °F (1.100 °C), a snažni hidraulički ili mehanički preši troše velike količine električne energije za oblikovanje metala. Kako se ističe u detaljnim analizama operacija kovanja, visoka potrošnja energije značajan je faktor troškova, posebno uz promjenjive cijene energije. Na kraju, opće fiksne troškove uključuju sve ostale indirektne troškove vođenja pogona, poput održavanja strojeva, najma ili amortizacije zgrade, osiguranja i administrativnih rashoda. Ovi se troškovi obično dodjeljuju svakom projektu kao postotak rada ili vremena rada strojeva.

Kako složenost dijela i količina proizvodnje utječu na cijenu

Odnos između dizajna dijela, količine proizvedenog i konačne cijene jedan je od najvažnijih aspekata razgradnje troškova. Složeni dizajni s malim tolerancijama, nesimetričnim oblicima ili dubokim šupljinama povećavaju troškove na nekoliko načina. Oni zahtijevaju složenije, a time i skuplje kalupe, mogu zahtijevati stručniju radnu snagu za obradu te često rezultiraju većim postotkom otpada. Osim toga, složeni dijelovi mogu zahtijevati dodatnu mehanizaciju nakon kovanja kako bi postigli svoje konačne specifikacije, što dodatno povećava troškove.

Količina proizvodnje, kao što je spomenuto uz alate, je veliki izjednačivač. Narudžbe velikih količina omogućuju da se značajni fiksni troškovi postavljanja i izrade kalupa ravnomjerno raspodijele na velik broj jedinica, drastično smanjujući cijenu po komadu. Zbog toga je kovanje idealan proces za industrije poput automobilske, u kojoj su potrebne tisuće ili milijuni identičnih dijelova visoke čvrstoće. Za izradu izdržljivih i pouzdanih automobilskih komponenti, mnoge tvrtke se okreću specijaliziranim dobavljačima. Oni koji traže takva rješenja mogu pronaći više informacija o naprednom kovanju za automobilsku industriju kod stručnjaka poput Shaoyi Metal Technology , koji obavljaju sve, od prototipa u malim serijama do masovne proizvodnje.

Kako bi se ilustrirao utjecaj količine, razmotrimo pojednostavljeni scenarij. Ako prilagođeni kalup košta 5.000 USD, a trošak postavljanja proizvodne serije iznosi 1.000 USD, ukupni fiksni trošak iznosi 6.000 USD.

• Za narudžba od 100 dijelova fiksni trošak po dijelu iznosi $60.
• Za narudžba od 10.000 dijelova fiksni trošak po dijelu strmoglavo padne na samo $0.60.

Često postavljana pitanja

1. Kako izračunati cijenu kovanja?

Izračun ukupne cijene kovanja uključuje zbrajanje nekoliko ključnih komponenti. Prvo, odredite trošak materijala tako da pomnožite bruto težinu dijela (uključujući otpad/rezultate) s cijenom materijala po jedinici težine. Zatim dodajte amortizirani trošak alata (ukupna cijena kalupa podijeljena s brojem dijelova). Na kraju, dodajte troškove rada, energije, općih troškova i svih sekundarnih procesa poput obrade strojevima ili toplinske obrade. Detaljni vodič o ovom postupku korak po korak može se pronaći na resursima poput Boberry .

2. Kako izračunati cijenu izrade?

Izračun troškova izrade sličan je kovanju, ali može uključivati različite procese. To je zbroj izravnih materijala, izravnog rada i proizvodnih općih troškova. Uključuje troškove rezanja, savijanja, zavarivanja, montaže i dorade materijala, uz cijenu osnovnog materijala. Konkretna formula varira ovisno o složenosti i vrsti izrade koja se obavlja.

3. Je li kovanje skup proces?

Kovanje može imati visoke početne troškove, uglavnom zbog troškova izrade prilagođenih kalupa. Međutim, za serije velike proizvodnje, to je vrlo ekonomičan proces jer se troškovi alata raspodjeljuju na mnogo komada. Kovanje proizvodi dijelove koji su iznimno čvrsti i izdržljivi, što može smanjiti dugoročne troškove povezane s otkazivanjem i zamjenom dijelova. Najisplativije je za primjene koje zahtijevaju visoku čvrstoću i koje se proizvode u srednjim ili velikim količinama.

4. Koje su 4 vrste kovanja?

Četiri glavne vrste kovanja su kovanje u kalupu (ili kovanje u zatvorenom kalupu), kovanje u otvorenom kalupu, hladno kovanje i kovanje bezšavnih valjanih prstenova. Kovanje u kalupu koristi posebne kalupe za precizno oblikovanje metala. Kovanje u otvorenom kalupu oblikuje metal između ravnih ploča bez potpunog zatvaranja, prikladno za velike dijelove. Hladno kovanje se obavlja na sobnoj temperaturi ili blizu nje radi veće preciznosti. Kovanje bezšavnih valjanih prstenova je specijalizirani proces za izradu komponenti u obliku prstena.