Стоимость производственной оснастки — полное руководство

В связи с ростом затрат на рабочую силу, транспорт и материалы во всех производственных секторах компании стремятся найти способы сэкономить деньги. Для станков с ЧПУ инструменты — это дополнительные, часто непредвиденные затраты, которые должны быть понесены как часть бизнеса.

Лучшее понимание факторов, влияющих на затраты на инструменты, а также изучение того, как можно отслеживать исправность инструментов, поможет управлять более стабильным итоговым результатом. В этом руководстве рассматриваются факторы, влияющие на стоимость инструментов, и преимущества, связанные с измерением этой статьи расходов.

Что такое стоимость инструментов?

Затраты на инструмент представляют собой амортизированную стоимость инструмента за весь срок службы инструмента, деленную на количество деталей, которые были изготовлены в течение срока службы инструмента. Это сложное измерение для мониторинга, но с помощью решения, позволяющего понять срок службы инструмента, производители могут получить более глубокое представление о производительности и стоимости своего инструмента.

Почему важны инструменты? Разве это не незначительные затраты?

Учет стоимости оснастки важен, поскольку качество и состояние оснастки определяют качество готовой детали.

Точность и рабочие характеристики инструмента будут определять скорость и точность готовых деталей. Это также обеспечит воспроизводимость производства и точность каждой детали, сходящей с конвейера. Инструментальный процесс — это не вопрос «наиболее дешевого» источника. Конструкция инструмента должна учитываться наряду с другими переменными, включая тип и объем производимых деталей, а также твердость материала.

Выбор инструмента, слишком твердого для данного типа изготавливаемой детали, может привести к дефектам качества и более высоким затратам. Выбор инструмента, который недостаточно тверд для обрабатываемых заготовок, будет означать, что инструменты изнашиваются или ломаются быстрее.

Сколько должны стоить инструменты?

Стоимость инструмента будет зависеть от типа производимого продукта. Затраты компании на инструменты могут составлять от 3% до 6% от общих затрат. Поскольку все инструменты со временем должны быть заменены, инструменты обычно считаются расходными материалами.

Предположим, компания производит прецизионные единицы объема для каждого клиента и имеет небольшие детали в ассортименте своей продукции. В этом случае стоимость инструментов можно точно спрогнозировать посредством анализа использования с течением времени.

Однако предположим, что компания производит много деталей или изготавливает множество деталей на заказ в больших количествах или в единичных экземплярах для каждого клиента. В этом случае им потребуется иметь более обширный перечень инструментов для учета различных переменных, таких как пустой материал.

Какие факторы влияют на стоимость инструментов?

Хотя на стоимость инструмента влияет множество факторов, все они связаны с типом обрабатываемого материала, количеством действий, требуемых спецификациями детали, и качеством инструмента.

Материал

В таких отраслях, как медицина, аэрокосмическая и оборонная промышленность, предъявляются чрезвычайно жесткие требования к высокопрочным деталям. Для резки таких материалов, как закаленная сталь, титан и другие, потребуются инструменты с более высокой твердостью. Эти инструменты по понятным причинам дороже, чем те, которые используются для резки, сверления или отделки материалов с меньшей твердостью.

Спецификация детали

Количество действий, которые должен выполнять станок с ЧПУ, также влияет на стоимость инструментов. Простые разрезы или отверстия требуют меньшего количества инструментов. Сложные вырезы, отверстия и токарная обработка потребуют больше инструментов. Детали также могут потребовать специальной обработки поверхности, такой как полировка или добавление элементов, которые могут быть захвачены другими инструментами или покрытиями, такими как прокладки. Каждый дополнительный шаг в спецификации проекта увеличивает стоимость инструментов.

Качество инструментов

Инструменты следует приобретать у поставщиков, хорошо знающих рабочие характеристики обрабатываемых поверхностей. Они должны производиться с соблюдением точных технических требований к производственному процессу, обеспечивающих надлежащий отпуск и термическую обработку для предотвращения быстрого затупления или хрупкости. Инструменты также должны быть хорошо согласованы с используемой машиной, чтобы избежать несоответствия силы, скорости или возможностей.

