Toolingkosten in de productie onder controle krijgen: strategieën om uitgaven te verlagen en winstgevendheid te verhogen

Met stijgende arbeids-, transport- en materiaalkosten in elke productiesector zijn bedrijven op zoek naar manieren om geld te besparen. Bij CNC-bewerking is tooling een extra, vaak onvoorziene kostenpost die inherent aan het bedrijf is.

Een beter begrip van de factoren die toolingkosten beïnvloeden en leren hoe de toestand van gereedschappen te monitoren, helpt om een gezonder resultaat te behalen. Deze gids onderzoekt de factoren die toolingkosten bepalen en de voordelen van het meten van deze kostenpost.

Wat zijn toolingkosten?

Toolingkosten vertegenwoordigen de afgeschreven prijs van het gereedschap over de levensduur gedeeld door het aantal geproduceerde onderdelen gedurende die levensduur. Het is een lastige meting om te monitoren, maar met een oplossing om de levensduur van gereedschappen te begrijpen, kunnen fabrikanten dieper inzicht krijgen in de prestaties en kosten van hun tooling.

Waarom is tooling belangrijk? Is het geen geringe kostenpost?

Toolingkosten zijn belangrijk omdat de kwaliteit en toestand van het gereedschap de kwaliteit van het eindproduct dicteren.

De precisie- en prestatiekenmerken van een gereedschap bepalen de snelheid en nauwkeurigheid van afgewerkte onderdelen. Het garandeert ook herhaalbaarheid in de productie en de nauwkeurigheid van elk stuk dat de lijn afrolt. Het toolingproces gaat niet om de 'laagste prijs' aanleveren. Het ontwerp van het gereedschap moet overwogen worden naast andere variabelen, zoals het type en volume geproduceerde onderdelen en de hardheid van het materiaal.

Het kiezen van een gereedschap dat te hard is voor het type te produceren onderdeel, kan leiden tot kwaliteitsdefecten en hogere kosten. Een gereedschap dat niet hard genoeg is voor de te bewerken werkstukken, ziet sneller slijtage of breuk.

Wat mogen toolingkosten zijn?

Toolingkosten hangen af van het type product dat geproduceerd wordt. De toolingkosten van een bedrijf kunnen variëren van 3% tot 6% van de bovenste lijn kosten. Omdat alle tooling uiteindelijk vervangen moet worden, worden gereedschappen doorgaans beschouwd als verbruiksartikelen.

Stel een bedrijf produceert volumeprecisie-onderdelen per klant en heeft kleine onderdelen in zijn productmix. Dan kan de toolingkost nauwkeurig worden voorspeld door analyse van het gebruik over de tijd.

Echter, als het bedrijf veel verschillende onderdelen produceert of veel maatwerk in volume of als eenmalige opdrift per klant, dan hebben ze een uitgebreidere voorraad aan gereedschappen nodig om rekening te houden met verschillende variabelen zoals rauwe materialen.

Welke factoren beïnvloeden de toolingkosten?

Hoewel veel factoren toolingkosten beïnvloeden, zijn ze allemaal gerelateerd aan het type te bewerken materiaal, het aantal acties dat de onderdelspecificaties vereisen en de kwaliteit van het gereedschap.

Materiaal

Sectoren als medische technologie, luchtvaart en defensie hebben extreem strakke eisen aan hoge sterkte onderdelen. Materialen zoals geharde staal, titanium en andere vereisen gereedschappen met een hogere hardheid om snijden uit te voeren. Deze gereedschappen zijn begrijpelijk duurder dan die gebruikt voor het snijden, boren of afwerken van minder harde materialen.

Onderdelspecificatie

Het aantal acties dat de CNC-machine moet uitvoeren, beïnvloedt ook de toolingkosten. Eenvoudige sneden of boringen vereisen minder gereedschappen. Ingewikkelde sneden, boringen en draaien vragen om meer gereedschappen. De onderdelen kunnen ook specifieke oppervlakteafwerkingen vereisen zoals polijsten of het toevoegen van kenmerken die gegrepen kunnen worden door andere gereedschappen of afdekkingen zoals pakkingen. Elke extra stap in de ontwerpspecificaties verhoogt de toolingkosten.

