Genaue Analyse der CNC-Bearbeitungskosten:Steigern Sie den ROI und treffen Sie fundierte Entscheidungen

Möchten Sie den Return on Investment (ROI) Ihrer Bearbeitungsvorgänge verbessern? Sie müssen Ihre gesamten CNC-Bearbeitungskosten ermitteln.

Eine der irreführenden Berechnungen vieler Hersteller lautet:Investieren Sie in eine preisgünstige CNC-Werkzeugmaschine, um ihre Produktionskosten zu senken. Schließlich kann der Preis für ein CNC-Bearbeitungszentrum oder Drehzentrum Zehntausende, Hunderttausende oder sogar Millionen Dollar betragen.

Leider ist eine solche Denkweise bei Herstellern weit verbreitet. Dabei werden die Gesamtkosten der laufenden CNC-Bearbeitung in einer Maschinenwerkstatt nicht berücksichtigt. Oftmals ist der Preis der Werkzeugmaschine nur ein kleiner Teil der tatsächlichen Kosten der CNC-Bearbeitung.

In diesem Artikel erfahren Sie, was die Hauptkomponenten der CNC-Bearbeitungskosten sind, berücksichtigen die versteckten Kosten, über die Sie möglicherweise nicht nachdenken, und entdecken Möglichkeiten, bei Ihren CNC-Bearbeitungsvorgängen Geld zu sparen.

10 Hauptkomponenten der CNC-Bearbeitungskosten

Bevor wir uns mit den verschiedenen Komponenten der CNC-Bearbeitungskosten befassen, müssen wir uns einen typischen Bearbeitungsprozess bei einem Hersteller ansehen, der Teile für seine Kunden fertigt. 

Oftmals erhält der Hersteller (unsere Kunde) eine Anfrage mit der Bitte um ein Angebot für einen Fertigungsauftrag. Um die Aufgabe zu erfüllen, muss der Hersteller mehrere Faktoren berücksichtigen, um seine gesamten Bearbeitungskosten genau zu ermitteln. 

Ohne genau zu wissen, was diese Bearbeitungskostenkomponenten sind, kann es sein, dass er zu niedrige (was zu einem Verlust führt) oder zu hohe (was dazu führen kann, dass sein Interessent nach alternativen Lieferanten sucht) angibt.

Was sind also diese Hauptfaktoren? Schauen wir sie uns unten an.

#1 Teiledesign und Komplexität

Zunächst müssen Sie überlegen, wie kompliziert das herzustellende Teil sein würde. Tatsächlich können Teiledesign und -geometrie eine erhebliche Rolle bei den Bearbeitungskosten spielen. 

Je komplexer ein Teil ist, desto teurer kann die Herstellung dieses Teils sein. Dies ist auf verschiedene Faktoren zurückzuführen, wie z. B. die Notwendigkeit einer fortschrittlicheren Maschine, die Zeit zur Herstellung jedes Teils, die mögliche Notwendigkeit mehrerer Einstellungen und Prozesse sowie die Notwendigkeit einer strengeren Qualitätskontrolle aufgrund enger Toleranzen.

Nicht standardmäßige Teile mit dünnen Wänden, tiefen Hohlräumen, unregelmäßigen Laderaumgrößen oder hohen Oberflächenqualitäten können ebenfalls zu höheren Kosten pro hergestelltem Teil führen.

#2 Produktionsvolumen

Dies ist einer der am allgemeinsten verstandenen Faktoren bei den Bearbeitungskosten. Je größer das Volumen des produzierten Teils ist, desto niedriger wären die Kosten pro Teil. 

Eine große Herausforderung hierbei ist die Entwicklung hin zu einer High-Mix-Produktion mit geringem Volumen, die es für Maschinenwerkstätten erforderlich macht, eine große Produktvielfalt in kleinen Chargen herzustellen. Solche Praktiken werden sicherlich die Bearbeitungskosten erhöhen.

#3 Materialtypen

Unterschiedliche Materialien haben unterschiedliche Kosten. Ein Standardblock aus rostfreiem Stahl wird auf Basis des Preises pro Block sicherlich weniger kosten als eine fortschrittlichere Legierung wie Inconel. 

Zu den Standardmaterialien, die bei der Bearbeitung verwendet werden, gehören Aluminium, Edelstahl, Messing oder sogar Titanlegierungen. Abhängig vom gewählten Material ergeben sich unterschiedliche Bearbeitbarkeits- und Kostengrade.

#4 CNC-maschinenbezogene Kosten

Die Effizienz, Flexibilität, Präzision und Haltbarkeit Ihrer CNC-Werkzeugmaschine spielen eine entscheidende Rolle bei den Bearbeitungskosten. Dabei sollten Sie folgende Komponenten der maschinenbezogenen Kosten berücksichtigen:

• Kosten der Werkzeugmaschine selbst
• Geschätzte Kosten pro Jahr für Ersatzteile (unter Berücksichtigung der hergestellten/in dieser Maschine verwendeten Qualität)
• Geschätzte Anzahl der Stunden, die die Maschine pro Jahr betreiben kann
• Für den Betrieb der Maschine erforderliche Arbeitskosten
• Arten von Schneidwerkzeugen, die Sie mit Ihrer Maschine verwenden können
• Erzielbare Oberflächengüten
• Verfügbarkeit von Automatisierungssystemen (erfahren Sie hier, wie Hwacheon das macht) 
• Fähigkeit zur Bearbeitung über mehrere Achsen
• Zeitaufwand für die Einrichtung, Verwaltung und Nachbearbeitung von Teilen
• Wartungs- und Reparaturkosten erforderlich (erfahren Sie hier, wie Sie vorbeugende Wartung anwenden können)

Wie Sie sehen, fallen viele maschinenbezogene Kosten an, die weit über den Anschaffungspreis der Maschine selbst hinausgehen.

