Análise precisa de custos de usinagem CNC:aumente o ROI e tome decisões informadas

Deseja melhorar o retorno sobre o investimento (ROI) das suas operações de usinagem? Você precisa calcular seu custo total de usinagem CNC.

Um dos cálculos enganosos feitos por muitos fabricantes é este:Invista em uma máquina-ferramenta CNC de baixo preço para reduzir seus custos de produção. Afinal, o preço de um centro de usinagem CNC ou centro de torneamento pode ser de dezenas de milhares, centenas de milhares ou até mesmo chegar a milhões de dólares.

Infelizmente, tal pensamento é bastante comum entre os fabricantes. Ele não considera os custos totais de execução da operação de usinagem CNC em qualquer oficina mecânica. Freqüentemente, o preço da máquina-ferramenta é apenas um pequeno componente do custo real da usinagem CNC.

Neste artigo, você aprenderá quais são os principais componentes dos custos de usinagem CNC, considerará os custos ocultos que você pode deixar de pensar e descobrirá maneiras de economizar dinheiro em suas operações de usinagem CNC.

10 componentes principais do custo de usinagem CNC

Antes de mergulharmos nos vários componentes do custo de usinagem CNC, precisamos observar um processo de usinagem típico em um fabricante que fabrica peças para seus clientes. 

Freqüentemente, o fabricante (nossos clientes) recebe uma consulta para cotar um pedido de fabricação. Para cumprir o trabalho, o fabricante precisa considerar vários fatores para calcular com precisão os custos totais de usinagem. 

Sem saber exatamente quais são esses componentes de custo de usinagem, ele pode subestimar (resultando em perda) ou superestimar (o que pode fazer com que seu cliente potencial procure fornecedores alternativos).



Então, quais são esses fatores principais? Vejamos eles abaixo.

Design e complexidade da peça nº 1

Primeiro, você precisa considerar o quão complicada seria a peça a ser feita. Na verdade, o design e a geometria das peças podem desempenhar um papel significativo no custo de usinagem. 

Quanto mais complexa for uma peça, mais caro será fabricá-la. Isto se deve a vários fatores, como a necessidade de uma máquina mais avançada, o tempo de fabricação de cada peça, a possível necessidade de múltiplas configurações e processos, bem como a necessidade de um controle de qualidade mais rigoroso devido às tolerâncias restritas.

Peças não padronizadas com paredes finas, cavidades profundas, tamanhos de fixação irregulares ou qualidades de superfície elevadas também podem levar a um custo mais elevado por peça fabricada.

#2 Volume de produção

Este é um dos fatores mais universalmente compreendidos nos custos de usinagem. Quanto maior o volume da peça produzida, menor será o custo por peça. 

Um grande desafio aqui é a mudança para uma produção de alto mix e baixo volume, o que torna necessário que as oficinas mecânicas produzam uma grande variedade de produtos em pequenos lotes. Tais práticas certamente aumentarão os custos de usinagem.

#3 Tipos de materiais

Materiais diferentes têm custos diferentes. Um bloco padrão de aço inoxidável certamente custará menos do que uma liga mais avançada como o Inconel, com base no preço por bloco. 

Alguns dos materiais padrão usados na usinagem incluem alumínio, aço inoxidável, latão ou mesmo liga de titânio. Dependendo do material escolhido, você experimentará diferentes graus de usinabilidade e custo.

#4 Custos Relacionados à Máquina CNC

A eficiência, flexibilidade, precisão e durabilidade de sua máquina-ferramenta CNC desempenham um papel crucial nos custos de usinagem. Aqui, você deve considerar os seguintes componentes dos custos relacionados à máquina:

• Custo da própria máquina-ferramenta
• Custo estimado por ano para peças sobressalentes (refletindo na qualidade fabricada/usada naquela máquina)
• Número estimado de horas que a máquina pode operar em um ano
• Custos de mão de obra necessários para operar a máquina
• Tipos de ferramentas de corte que você pode usar com sua máquina
• Acabamentos de superfície que podem ser alcançados
• Disponibilidade de sistemas de automação (saiba como Hwacheon faz isso aqui) 
• Capacidade de usinar em vários eixos
• Tempo necessário para configurar, gerenciar e lidar com o pós-processamento de peças
• Custos de manutenção e reparo necessários (saiba como adotar manutenção preventiva aqui)

Como você pode ver, existem muitos custos relacionados à máquina, muito além do preço inicial da própria máquina.

