Hoe 90% per onderdeel te besparen met robotisch incrementeel vormen?

Waarom is plaatvormen zo duur!? We leggen uit waarom en laten zien hoe u kunt berekenen hoeveel u kunt besparen door gerobotiseerde incrementele vorming te gebruiken.

Het vormen van plaatmateriaal kan duur zijn. Tenzij u grote series identieke onderdelen maakt, kunnen de kosten beperkend zijn, vooral als u een fabrikant bent met een hoge mix en een laag volume.

Wat moet je doen? Moet je gewoon helemaal stoppen met het gebruik van plaatmateriaal? Nee.

Gelukkig is er een manier waarop u kunt profiteren van de voordelen van plaatvormen tegen een voordelige prijs:incrementeel robotvormen. Alles wat je nodig hebt is een robot en een kopie van RoboDK.

In dit artikel leggen we uit waarom traditionele plaatvorming zo duur is en hoe u uw potentiële besparingen kunt berekenen.

5 factoren die traditionele plaatvormen duur maken

Een van de meest gebruikelijke methoden voor het vormen van plaatmateriaal is dieptrekken, waarbij materiaal over een matrijs wordt gespannen.

Eén factor is van grote invloed op de kosten van deze methode:

1. De matrijs vervaardigen — De belangrijkste kostenpost zijn de kosten van het vervaardigen van de matrijs zelf. Dit kan gemakkelijk meerdere keren de productiekosten van elk onderdeel zijn. Om deze kosten te compenseren, is het noodzakelijk om honderden of duizenden van hetzelfde onderdeel te produceren.

Andere factoren die de kosten van plaatvorming opdrijven zijn:

2. Kosten die gepaard gaan met het hebben van veel leveranciers — Matrijzen worden vaak gemaakt door externe fabrikanten van matrijzen. Dit is niet ideaal. Volgens onderzoek van adviesbureau McKinsey was een groot verschil tussen welvarende en niet-welvarende bedrijven dat ze hun aantal leveranciers beperkten.
3. Lange levertijden voor matrijzen — Het maken van een matrijs duurt lang, zeker in vergelijking met de productietijd. Het kan dagen duren om een ​​matrijs te ontwerpen en te vervaardigen. Incrementeel vormen kan binnen enkele minuten of uren worden voltooid (afhankelijk van de grootte en complexiteit van het onderdeel).
4. Schroot — Dieptrekken levert meer schroot op. Hoewel schroot kan worden doorverkocht om een ​​deel van de kosten terug te verdienen, betekent dit dat u extra plaatmateriaal moet kopen om dit te verantwoorden. Zo bleek uit een onderzoek dat voor het vervaardigen van een onderdeel met dieptrekken 12% meer materiaal nodig was dan voor het vervaardigen van hetzelfde onderdeel met incrementeel vormen.
5. Smeermiddel — Dieptrekken vereist meer en hardere smeermiddelen dan incrementeel vormen. Dit verhoogt de kosten op verschillende manieren, waaronder het vereisen van speciale luchtsystemen, filters en beschermende kleding. Het kan ook oplopen tot 10% van de kosten van het onderdeel om het daarna schoon te maken.

Robotische incrementele vorming stelt u in staat deze kosten te verlagen of, in sommige gevallen, volledig te elimineren.

3 stappen om te berekenen of incrementeel vormen u geld zal besparen

Ok, dus incrementeel vormen met robots kan kosteneffectiever zijn. Uw vraag is nu echter waarschijnlijk:zal het voor mij kosteneffectief zijn!?

Er zijn drie eenvoudige stappen om erachter te komen:

1. Bereken de kosten van traditionele plaatvorming.
2. Bereken de kosten van gerobotiseerd incrementeel vormen.
3. Bereken op basis van je antwoorden je break-evenpunt. Dit bepaalt de batchgrootte die het traditionele proces kosteneffectiever maakt.

Laten we elk van deze stappen een voor een bekijken.

