Lochen und Stempeln

So vergleichen Sie die Produktionskosten

  Eine kurze Anleitung, um die Technologie unter den verfügbaren zu identifizieren und die niedrigsten Produktionskosten entsprechend der Anzahl und Art der zu produzierenden Teile zu ermitteln.

  Ziel der Verfahrenstechnik ist es, den kostengünstigsten Produktionszyklus für ein Produkt zu ermitteln. Ein Blechprodukt folgt einem Zyklus, der vom Rohmaterial ausgeht und durch Scheren (Stanzen, Stanzen oder Laserschneiden) gefolgt von Formen (Biegen, Strecken oder Prägen, Walzen) erfolgt. Die Schneidtechnologien beim Stanzen und Stanzen (Abb. 1) werden aufgrund ihrer Ähnlichkeiten auf diesen Seiten berücksichtigt. Der Zweck besteht darin, die Technologie aus den verfügbaren zu identifizieren, die in einer bestimmten Arbeitssituation (Anzahl und Art der herzustellenden Teile) die Produktion mindestens zu einem Kostenfaktor abschließt. Zunächst werden die drei Faktoren ermittelt, die zusammen die Produktionskosten ergeben: Rohmaterial, Werkzeuge und Stundenkosten der Maschine, wobei der letzte Wert mit den für die Produktion erforderlichen Stunden multipliziert wird. Zur Berechnung der Stundenkosten der Maschine werden vier weitere Faktoren analysiert: Arbeitskosten im Zusammenhang mit dem Maschinenbetrieb, Wartungskosten, Energiekosten und zuletzt die Amortisationskosten der Anlage.

Abschließend werden die Produktionskosten entweder mit Bogenstanzmaschinen oder Spulenstanzmaschinen verglichen. Ebenso für die Produktionskosten mit Spulenstanzmaschine und Presse mit Matrize. Dieser letzte Teil enthält auch nützliche Formeln, die sich aus der Produktart und der erforderlichen Menge ergeben, um die Technologie zu identifizieren, um die Produktion zu den niedrigsten Kosten zu erhalten.

DIE TECHNOLOGIEN

  Die für das Flachbettschneiden des Werkstücks analysierten Technologien sind: Stanzen aus Spule, Stanzen aus Blech und Stanzen mit der Presse. Das Stanzen mit Bogenzuführung ist die Technologie, die maximale Flexibilität ermöglicht (Abb. 2). Komplexe Formen können innerhalb des Plattenbereichs erhalten werden, und das System ist auch für die Herstellung eines einzelnen Stücks geeignet. Es gibt Maschinen mit manueller oder automatischer Be- und Entladung. In jedem Fall muss die Maschine anhalten, wenn das Blatt geladen und das fertige Produkt entladen ist (Abb. 3). Das Stanzen mit Spulenzuführung ist eine Technologie, die für die Produktion von mittleren und kleinen Mengen geeignet ist. Die Maschine lädt den Metallstreifen direkt von der Spule. Die Maschine arbeitet daher im automatischen Zyklus immer mit guter Flexibilität (Abb. 4). Stanzen ist die Technologie, die für die Massenproduktion geeignet ist. In diesem Fall ist die Geschwindigkeit maximal, aber die Flexibilität ist gering: Für jedes Produkt wird eine Matrize hergestellt, deren Kosten sich in der Produktion amortisieren müssen (Abb. 5).

PRODUKTIONSKOSTEN: DREI FAKTOREN

Das Leitprinzip bei der Wahl der zu verwendenden Technologie sind die niedrigsten Produktionskosten. Dies ist durch Addition von drei Faktoren gegeben. Die erste sind die Kosten des Rohmaterials, das in Bogen (für Bogenzuführmaschinen) oder in Spule (für Spulenstanzmaschinen und Pressen) sein kann Das für die Fertigstellung der Produktion notwendige Rohmaterial wird in Betracht gezogen. Dazu kommen die Kosten für die Werkzeuge. Die Werkzeuge für die Stanzpressen mit Blech oder für die Rollenstanzmaschinen sind Standardstempel verschiedener Hersteller (z. B. dicke Revolverstempel) Letztere erzeugen bei jedem Hub der Stanzmaschine eine Standardform (runde oder eckige Löcher usw.) oder spezielle Formen. Das Werkzeug für die Stanzpresse wird nach Maß für das herzustellende Produkt hergestellt.

