Podstatná analýza nákladov pre vyrábanú súčiastku na mieru

ZKRATKA

Celkové rozdelenie nákladov na vlastne vykovávanú súčiastku je určené štyrmi hlavnými faktormi: cenou surového materiálu, počiatočnými nákladmi na vlastné nástroje a formy, prevádzkovými nákladmi ako odborná práca a energia a akýmikoľvek požadovanými sekundárnymi procesmi. Zložitosť súčiastky a objem výroby výrazne ovplyvňujú konečnú cenu za kus, pričom vyššie objemy zvyčajne znížia náklady rozložením fixných výdavkov.

Hlavné faktory ovplyvňujúce náklady kováčania

Pochopte, že náklady na vlastne vykovávanú súčiastku sa nedajú posúdiť len podľa jednoduchej ceny. Konečná suma je súčtom viacerých vzájomne prepojených premenných, ktoré sa pohybujú od surových materiálov až po konečnú dodávku. Každý vlastný projekt má jedinečnú štruktúru nákladov založenú na jeho konkrétnych požiadavkách. Kováčstvo je proces, pri ktorom sa náklady môžu výrazne meniť, a pochopenie jeho základných komponentov je prvým krokom k efektívnemu rozpočtovaniu a plánovaniu projektu.

Predtým, než sa ponoríme do podrobných výpočtov, je dôležité rozpoznať hlavné faktory, ktoré ovplyvňujú celkové náklady. Tieto primárne faktory sú základnými prvky, na ktorých je každá cenová ponuka pre tvárnenie postavená. Jasné pochopenie týchto faktorov vám umožní robiť informovanejšie rozhodnutia pri navrhovaní súčiastok a voľbe výrobného partnera.

Kľúčové faktory ovplyvňujúce náklady možno rozdeliť do nasledujúcich kategórií:

• Surowiny: Typ, trieda a hmotnosť použitého kovu.
• Nástroje a formy: Návrh, výroba a údržba špeciálnych foriem potrebných na tvarovanie súčiastky.
• Práca, energia a režijné náklady: Prevádzkové náklady spojené s prevádzkou tvárniarskeho zariadenia a zamestnaním kvalifikovaných technikov.
• Zložitosť súčiastky a objem výroby: Ako zložitosť návrhu a veľkosť objednávky ovplyvňujú efektivitu a rozloženie nákladov.
• Operácie po tvárnení: Ďalšie kroky, ako tepelné spracovanie, obrábanie a úprava povrchu.

Nákladová položka 1: Suroviny

Najpriamejšou a často najvýznamnejšou položkou pri rozpočítaní nákladov kovanca sú suroviny. Výpočet sa zvyčajne začína hmotnosťou súčiastky, ale nie je to také jednoduché ako použitie konečnej hmotnosti. Vzorec zahŕňa hrubá hmotnosť , ktorá obsahuje hmotnosť hotového dielu (čistá hmotnosť) plus akékoľvek materiálové odpadky alebo tzv. 'flash' vzniknuté počas procesu. Tento nadbytok materiálu je nevyhnutný, no zároveň dôležitý pre zabezpečenie úplného zaplnenia dutiny formy.

Ako je podrobne uvedené v sprievodcoch odhadu nákladov, základný vzorec je: Náklady na materiál = Hrubá hmotnosť × Cena materiálu za jednotku . Množstvo strát materiálu sa môže pohybovať od 10 % do viac ako 20 %, v závislosti od zložitosti dielu a použitého kovacieho procesu. Preto optimalizácia konštrukcie za účelom minimalizácie odpadu môže viesť k priamym úsporám nákladov.