#6 Custo de programação

A programação costuma ser cara devido à necessidade de mão de obra especializada para projetar e digitalizar a peça necessária, bem como ao nível de CAD/CAM necessário. 

Primeiro, o produto precisa ser entregue a um designer que o transformou em um arquivo CAD (Computer Aided Design). Em seguida, o engenheiro de produção precisaria verificar se o projeto pode ser produzido de forma eficiente e fazer sugestões para melhorar sua usinabilidade. Finalmente, é necessário um programador para transformar os arquivos CAD em um arquivo CAM, que será então alimentado na máquina CNC.

(Isso também está relacionado à complexidade da peça – quanto mais complexo o projeto, mais horas de trabalho serão necessárias para projetá-lo e programá-lo.)

#7 Custo de configuração, mudança e processamento

No mundo da manufatura, tempo é dinheiro. Quanto mais tempo você levar para produzir uma peça, mais caro será o seu processo de usinagem.

Os custos de configuração geralmente envolvem um Engenheiro de Produção, que terá que garantir que tudo esteja pronto antes que o primeiro lote de peças possa ser produzido. Ele precisará planejar o fluxo de trabalho de produção, os materiais necessários, a configuração da máquina, bem como fixar o material/peça e atender às trocas necessárias (se houver) e pós-processamento do arquivo CAD com um CAM.

#8 Custos de Qualidade

Também conhecido como Custo da Qualidade (COQ), que é entendido com mais precisão como o custo da má qualidade, os custos da qualidade estão associados à prevenção, detecção e resolução de problemas do produto relacionados à qualidade.

Num ambiente de usinagem, esses custos podem incluir:

• Custos de inspeção necessários para avaliar uma peça produzida quanto a problemas de qualidade
• Equipamento de teste necessário para verificar a qualidade e consistência das peças
• Custos de falhas internas quando produtos defeituosos são produzidos – estes devem ser descartados ou retrabalhados
• Custos de falhas externas que ocorrem quando um produto defeituoso é entregue ao cliente. Isso pode ser especialmente caro caso haja recalls de produtos, reclamações de garantia, serviço de campo e até mesmo ações judiciais de clientes!

Nº 9 Custos de oportunidade

Muitas vezes, eles são invisíveis para o fabricante, mas podem fazer uma diferença significativa na lucratividade de suas operações de usinagem.

Os custos de oportunidade podem incluir qualquer um dos seguintes:

• Tempo de inatividade:quanto mais tempo de inatividade devido a interrupções na sua produção, mais dinheiro você perderá
• Interrupções:são causadas em grande parte por erros humanos ou falhas de equipamento e podem até ser tão graves quanto falhas de máquinas-ferramenta.
• Capacidade:dependendo da sua configuração de fabricação, você pode não conseguir realizar trabalhos adicionais devido à capacidade de suas operações de usinagem
• Competência:Este pode ser outro fator que leva à perda de oportunidades e pode incluir a falta do equipamento certo ou de mão de obra qualificada

#10 Utilidade, espaço, mão de obra, treinamento e outros custos

Finalmente, você precisa considerar o custo de eletricidade, água, eliminação de resíduos, limpeza, espaço e outros custos operacionais contínuos. Isso pode ser considerável se você estiver operando 24 horas por dia, 7 dias por semana em sua oficina mecânica. 

Não esqueçamos também a necessidade de atender às mudanças de mão de obra, bem como a quantidade de operadores necessários para cada processo. Dependendo da proficiência e do nível de habilidade de sua força de trabalho, você também precisará atender às suas necessidades de treinamento e qualificação.

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Como uma das primeiras empresas no mundo a implantar sistemas operacionais inteligentes e software de automação para nossas máquinas-ferramenta CNC, nos esforçamos muito para produzir máquinas de alta qualidade que são projetadas para reduzir seus custos totais de usinagem. A base para a nossa abordagem é “Estabilidade Mecânica”.

Isso inclui garantir qualidade e precisão de alto nível, extrema durabilidade através do uso de matérias-primas premium e tecnologias de fundição de alto nível, e máxima precisão através de anos de habilidade.

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