1. Bereken de kosten van traditioneel vormen

De kosten van traditionele plaatvorming kunnen in twee delen worden opgesplitst:de kosten van de matrijs en de kosten van elk onderdeel.

U kunt de kosten van elk gefabriceerd onderdeel berekenen met behulp van de volgende vergelijking:

Gebruik deze vergelijking om zowel de kosten van elk gevormd vel als de kosten van de dobbelsteen te berekenen. Voor het vervaardigen van de matrijs zal de cyclustijd langer zijn en zullen de bewerkingskosten hoger zijn. De materiaalkosten kunnen ook hoger zijn, afhankelijk van de gebruikte materialen.

De totale productiekosten zijn dan:

Zoals ik hierboven al zei, produceert dieptrekken een redelijke hoeveelheid schroot, wat zal worden toegevoegd aan de grondstofkosten.

Voorbeeld

Laten we ons aan de hand van het voorbeeld uit dit onderzoek voorstellen dat voor elk diepgetrokken onderdeel 3,1 kg materiaal nodig is tegen een kostprijs van $ 0,7/kg. Het kost $ 25 per uur om elk vel te vormen en het dieptrekproces kan 420 onderdelen per uur produceren. Ga uit van 10% afvalmateriaal en 100% efficiëntie.

Daarom bedragen de kosten van een batch van 50 onderdelen (exclusief de kosten van de matrijs):

De kosten van de dobbelsteen zelf blijken echter $3000 te zijn, tien keer zo hoog als de kosten per onderdeel. Daarom zijn de totale productiekosten $3122,15.

2. Bereken de kosten van Robotic Incremental Forming

De bovenstaande vergelijking kan ook worden gebruikt om de 'Kosten per onderdeel' van incrementeel robotvormen te berekenen. De cyclustijd en de kosten per uur zullen hoger zijn voor incrementeel vormen dan voor dieptrekken.

De totale kosten zijn dan:

Zoals u kunt zien, zijn er ook eenmalige kosten voor de inrichting; dit zal echter veel lager zijn dan de kosten om een ​​matrijs te vervaardigen. Er zijn geen schrootkosten, maar dit kan worden opgenomen indien van toepassing.

Voorbeeld

Laten we op basis van hetzelfde onderzoek als voorheen zeggen dat voor het incrementeel vormen van hetzelfde onderdeel 1,7 kg per onderdeel nodig is, ook voor $ 0,7/kg. Het kost $ 33 per uur voor het robotvormproces en het kan 7,5 delen per uur produceren. Er zijn eenmalige kosten van $ 41.

Voor een batch van 50 onderdelen zijn de kosten nu:

Zoals u kunt zien, hoewel incrementeel vormen veel langer duurt dan dieptrekken, betekent de hoge kosten van de matrijs dat het 90% goedkoper is om incrementeel vormen voor deze maat te gebruiken van batch.

3. Bereken uw break-evenpunt

Hoe groot moet uw batch zijn om dieptrekken te rechtvaardigen?

U kunt uw break-even punt berekenen met behulp van deze gecombineerde vergelijking, die de kosten voor traditioneel dieptrekken en incrementeel vormen vergelijkt:

Voor het voorbeeld dat we hebben gebruikt, komt dit uit op een batchgrootte van 726.13. Daarom, als de batch 726 of minder is, is incrementeel vormen kosteneffectiever. Als de batch 727 of meer is, is traditioneel vormen beter.

Voor kleine batches zul je vaak merken dat dit het geval is.

Hoe u Robotic Incremental Forming kunt bereiken met RoboDK

Het is verrassend eenvoudig om een ​​robot te gebruiken voor incrementeel vormen. Met RoboDK kunt u de robotcode met behulp van de standaard G-code in enkele minuten genereren met behulp van onze bewerkingstool.

Zie onze case study van Institut Maupertuis voor een voorbeeld en instructies over hoe u dit zelf kunt doen.