Kwaliteit van gereedschappen

Gereedschappen moeten worden aangeleverd door leveranciers met diepe kennis van de prestatiekenmerken van te snijden oppervlakken. Ze moeten geproduceerd worden met exacte productiespecificaties die de juiste aanlating en warmtebehandeling garanderen om snelle inslijting of brosheid te voorkomen. Gereedschappen moeten ook goed afgestemd zijn op de gebruikte machine om mismatched kracht, snelheid of capaciteit te voorkomen.

De voordelen van toolingkostmeting

Het meten van gereedschapslevensduur maakt toolingkostmetingen nauwkeuriger. Door een bewerkbaarheidsberekening voor de levensduur van gereedschappen die materiaaleigenschappen vergelijkt met gereedschapskenmerken, kan een bedrijf grafieken of algoritmes ontwikkelen voor inkoophoeveelheden, typen en levensduur.

Andere methoden omvatten kracht- en vermogensmeting van de apparatuur en het in rekening brengen van de bewerkbaarheidswaarde voor het materiaal.

Er zijn verschillende voordelen van toolingkostmeting, waaronder:

1. Materiaalkosten verlagen: Het meten van de kosten van verschillende typen tooling kan leiden tot lagere materiaalkosten. Hoogwaardige tooling kan aan de bovenste lijn duurder zijn, maar als hun levensduur langer is en ze minder breuk veroorzaken, kunnen bedrijven minder afval en schroot realiseren.
2. Productieprocessen evalueren: Gereedschapskwaliteit beïnvloedt direct de apparatuur waar het in gebruikt wordt en daagt de vaardigheid van de operator uit. Het is niet ongebruikelijk dat de mogelijkheden van een machine of operator in twijfel worden getrokken. Toolingkostmeting kan leiden tot beter inzicht in energieverbruik, gebruikte kracht en andere variabelen die procesveranderingen mogelijk maken.
3. Ontwerpwijzigingen: Door toolingkosten te meten, kunnen ontwerpfouten worden ontdekt om kwaliteitsborging te verbeteren. Wijzigingen kunnen zo simpel zijn als een reorientatie van het onderdeel of zo complex als het veranderen van het aantal sneden. Met inzicht in toolingkosten kunnen besluitnemers inzicht krijgen in welke wijzigingen voorgesteld moeten worden om de hoogste kwaliteit te leveren.
4. Energiekosten verlagen: Hoge snelheid en sterke kracht zijn hoge energievariabelen. Met begrip van toolingkosten kunnen managers energie analyseren ten opzichte van breuk om gereedschappen te selecteren die deze elementen beter aan kunnen.

Hoe maximaliseert u uw investering in tooling? [Case study]

toen BC Machining hulp zocht om aanlopende gereedschapsbreuk en hoge schrotpercentages aan te pakken, schakelden ze MachineMetrics in voor een oplossing. BC Machining bedient de medische, defensie-, transport- en elektrisch gereedschapindustrie waar precisie cruciaal is.

BC Machining kampte met overmatige gereedschapsbreuk in hun Zweedse CNC-machines, wat schroot opleverde zowel op het moment van breuk als bij bijna afgelopen gereedschapslevensduur wanneer onderdelen uit specificatie kunnen lopen.

Door de MachineMetrics-oplossing van het vastleggen van hoogfrequente data en het analyseren ervan via geavanceerde algoritmes, kon BC gereedschapsbreuken identificeren om schrootonderdelen te voorkomen.

De daling in verloren onderdelen, sorteren en onzekerheid vertaalde zich in bijna 100% falingsdetectie en een jaarlijkse besparing van $72.000 per machine.

Lees de complete case study met BC Machining.

MachineMetrics biedt een monitorsysteem voor gereedschapsbeoordeling dat data direct vanaf de bron verzamelt – de CNC-machine zelf. Via aangepaste algoritmes ontworpen om koppelgebruik te monitoren, kunnen invoeren worden ingevoerd als tijdreeksgebeurtenissen of machine learning-modellen om gereedschapsfalen nauwkeurig te voorspellen.

De hoogfrequente data-adapter van MachineMetrics kan problemen detecteren en de data aan de rand analyseren om oplossingen te automatiseren en personeel te waarschuwen voor storingen voordat ze optreden, waardoor duur schroot en downtime worden voorkomen. Met geavanceerde machinediagnostiek wordt tooling geoptimaliseerd en geïntegreerd in een agressief en volledig geautomatiseerd voorspellend onderhoudssysteem. Om te zien hoe MachineMetrics ingezet kan worden om uw gereedschapsgezondheid onder controle te krijgen, boek vandaag nog een demo met ons team.