Преимущества измерения стоимости инструментов

Измерение стойкости инструмента позволяет более точно определить стоимость инструмента. Использование расчета обрабатываемости для срока службы инструмента, который сравнивает свойства материала с характеристиками инструмента, означает, что компания может разрабатывать диаграммы или алгоритмы для объемов закупок, типов и сроков службы.

Другие методы включают измерение силы и мощности оборудования и учет степени обрабатываемости материала.

У измерения стоимости инструмента есть несколько преимуществ, в том числе:

1. Снижение затрат на материалы. Измерение стоимости различных типов инструментов может привести к снижению затрат на материалы. Высококачественные инструменты могут стоить дороже, но если их срок службы больше и они меньше ломаются, компании могут реализовать меньше брака и меньше отходов.
2. Оценка производственных процессов. Качество инструмента напрямую влияет на оборудование, в котором он используется, и требует навыков оператора. Нередко возможности машины или оператора ставятся под сомнение. Измерение стоимости инструмента может привести к лучшему пониманию энергопотребления, используемого усилия и других переменных, которые позволяют вносить изменения в процесс.
3. Изменения в конструкции. Измеряя стоимость инструментов, можно выявить недостатки конструкции, чтобы улучшить качество. Изменения могут быть такими простыми, как переориентация детали, или такими сложными, как изменение количества разрезов. Имея представление о стоимости инструмента, лица, принимающие решения, могут понять, какие изменения следует предложить для получения детали самого высокого качества.
4. Снижение затрат на электроэнергию. Высокая скорость и сильное усилие требуют больших затрат энергии. Имея представление о стоимости инструмента, менеджеры могут анализировать энергию поломки, чтобы найти инструменты, которые могут лучше справляться с этими элементами.

Как получить максимальную отдачу от инвестиций в инструменты? [Пример использования]

Когда BC Machining обратилась за помощью в решении проблемы продолжающейся поломки инструмента и высокого уровня брака, они обратились к MachineMetrics за решением. BC Machining обслуживает медицинскую, оборонную, транспортную и электроинструментальную отрасли, где точность имеет решающее значение.

Компания BC Machining часто сталкивалась с поломкой инструментов на своих станках с ЧПУ Swiss, что приводило к образованию брака как в момент поломки, так и в конце срока службы инструмента, когда детали могут отличаться от технических характеристик.

Используя решение MachineMetrics для сбора высокочастотных данных и их анализа с помощью усовершенствованных алгоритмов, компания BC смогла определить поломки инструмента, чтобы предотвратить брак деталей.

Сокращение количества потерянных деталей, сортировки и неопределенности привело к почти 100-процентному обнаружению отказов и ежегодной экономии 72 000 долларов США на каждую машину.

Прочтите полный пример использования BC Machining.

MachineMetrics предлагает систему мониторинга для оценки инструмента, которая собирает данные непосредственно из источника — самого станка с ЧПУ. С помощью настраиваемых алгоритмов, предназначенных для отслеживания использования крутящего момента, входные данные можно вводить в систему в виде событий временного ряда или моделей машинного обучения для точного прогнозирования отказа инструмента.

Адаптер высокочастотных данных MachineMetrics может обнаруживать проблемы и анализировать данные на периферии, чтобы автоматизировать решения и предупреждать персонал о проблемах до того, как произойдет сбой, предотвращая дорогостоящий брак и простои. Благодаря расширенной диагностике станков инструменты оптимизируются и включаются в агрессивную и полностью автоматизированную систему профилактического обслуживания. Чтобы увидеть, как можно развернуть MachineMetrics, чтобы помочь вам справиться с потребностями работоспособности вашего инструмента, закажите демонстрацию с нашей командой сегодня.