Custos de ferramentas de fabricação - um guia completo

Com os custos de mão de obra, transporte e materiais aumentando em todos os setores de manufatura, as empresas estão ansiosas para encontrar maneiras de economizar dinheiro. Para usinagem CNC, o ferramental é um custo adicional, muitas vezes imprevisto, que deve ser incorrido como parte do negócio.

Desenvolver uma melhor compreensão dos fatores que desempenham um papel nos custos de ferramentas, bem como aprender como você pode acompanhar a saúde das ferramentas, ajudará a gerenciar um resultado final mais saudável. Este guia explora os fatores que afetam os custos de ferramentas e os benefícios associados à medição desse item de despesa.

O que é custo de ferramentas?

Custos de ferramental representam o preço de ferramental depreciado ao longo da vida útil da ferramenta dividido pelo número de peças que foram feitas durante a vida útil da ferramenta. É uma medição difícil de monitorar, mas com uma solução para entender a vida útil da ferramenta, os fabricantes podem obter informações mais detalhadas sobre o desempenho e o custo de suas ferramentas.

Por que as ferramentas são importantes? Não é um custo menor?

A consideração do custo do ferramental é importante porque a qualidade e a condição do ferramental ditarão a qualidade da peça acabada.

As características de precisão e desempenho de uma ferramenta determinarão a velocidade e a precisão das peças acabadas. Também garantirá a repetibilidade na fabricação e a precisão de cada peça que sai da linha. O processo de ferramental não é uma questão de fornecimento de "menor custo". O projeto da ferramenta deve ser considerado juntamente com outras variáveis, incluindo o tipo e volume das peças produzidas e a dureza do material.

Escolher uma ferramenta muito dura para o tipo de peça produzida pode resultar em defeitos de qualidade e custos mais elevados. Escolher uma ferramenta que não seja dura o suficiente para as peças usinadas significa que as ferramentas se desgastam ou quebram mais rapidamente.

Qual ​​deve ser o custo das ferramentas?

Os custos de ferramentas dependerão do tipo de produto fabricado. Os custos de ferramentas da empresa podem ser tão baixos quanto 3% ou tão altos quanto 6% dos custos de primeira linha. Como todas as ferramentas precisam ser substituídas, as ferramentas geralmente são consideradas consumíveis.

Suponha que uma empresa fabrique unidades de precisão de volume para cada cliente e tenha pequenas peças em seu mix de produtos. Nesse caso, o custo do ferramental pode ser previsto com precisão por meio da análise do uso ao longo do tempo.

No entanto, suponha que a empresa produza muitas peças ou faça várias peças personalizadas em volume ou como peças únicas para cada cliente. Nesse caso, eles precisarão ter um inventário mais extenso de ferramentas para contabilizar diferentes variáveis, como material em branco.

Quais fatores afetam o custo das ferramentas?

Embora muitos fatores afetem os custos de ferramentas, todos estão relacionados ao tipo de material que está sendo trabalhado, ao número de ações exigidas pelas especificações da peça e à qualidade da ferramenta.

Material

Indústrias como médica, aeroespacial e de defesa têm requisitos extremamente rígidos para peças de alta resistência. Materiais como aço endurecido, titânio e outros exigirão ferramentas com maior dureza para realizar cortes. Essas ferramentas são compreensivelmente mais caras do que aquelas usadas para cortar, furar ou terminar materiais com menos dureza.

Especificação da peça

O número de ações que a máquina CNC deve realizar também afeta o custo do ferramental. Cortes ou furos simples requerem menos ferramentas. Cortes intrincados, furos e torneamento precisarão de mais ferramentas. As peças também podem exigir acabamentos de superfície específicos, como polimento ou adição de recursos que podem ser agarrados por outras ferramentas ou revestimentos, como gaxetas. Cada etapa adicional nas especificações do projeto aumentará os custos de ferramentas.

Qualidade das Ferramentas

As ferramentas devem ser adquiridas de fornecedores com profundo conhecimento das características de desempenho das superfícies a serem cortadas. Eles devem ser produzidos com especificações exatas do processo de fabricação que garantam a têmpera e o tratamento térmico adequados para evitar o embotamento rápido ou a fragilidade. As ferramentas também devem ser bem adaptadas à máquina usada para evitar força, velocidade ou capacidade incompatíveis.

Os benefícios da medição de custos de ferramentas

Medir a vida útil da ferramenta permite que as medições de custo de ferramentas sejam mais precisas. Usar um cálculo de usinabilidade para a vida útil da ferramenta que compara as propriedades do material em relação às características da ferramenta significa que uma empresa pode desenvolver gráficos ou algoritmos para quantidades, tipos e vida útil de compra.

Outros métodos incluem a medição de força e potência do equipamento e levando em consideração a classificação de usinabilidade do material.

Existem vários benefícios para a medição de custos de ferramentas, incluindo:

1. Redução de custos de material:Medir o custo de diferentes tipos de ferramentas pode resultar em custos de material mais baixos. Ferramental de alta qualidade pode custar mais caro, mas se sua vida útil for mais longa e houver menos quebras, as empresas poderão obter menos sucata e menos desperdício.
2. Avaliando os processos de produção:a qualidade da ferramenta afeta diretamente o equipamento em que é usada e desafia a habilidade do operador. Não é incomum que as capacidades de uma máquina ou operador sejam questionadas. A medição do custo da ferramenta pode levar a uma melhor compreensão do consumo de energia, da força usada e de outras variáveis ​​que permitem mudanças no processo.
3. Mudanças de projeto:Ao medir os custos das ferramentas, as falhas de projeto podem ser descobertas para melhorar a garantia de qualidade. As alterações podem ser tão simples quanto uma reorientação da peça ou tão complexas quanto alterar o número de cortes. Com uma compreensão dos custos da ferramenta, os tomadores de decisão podem obter informações sobre quais mudanças sugerir para fornecer a peça da mais alta qualidade.
4. Reduzindo os custos de energia:Alta velocidade e força forte são variáveis ​​de alta energia. Com uma compreensão do custo da ferramenta, os gerentes podem analisar a energia para quebrar as ferramentas de origem que podem lidar melhor com esses elementos.

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A queda nas peças perdidas, classificação e incerteza se traduziu em quase 100% de detecção de falhas e uma economia anual de US$ 72.000 por máquina.

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