Typ kovu, ktorý je vybraný, má výrazný vplyv na cenu. Štandardná uhlíková oceľ je relatívne lacná, zatiaľ čo vysokovýkonné zliatiny sú oveľa drahšie. Na ceny môže mať tiež vplyv cenová kolísavosť na trhu, a preto je to faktor, ktorý treba zvážiť pri dlhodobých projektoch. Tu je všeobecné porovnanie bežných materiálov pre kovanie:

Nákladová položka 2: Náklady na náradie a formy

Pre mnoho vlastných projektov, najmä tých, ktoré využívajú kovaní v uzavretých základoch, sú náklady na nástroje významnou počiatočnou investíciou. Základy sú vlastné formy, zvyčajne vyrobené z kalenej nástrojovej ocele, ktoré tvarujú horúci kov za obrovského tlaku. Náklady na výrobu týchto základov ovplyvňuje niekoľko faktorov, vrátane veľkosti dielu, zložitosti jeho dizajnu a materiálu, z ktorého je základ vyrobený. Jednoduchá sada základov môže stáť niekoľko tisíc dolárov, zatiaľ čo zložité viacdielne základy pre komplikované komponenty môžu stáť desiatky tisíc.

Podľa rozboru priemyselných súčiastok môžu náklady na základy a ich údržbu dosahovať od 500 do 3 000 USD, aj keď ide o jednoduchšie procesy s otvorenými základmi. Pre presné kovaní v uzavretých základoch sú tieto náklady výrazne vyššie. Tento počiatočný výdavok je hlavným dôvodom, prečo je kovaní najekonomickejšie pri vyšších výrobných objemoch. Celkové náklady na nástroje sa amortizujú, teda rozpočítavajú, cez celý výrobný cyklus.

Napríklad, ak výroba súpravy nástrojov stojí 10 000 USD, náklady na nástroje za diel pri sérii 1 000 kusov sú 10 USD. Pri sérii 50 000 kusov tieto náklady klesnú na len 0,20 USD za diel. Tento princíp amortizácie je základný pre pochopenie ekonómie kovaných dielov. Dôležitú úlohu hrá aj očakávaná životnosť nástroja; nástroje sa postupom času opotrebúvajú a môžu vyžadovať obnovu alebo výmenu, čo sa započítava do dlhodobých nákladov.

Zložka nákladov 3: Práca, energia a režijné náklady

Okrem materiálov a nástrojov predstavujú prevádzkové náklady kovárne významnú časť konečnej ceny. Tieto výdavky sú často zoskupené dokopy, no skladajú sa z troch odlišných oblastí: kvalifikovaná práca, spotreba energie a všeobecné režijné náklady. Každá z nich výrazne prispieva k nákladom za kus a môže sa meniť v závislosti od geografickej polohy a efektívnosti procesu.

Na obsluhu ťažkého strojného zariadenia, dohľad nad procesmi ohrevu, vykonávanie kontrol kvality a údržbu zariadenia je potrebná kvalifikovaná pracovná sila. Tvárnenie nie je plne automatizovaný proces a závisí od odbornej spôsobilosti operátorov, aby sa zabezpečilo, že diely budú zodpovedať presným špecifikáciám. Mzdy, školenia a poistné pre týchto kvalifikovaných technikov sú priamym súčtom výrobných nákladov.

Kováčenie je tiež proces náročný na energiu. Na zahriatie kovových tyčí na teploty často presahujúce 2 000 °F (1 100 °C) sú potrebné veľké peci a výkonné hydraulické alebo mechanické lisovacie zariadenia spotrebujú veľké množstvo elektrickej energie na tvarovanie kovu. Ako je uvedené v podrobných analýzach kováčskych operácií, vysoká spotreba energie je významným cenovým faktorom, najmä pri kolísaní cien energie. Nakoniec všeobecné režijné náklady zahŕňajú všetky ostatné nepriame náklady na prevádzku zariadenia, ako je údržba strojov, nájom alebo odpisovanie budovy, poistenie a správne výdavky. Tieto náklady sa zvyčajne priraďujú každému projektu ako percento pracovnej doby alebo strojovej doby.

Ako ovplyvňuje zložitosť dielu a objem výroby cenu

Vzťah medzi konštrukciou súčiastky, množstvom vyrobených kusov a konečnou cenou je jedným z najdôležitejších aspektov rozboru nákladov. Zložité konštrukcie s prísnymi toleranciami, nesymetrické tvary alebo hlboké dutiny zvyšujú náklady viacerými spôsobmi. Vyžadujú komplikovanejšie a preto drahšie formy, môžu si vyžadovať zručnejšiu pracovnú silu na manipuláciu a často vedú k vyššiemu podielu odpadu. Okrem toho môžu zložité súčiastky vyžadovať dodatočné obrábanie po kovaní, aby dosiahli svoje konečné špecifikácie, čo predstavuje ďalšiu úroveň nákladov.

