ロボットインクリメンタルフォーミングで部品あたり 90% 節約する方法

シート成形はなぜそんなに高価なのですか!?その理由を説明し、ロボットインクリメンタルフォーミングを使用することでどれだけ節約できるかを計算する方法を示します。

シート素材の成形には費用がかかる場合があります。同一の部品を大量に製造しない限り、特に多品種少量の製造業者の場合、コストは制限される可能性があります。

どうすればいいですか?シート材を使うのはやめたほうがいいですか？いいえ

ありがたいことに、費用対効果の高い価格でシートフォーミングの利点を得る方法があります:ロボットインクリメンタルフォーミングです。必要なのは、ロボットと RoboDK のコピーだけです。

この記事では、従来のシート形成が非常に高価な理由と、潜在的な節約額を計算する方法について説明します.

従来のシート成形を高価にする 5 つの要因

シート材料成形の最も一般的な方法の 1 つは深絞りです。これには、型の上で材料を伸ばすことが含まれます。

このメソッドのコストに大きな影響を与える要因の 1 つ:

金型の製造 — 主な費用は、金型自体の製造コストです。これは、各部品の生産コストの何倍にもなります。このコストを相殺するには、同じ部品を何百、何千も生産する必要があります。

シート成形のコストを押し上げるその他の要因:

多くのサプライヤーを持つことに関連するコスト — 金型は、多くの場合、外部の金型メーカーによって作成されます。これは理想的ではありません。コンサルティング会社マッキンゼーの調査によると、繁栄している企業と繁栄していない企業の主な違いは、サプライヤーの数が限られていることです。
金型の長いリードタイム — 金型製作は、製作時間に比べて特に時間がかかります。金型の設計と製造には数日かかる場合があります。インクリメンタルフォーミングは、数分から数時間で完了します (部品のサイズと複雑さによって異なります)。
スクラップ — 深絞りはより多くのスクラップを生成します。スクラップを売却してコストの一部を回収することはできますが、それを考慮して余分なシート材料を購入する必要があります.たとえば、ある研究では、深絞りを使用して部品を製造する場合、インクリメンタルフォーミングで同じ部品を製造する場合よりも 12% 多くの材料が必要であることがわかりました。
潤滑剤 — 深絞り加工では、インクリメンタルフォーミング加工よりも多くの過酷な潤滑剤が必要です。これにより、特別な換気システム、フィルター、防護服が必要になるなど、さまざまな点でコストが増加します。また、後でクリーニングするために、パーツのコストの最大 10% を追加することもできます。

ロボットインクリメンタルフォーミングを使用すると、これらのコストを削減でき、場合によっては完全に排除できます。

インクリメンタルフォーミングがコスト削減につながるかどうかを計算するための 3 つのステップ

よし、ロボットによるインクリメンタルフォーミングの方が費用対効果が高くなります。しかし、あなたの質問はおそらく次のようなものです:私にとって費用対効果が高いでしょうか!?

調べるための 3 つの簡単な手順があります:

従来のシート成形のコストを計算する
ロボットインクリメンタルフォーミングのコストを計算する
あなたの答えから、あなたの損益分岐点を計算してください。これにより、従来のプロセスの費用対効果を高めるバッチサイズが決まります。

これらの各ステップを 1 つずつ見ていきましょう。

1.従来の成形のコストを計算する

従来のシート成形のコストは、金型のコストと各部品のコストの 2 つの部分に分けることができます。

製造部品のコストは、次の式を使用して計算できます:

この式を使用して、成形された各シートのコストとダイのコストの両方を計算します。金型製作の場合、サイクルタイムが長くなり加工費が高くなります。使用する材料によっては、材料費も高くなる場合があります。

総制作費は次のとおりです:

上で述べたように、深絞り加工では妥当な量のスクラップが発生し、それが原材料費に追加されます。

例

この調査研究の例を使用して、各深絞り部品に 3.1 kg の材料が必要で、コストは 1 kg あたり 0.7 ドルであると想像してみましょう。 1 枚のシートを成形するのに 1 時間あたり 25 ドルかかり、深絞り加工では 1 時間あたり 420 個の部品を生産できます。スクラップ材料のコストが 10% で、効率が 100% であると仮定します。

したがって、50 個のパーツのバッチのコスト (サイコロのコストを除く) は:

しかし、金型自体のコストは 3000 ドルで、部品あたりのコストの 10 倍です。したがって、総制作費は $3122.15 です。

2.ロボットインクリメンタルフォーミングのコストを計算

上記の式は、ロボットインクリメンタルフォーミングの「部品あたりのコスト」の計算にも使用できます。インクリメンタルフォーミングのサイクルタイムと 1 時間あたりのフォーミングコストは、深絞りの場合よりも高くなります。

総費用は次のとおりです:

ご覧のとおり、1 回限りの固定費もあります。ただし、これはダイを製造するコストよりもはるかに低くなります。廃棄費用はありませんが、該当する場合はこれを含めることができます。

例

以前と同じ調査研究から導き出すと、同じ部品のインクリメンタルフォーミングには部品あたり 1.7 kg が必要で、これも 0.7 ドル/kg であるとします。ロボット成形プロセスのコストは 1 時間あたり 33 ドルで、1 時間あたり 7.5 個の部品を生産できます。 $41 の 1 回限りの備品費用があります。

50 パーツのバッチの場合、コストは次のようになります: