Wesentliche Faktoren, die CNC-Bearbeitungsteilekosten beeinflussen

Verschiedene Arten von CNC-Maschinen und ihre diversen Prozesse bewältigen unterschiedliche kundenspezifische Bearbeitungsprojekte. Das sind nicht gerade Neuigkeiten. Doch was unklar sein mag, ist, welche Hauptfaktoren die Maschinenteilekosten beeinflussen.

Während dieser Artikel einige Antworten liefert, erkundet er auch, was Ihr nächster Schritt sein könnte, wenn ein Projekt CNC-Bearbeitung erfordert. Speziell erklären wir einige CNC-Bearbeitungskosten-Kompromisse.

Bevor wir in CNC-Maschinenkosten eintauchen, lassen Sie uns Gesamtkosten besprechen. Obwohl mehrere Dinge die Kosten von CNC-bearbeiteten Teilen beeinflussen können – Design, Materialien, Einrichtung – der wichtigste Faktor ist Zeit. Die zum Bearbeiten eines Teils erforderliche Zeit wird direkt durch Design, Materialien, Merkmale und Toleranzen beeinflusst.

Wenn Design for Manufacturability in der Designphase optimiert wird, hat es einen signifikanten Effekt auf Kosten. Es ist gut zu erinnern, dass die Nutzung einer blitzschnellen CNC-Maschine kein Allheilmittel ist, das jeden Kostensenkungstraum wahr werden lässt.

Prozesszeit & Komplexität

Nicht alle Teile sind in Komplexität gleich. Und natürlich kostet ein Teil umso mehr, je komplexer es ist – mehr Prozessoperationen, Maschinen und Bediener erforderlich. Die Kosten für Maschinen und Ausrüstung gehen direkt in die Teilekosten ein, und Kosten addieren sich für alle CNC-Bearbeitungsoperationen.

Kosten steigen mit Maschinengröße und -fähigkeit. Größere Maschinen kosten mehr (und tragen daher eine höhere Belastungsrate) und erfordern typischerweise einen erfahreneren Bediener wegen erhöhter Komplexität und Risiko. Druckprüfung und Montage sind die günstigsten Operationen, gefolgt von vertikalen CNC-Bearbeitungszentren, CNC-Drehmaschinen und dann kleinen bis großen horizontalen CNC-Bearbeitungszentren.

Da Prozesszeit Kosten hinzufügt, können Arbeitszellen eingerichtet werden, um Prozesse parallel zu fahren und Effizienz zu steigern. Ein Zellenbediener fährt mehrere CNC-Maschinen parallel, was Arbeitskosten spart. Ebenso werden wertschöpfende Aufgaben oft während des Bearbeitungszyklus erledigt, wie Druckprüfung und Montage, um die gesamte Prozesszeit zu reduzieren.

Werkzeugtechnik

Standard-Werkstattwerkzeuge werden oft bevorzugt, weil sie sofort verfügbar sind und großartigen Wert bieten, da sie typischerweise in großen Mengen zu Volumenpreisen gekauft werden. Wenn verfügbare Standardwerkzeuge den Job nicht erledigen, sind kundenspezifische Werkzeuge erforderlich, die einen Vorlaufkosten tragen.

Warum würde kundenspezifische Werkzeugtechnik benötigt? Für ein einzigartiges Merkmal, ein komplexes Teil oder um Maschinenzykluszeiten zu reduzieren. Kombinationswerkzeuge, die mehrere Merkmale auf einmal schneiden, reduzieren Zykluszeiten und Stückpreis, fügen aber auch anfängliche Kosten hinzu.

Vorrichtungen

Betrachten wir nun CNC-Vorrichtungen. Günstigere Vorrichtungen können manuelle Spannvorrichtungen verwenden, die weniger kosten. Da sie langsamer zu laden und weniger wiederholbar sind, eignen sie sich am besten für Prototypen und niedrigere Volumen Produktion.

Das Hinzufügen von Hydraulik und Poka-Yoke hilft, Volumenproduktionsbearbeitungskosten zu senken, indem Lade-/Entladezeiten reduziert, Wiederholbarkeit erhöht und Ausschuss verhindert wird. Verbesserte Vorrichtungen reduzieren den Stückpreis, fügen aber Vorlaufkosten hinzu.

Einrichtung und Mindestmengen

Komplizierte Einrichtungen größerer CNC-Maschinen können Kosten in die Höhe treiben. Einrichtung ist der Prozess des Wechselns von CNC-Vorrichtungen, Werkzeugen und Programmen und deren Anpassung, um ein Teil zu bearbeiten. Einrichtung wird für jeden Produktionslauf berechnet.

Einrichtungskosten werden auf das Auftragsvolumen verteilt, daher reduziert eine Erhöhung der Bestellgröße die Einrichtungskosten pro Teil. In Hochvolumenszenarien können Maschinen einer Teilefamilie gewidmet werden, ohne Wechsel oder Einrichtungskosten.

Ein Palettenpool reduziert ebenfalls Einrichtungskosten, indem Vorrichtungen und Werkzeuge in der Maschine selbst gespeichert sind. Dies reduziert (wenn nicht eliminiert) die Einrichtung erheblich, da Teile automatisch umgeschaltet werden können. Mit CNC-Palettenautomatisierung werden Lieferzeiten oft auch verkürzt. Allerdings tragen Palettenpools eine höhere Belastungsrate, um höhere Kapitalkosten und zusätzliche Betriebs- und Wartungskosten abzudecken.

Ausschuss

Kein Prozess ist perfekt, daher wird erwarteter Ausschuss sowohl für Gießerei als auch Bearbeitung eingerechnet. Wenn Gießereiausschuss nach der Bearbeitung entdeckt wird, fallen die Bearbeitungskosten dennoch an. Der gesamte Bearbeitungsausschuss wird basierend auf der Teilkomplexität geschätzt, typischerweise 0,5 - 2,5 %.

Der Vorteil von Steckers CNC-Expertise

Es gibt verschiedene Arten von CNC-Maschinen, die den Bearbeitungsprozess effizienter machen und Geld sparen. Doch einfachen Zugang zu einer Vielzahl von CNC-Maschinen zu haben, reicht nicht aus, um Projekterfolg zu garantieren. Sie brauchen einen soliden CNC-Bearbeitungspartner.

Bei Stecker Machine, um die Qualität und Leistung zu gewährleisten, die unsere Kunden erwarten, wissen wir, dass der Schlüssel darin liegt, die richtige Passform für den Job zu finden. Das könnte die Nutzung strategisch erstellter Arbeitszellen oder Bearbeitungsrobotik umfassen, um mehrere Maschinen zu fahren, und den passenden CNC-Maschinen und Zerspaner dem zuzuordnen, was erforderlich ist.

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Über den Autor

Brad führt Stecker Machine und das Vertriebs- und Engineering-Team. Seine praxisnahe Aufmerksamkeit treibt neue Fähigkeitseinführungen bei SMC voran (Zahnrad-/Verzahnungsstoßen ist seine neueste Obsession). Brad schreibt nicht gerne über sich selbst, sondern arbeitet lieber eng mit Kunden an neuen Projekten. Nach dem High-School-Abschluss startete Brad bei SMC und arbeitete sich die Ränge hoch, fand zunächst seine Nische in der Qualitätskontrolle. Er wuchs in die Qualitätsmanager-Rolle, wechselte zum (Vertriebs-) Account Manager, VP of Sales and Engineering und jetzt Co-Präsident.