Dominando os Custos de Ferramentaria na Fabricação: Estratégias para Reduzir Despesas e Aumentar a Rentabilidade

Com o aumento dos custos de mão de obra, transporte e materiais em todos os setores de manufatura, as empresas estão ansiosas para encontrar formas de economizar. Na usinagem CNC, a ferramentaria representa um custo adicional, muitas vezes imprevisto, que deve ser incorrido como parte do negócio.

O que é Custo de Ferramentaria?

Os custos de ferramentaria representam o preço depreciado da ferramenta ao longo de sua vida útil dividido pelo número de peças produzidas durante esse período. É uma métrica difícil de monitorar, mas com uma solução para entender a vida útil da ferramenta, os fabricantes podem obter insights mais profundos sobre o desempenho e o custo de sua ferramentaria.

Por que a Ferramentaria é Importante? Não é um Custo Menor?

A consideração do custo de ferramentaria é importante porque a qualidade e a condição das ferramentas ditam a qualidade da peça final.

A precisão e as características de desempenho de uma ferramenta determinam a velocidade e a precisão das peças acabadas. Também garantem a repetibilidade na fabricação e a precisão de cada peça que sai da linha. O processo de ferramentaria não é uma questão de aquisição pelo "menor custo". O design da ferramenta deve ser considerado junto com outras variáveis, incluindo o tipo e volume de 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 altos. Escolher uma ferramenta que não seja dura o suficiente para as peças usinadas fará com que as ferramentas se desgastem ou quebrem mais rapidamente.

Qual Deve Ser o Custo da Ferramentaria?

Os custos de ferramentaria dependem do tipo de produto fabricado. Os custos de ferramentaria da empresa podem variar de 3% a 6% dos custos totais. Como toda ferramentaria eventualmente precisa ser substituída, as ferramentas são geralmente consideradas consumíveis.

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

No entanto, se a empresa produz muitas peças ou faz numerosas peças personalizadas em volume ou como peças únicas para cada cliente, precisará manter um estoque mais extenso de ferramentas para contabilizar diferentes variáveis, como material bruto.

Quais Fatores Impactam o Custo da Ferramentaria?

Embora muitos fatores impactem os custos de ferramentaria, todos estão relacionados ao tipo de material 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 rigorosos para peças de alta resistência. Materiais como aço endurecido, titânio e outros exigem ferramentas com maior dureza para realizar os cortes. Essas ferramentas são compreensivelmente mais caras do que as usadas para cortar, furar ou acabamentar materiais com menor dureza.

Especificação da Peça

O número de ações que a máquina CNC deve realizar também impacta o custo da ferramentaria. Cortes ou furações simples exigem menos ferramentas. Cortes complexos, furações e torneamentos precisarão de mais ferramentas. As peças também podem exigir acabamentos superficiais específicos, como polimento ou adição de características que possam ser agarradas por outras ferramentas ou revestimentos como juntas. Cada etapa adicional nas especificações de design aumentará os custos de ferramentaria.

Qualidade das Ferramentas

As ferramentas devem ser adquiridas de fornecedores com profundo conhecimento das características de desempenho das superfícies a serem cortadas. Devem ser produzidas com especificações exatas de processo de fabricação que garantam o têmpera e tratamento térmico adequados para evitar desgaste rápido ou fragilidade. As ferramentas também devem ser bem compatíveis com a máquina utilizada para evitar força, velocidade ou capacidade incompatíveis.

Os Benefícios da Medição do Custo de Ferramentaria

Medir a vida útil da ferramenta permite que as medições de custo de ferramentaria sejam mais precisas. Usando um cálculo de usinabilidade para vida útil da ferramenta que compara propriedades do material relativas às características da ferramenta, uma empresa pode desenvolver gráficos ou algoritmos para quantidades de compra, tipos e vidas úteis.

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

Existem vários benefícios na medição do custo de ferramentas, incluindo:

1. Redução de Custos de Material: Medir o custo de diferentes tipos de ferramentaria pode resultar em menores custos de material. Ferramentaria de alta qualidade pode custar mais inicialmente, mas se sua vida útil for maior e houver menos quebras, as empresas podem perceber menos sucata e menos desperdício.
2. Avaliação de 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 de ferramentas pode levar a um melhor entendimento do consumo de energia, força utilizada e outras variáveis que permitem mudanças no processo.
3. Mudanças de Design: Ao medir custos de ferramentas, falhas de design podem ser descobertas para melhorar a garantia de qualidade. As mudanças podem ser tão simples quanto uma reorientação da peça ou tão complexas quanto alterar o número de cortes. Com o entendimento dos custos de ferramentas, os tomadores de decisão podem obter insights sobre quais mudanças sugerir para entregar a peça de maior qualidade.
4. Redução de Custos de Energia: Alta velocidade e força forte são variáveis de alta energia. Com o entendimento do custo de ferramentas, os gestores podem analisar energia versus quebra para adquirir ferramentas que lidem melhor com esses elementos.

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A BC Machining estava enfrentando quebras excessivas de ferramentas em suas máquinas CNC suíças, gerando sucata tanto no ponto de quebra quanto no final da vida útil da ferramenta, quando as peças podem variar fora da especificação.

Usando a solução da MachineMetrics de captura de dados de alta frequência e análise através de algoritmos avançados, a BC conseguiu identificar quebras de ferramentas para evitar peças de sucata.

A queda em peças perdidas, triagem e incerteza se traduziu em detecção de falhas próxima a 100% e uma economia anual de $72.000 por máquina.

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