Výrobný objem, ako už bolo spomenuté pri vybavení, je veľkým vyrovnávačom. Objednávky s vysokým objemom umožňujú rozložiť vysoké fixné náklady na nastavenie a výrobu diel na veľký počet kusov, čím sa výrazne zníži cena za kus. Preto je kovanie ideálnou technológiou pre odvetvia ako je automobilový priemysel, kde sú potrebné tisíce alebo milióny identických dielov s vysokou pevnosťou. Pre spoľahlivé a odolné autodiely sa mnohé spoločnosti obracajú na špecializovaných dodávateľov. Tí, ktorí hľadajú takéto riešenia, môžu nájsť viac informácií o pokročilom kovaní pre automobilový priemysel od odborníkov ako Shaoyi Metal Technology , ktorí zvládajú všetko od prototypov malých sérií až po masovú výrobu.

Aby sme ilustrovali vplyv objemu, uvažujme zjednodušený scenár. Ak vlastná forma stojí 5 000 USD a náklady na nastavenie výrobnej série sú 1 000 USD, celkové fixné náklady sú 6 000 USD.

• Pre 100-ks objednávka, fixné náklady na kus sú $60.
• Pre 10 000-ks objednávka, fixné náklady na kus prudko klesajú až na $0.60.

Často kladené otázky

1. Ako vypočítať náklady na kováčsku výrobu?

Výpočet celkových nákladov na kováčsku výrobu zahŕňa súčet niekoľkých kľúčových položiek. Najprv určte náklady na materiál vynásobením hrubej hmotnosti dielu (vrátane odpadu/suroviny) cenou materiálu za jednotku hmotnosti. Ďalej pripočítajte amortizované náklady na nástroje (celkové náklady na formy vydelene počtom dielov). Nakoniec pripočítajte náklady na prácu, energiu, režijné náklady a akékoľvek sekundárne procesy, ako je obrábanie alebo tepelné spracovanie. Podrobný sprievodca týmto postupom krok za krokom nájdete napríklad v zdrojoch ako Boberry .

2. Ako vypočítať náklady na výrobu konštrukcie?

Výpočet nákladov na výrobu je podobný ako pri kovanie, ale môže zahŕňať rôzne postupy. Je to súčet priamych materiálov, priamej práce a výrobných nákladov. To zahŕňa náklady na rezanie, ohýbanie, zváranie, montáž a dokončovanie materiálov okrem ceny základného materiálu. Špecifický vzorec sa líši v závislosti od zložitej výroby a typu výroby.

3. Vráť sa. Je falšovanie drahý proces?

Kovanie môže mať vysoké náklady, najmä kvôli nákladom na výrobu vlastných lisov. V prípade veľkých objemových výrobných dielov je to však veľmi nákladovo efektívny proces, pretože náklady na náradie sú rozložené na mnoho častí. Kovanie vyrába mimoriadne pevné a trvanlivé diely, ktoré môžu znížiť dlhodobé náklady spojené s poruchou a výmenou dielu. Je najekonomickejší pre aplikácie vyžadujúce vysokú pevnosť a vyrábaný v stredných až veľkých množstvách.

4. Vráť sa. Aké sú 4 typy kovania?

Štyria hlavné typy kovania sú: kovanie s odtlačkou (alebo kovanie s uzavretým kovaním), kovanie s otvoreným kovaním, kovanie za studena a kovanie bezšvových valcovaných prstencov. V kopírovaní s použitím odtlačkov sa používa špeciálna formácia, aby sa kov presne tvaroval. Otvorené kovanie tvaruje kov medzi plochými matricami bez úplného zaostrenia, vhodné pre veľké diely. Kladanie za studena sa vykonáva pri izbovej teplote alebo v blízkosti nej pre vyššiu presnosť. Bezšvové valcované kovanie prsteňov je špecializovaný proces na výrobu prsteňovito tvarovaných komponentov.