試作加工生産における賢いコスト削減戦略

時には、ワンオフの試作品であっても部品加工が必要です。これは、特定の材料要件（PTFE、チタン、G-10複合材など）、厳しい公差、表面仕上げ、またはCNC加工と旋削サービスでしか得られないその他の最良の属性が必要なためかもしれません。

しかし、時折、一部のお客様から「なぜ試作コストがこんなに高いのか」「なぜシンプルな試作で数百ドルもかかるのか」といった不満の声をいただきます。ほぼすべてのお客様が、CNC加工試作製造について同様の疑問と困惑を抱いています。同時に、COVID-19が企業の進捗と経済的利益を大規模に脅かす中、この技術を用いた部品製造コストをいかに削減するかを知ることは、これまで以上に重要になっています。今日は、SANS Machiningが迅速試作のコスト削減と、マーケティング向け新プロジェクトの開始を支援するヒントをいくつか共有します。

以下は、CNC加工試作製造の主要ポイントです。

事前計画を徹底する

あらゆるCNC加工プロジェクトを開始する前に、綿密な計画が不可欠です。長期的には、これによりコストと多くの時間を節約できます。また、部品図面が実現可能で、専門家によって承認されていることをサンプル制作前に確認してください。部品の最終設計を継続的に修正するために、余分な時間とコストを費やす必要がなくなります。生産前に部品の適切な設備を整え、各ステップの各プロセス制御を確実にすることは、コスト削減に重要です。

適切な加工技術を選択する

CNC加工プロセスでは、まずどの加工プロセスがお客様の要件に最も適しているかを見極め、判断する必要があります。これにより、全体の加工時間を節約できるだけでなく、部品品質を効果的に管理できます。例えば、操作回数を減らし、穴のサイズと深さを変更することで、試作加工の製造コストを削減できます。

5軸CNCでなければ加工できないと判断した場合を除き、一度に加工できるのは部品の片面のみであることを覚えておいてください。これは、部品を複数回裏返し、複数の操作が必要になることを意味します。各裏返しや操作には、セットアップ、工具交換、ワーク装着、加工、取り外しが必要です。可能であれば、操作回数を減らすことで、特に少量生産の場合に操作コストを節約できます。

一般的に、小さな深穴を精密にあけるには、大きな穴や浅い穴より時間がかかります。第二に、標準的なドリルとエンドミルのサイズを使用するよう心がけてください。標準ドリルビットとエンドミルサイズは入手しやすく、特注品より安価です。標準サイズは特注サイズより優れています。

適切な製造材料を選択する

部品の機能と用途に応じて、最も入手しやすく安価な材料を選び、それでも設計要件を満たし、同等の期待結果が得られるものを選択する必要があります。例えば、アルミニウム6061はCNC加工と旋削で最も一般的に使用される商業用金属です。これは、アルミニウム部品の価格が低く、納期も通常より早いことを意味します。7000系アルミニウムやチタンなど多くの他のエンジニアリング合金と比較して、アルミニウム6061の試作はコストと時間を節約できます。CNC加工の黄金則（生産時間短縮＝コスト削減）を守っていれば、より速く切削・フライス・穴あけできる材料を選ぶことがコスト削減に役立つことをご存知でしょう。

もちろん、多くの精密医療機器や航空宇宙部品では、より高価な材料を選択することもあります。いずれにせよ、迅速試作でコストを節約し、部品の高品質を確保するために適切な材料を選ぶことが私たちの目標です。

合理的な公差範囲を設定する

専門メーカーや迅速試作サービスに部品を発注する際、所与の部品の公差要求を提供することは不可欠です。これにより、CNCマシンオペレーターが必要な精度を把握できます。

部品全体の公差を可能な限り厳しくする必要がある場合でも、設計のすべての面が特に厳しい公差を必要とするわけではありません。公差が小さい（厳しい）ほど、公差領域は狭くなり、部品価格は高くなります。この価格設定の本質は積み上げであり、価格の一部を押し上げます。試作に絶対的に必要な公差条件を理解し、それらのみを指定してコストを節約してください。一般的に、デジタル公差指定が必要なのは、部品機能に絶対的に不可欠で、他の部品と接合する面と部分のみです。それほど重要でない特徴は、標準公差の±0.127mm（±0.005インチ）で加工できます。お客様は依然として高品質・高精度な部品を入手できます。

バッチで費用を分担する

SANSはCNC加工試作で競争力のある価格を提供しています。しかし、数量を少し増やすだけでも、単価は大幅に下がります。これは、セットアップコストが加工部品間で分担されるためです。試作フライス部品の見積もり時、数量を変更して1〜2個追加した場合の価格を確認するのは良い習慣です——価格差は通常、想像より小さいものです。

合理的な設計を行う

迅速試作の機能に影響を与えない範囲で、一部のエッジや角度を修正します。毎日、デザイナー、製品エンジニア、バイヤーからアイデアや発明に関する大量の問い合わせをいただきます。しかし、すべての部品が完璧で、試作前に修正不要というわけではありません。一部のアイデアや発明はデザイナーやエンドユーザーによって設計されており、加工経験と知識が不足し、美観の観点のみから進行しているためです。したがって、最終図面の構造が生産の観点から複雑すぎたり冗長だったりします。これらの図面は、生産前に更新や修正が必要だったり、生産不能のリスクを抱えていたりします。

また、複雑で高度に詳細な部品は複数のプロセスを必要とし、複数のマシンも必要になるため、プログラミング、固定、セットアップコストが増大します。複数面での操作が必要なような複雑な部品は、加工後に結合する別コンポーネントとして設計すれば、より安価に製造できる場合があります。

CNC加工部品のコスト削減方法をお探しなら、SANSカンパニーが試作加工の時間とコストを節約するために必要な製造専門知識を提供します。