#6 Programmierkosten

Die Programmierung ist oft teuer, da für die Konstruktion und Digitalisierung des erforderlichen Teils Fachkräfte erforderlich sind und das erforderliche CAD/CAM-Niveau erforderlich ist. 

Zunächst muss das Produkt einem Designer übergeben werden, der es in eine CAD-Datei (Computer Aided Design) umwandelt. Als nächstes müsste der Fertigungsingenieur prüfen, ob das Design effizient hergestellt werden kann, und Vorschläge zur Verbesserung seiner Bearbeitbarkeit machen. Schließlich ist ein Programmierer erforderlich, der die CAD-Dateien in eine CAM-Datei umwandelt, die dann in die CNC-Maschine eingespeist wird.

(Dies hängt auch mit der Komplexität der Teile zusammen – je komplexer das Design, desto mehr Arbeitsstunden sind für das Design und die Programmierung erforderlich.)

#7 Einrichtungs-, Umstellungs- und Bearbeitungskosten

In der Welt der Fertigung ist Zeit Geld. Je mehr Zeit Sie für die Herstellung eines Teils benötigen, desto kostspieliger wäre Ihr Bearbeitungsprozess.

Bei den Rüstkosten ist häufig ein Produktionsingenieur beteiligt, der sicherstellen muss, dass alles bereit ist, bevor die erste Teilecharge produziert werden kann. Er muss den Produktionsablauf, die benötigten Materialien, die Einrichtung der Maschine sowie die Art und Weise, wie das Material/Teil eingespannt wird, die erforderlichen Umrüstungen (falls vorhanden) berücksichtigen und die CAD-Datei mit einem CAM nachbearbeiten.

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#8 Qualitätskosten

Qualitätskosten werden auch als „Cost of Quality“ (COQ) bezeichnet und sind genauer als die Kosten schlechter Qualität zu verstehen. Qualitätskosten sind mit der Verhinderung, Erkennung und Behebung qualitätsbezogener Produktprobleme verbunden.

In einer Bearbeitungsumgebung können solche Kosten Folgendes umfassen:

• Prüfkosten, die zur Beurteilung eines produzierten Teils auf Qualitätsprobleme erforderlich sind
• Testausrüstung zur Überprüfung der Qualität und Konsistenz von Teilen erforderlich
• Interne Fehlerkosten bei der Produktion fehlerhafter Produkte – diese müssen verschrottet oder nachbearbeitet werden
• Externe Fehlerkosten, die entstehen, wenn ein fehlerhaftes Produkt an den Kunden geliefert wird. Diese können besonders kostspielig sein, wenn es zu Produktrückrufen, Garantieansprüchen, Außendienst und sogar Kundenklagen kommt!

#9 Opportunitätskosten

Diese sind für den Hersteller oft unsichtbar, können jedoch die Rentabilität Ihrer Bearbeitungsvorgänge erheblich verbessern.

Opportunitätskosten können Folgendes umfassen:

• Ausfallzeiten:Je mehr Ausfallzeiten aufgrund von Produktionsunterbrechungen auftreten, desto mehr Geld verlieren Sie.
• Störungen:Diese sind größtenteils auf menschliches Versagen oder Geräteversagen zurückzuführen und können sogar so schwerwiegend sein wie Maschinenunfälle.
• Kapazität:Abhängig von Ihrer Fertigungseinrichtung können Sie aufgrund der Kapazität Ihrer Bearbeitungsvorgänge möglicherweise keine zusätzlichen Aufträge übernehmen.
• Kompetenz:Dies könnte ein weiterer Faktor sein, der dazu führt, dass Chancen verpasst werden, und kann den Mangel an der richtigen Ausrüstung oder qualifizierten Arbeitskräften einschließen

#10 Versorgungs-, Raum-, Arbeits-, Schulungs- und andere Kosten

Schließlich müssen Sie die Kosten für Strom, Wasser, Abfallentsorgung, Reinigung, Platz und andere laufende Betriebskosten berücksichtigen. Diese können erheblich sein, wenn Ihre Maschinenwerkstatt rund um die Uhr im Einsatz ist. 

Vergessen wir auch nicht die Notwendigkeit, auf Personalverschiebungen sowie die Anzahl der für jeden Prozess benötigten Bediener einzugehen. Abhängig von der Kompetenz und dem Qualifikationsniveau Ihrer Belegschaft müssen Sie auch auf deren Schulungs- und Weiterbildungsbedürfnisse eingehen.

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