  Die Standardstempel haben zweifellos geringere Kosten als die speziellen Presswerkzeuge. Der letzte Faktor sind die Stundenkosten der Maschine, die mit den Stunden multipliziert werden, die die Maschine zur Fertigstellung der Produktion benötigt. All dies wird durch die Formel zusammengefasst: [Produktionskosten] = [Rohmaterial] + [Werkzeuge] + [Stundenkosten] x [Produktionsstunden] .Abb. 6 gibt die Bedeutung dieser Formel in grafischer Form an.

STUNDENKOSTEN: VIER FAKTOREN

  Vier weitere Faktoren müssen addiert werden, um die Stundenkosten einer Maschine zu berechnen. Der erste Kostenfaktor ist die mit der Maschine verbundene Arbeit. Wenn die Maschine einer ständigen Überwachung bedarf, müssen die Kosten eines Bedieners für die Maschine berücksichtigt werden (20 bis 25.000 Euro pro Jahr, geteilt durch 1800 Stunden pro Jahr). Der zweite Faktor sind die jährlichen Wartungskosten, zu denen z das Verbrauchsmaterial, das Hydrauliköl und die Schmierstoffe, die Kosten für technische Unterstützung und Ersatzteile. Die Wartungskosten für die Maschine in einem Jahr, geteilt durch 1800 Stunden pro Jahr, geben diesen Wert an. Der dritte Faktor sind die Kosten von der von der Anlage verbrauchte Strom stündlich. Mangels Daten bezüglich der Stromaufnahme der Anlage könnte eine umsichtige Berechnung die Hälfte der installierten Leistung sein.

  Der vierte Faktor sind die Amortisationskosten der Maschine. Um diese Stundenkosten zu berechnen, reicht es aus, die geplante Amortisationsrate für die Maschine während des laufenden Jahres zu teilen und erneut durch 1800 Stunden pro Jahr zu teilen. Wenn die Maschine durch Leasing erworben wurde, kann die jährliche Rate durch 1800 Stunden geteilt werden anstelle der Amortisationskosten berücksichtigt. Auf diese Weise werden nach Beendigung der Maschinenabschreibung oder nach Ablauf des Leasingvertrages die Stundenkosten der Maschine reduziert.

DIE GESCHWINDIGKEIT DER PRODUKTION

  Um die Berechnung der Produktionskosten abzuschließen, müssen die Stundenkosten mit den Stunden multipliziert werden, die die Maschine für die Ausführung der Arbeit benötigt. Wenn Sie den Zeitzyklus eines Stücks (in Stunden / Stück) kennen, wird diese Zahl mit der Gesamtzahl der Werkstücke N multipliziert. Bei einer Bogenstanzmaschine hängt die Zykluszeit stark von der Art der Maschine und dem Werkzeugweg ab über die Oberfläche des Blechs und die Anzahl der erforderlichen Werkzeugwechsel. Zu dieser Stanzzeit sollte dann die Zeit für das Laden des Bogens und das Entladen des Produkts hinzugefügt werden (von 30 bis 50 Hundertsteln einer Minute). = [Anzahl der Vorgänge pro Stück] x [Durchschnittszeit pro Vorgang] + [Länge des Stücks in Metern] x [Zeit pro Meter]. In diesem Fall entspricht die Spulenstanzmaschine der Gesamtproduktionszeit seit dem Laden und Entladezeiten existieren nicht. Schließlich ist die Produktionszeit in der Stanzpresse minimal: Jeder Pressenhub produziert ein Stück. Die Produktivität hängt daher von der Pressengeschwindigkeit ab (60, 80, 120 und mehr Hübe pro Minute). Zusammenfassend ist die Matrizenpresse das schnellste Produktionssystem, gefolgt von der Rollenstanzmaschine und schließlich der Bogenstanzmaschine. In dem Absatz, in dem die Technologien beschrieben werden, wurde darauf hingewiesen, dass die Bogenstanzmaschine das flexibelste System ist, gefolgt von der Rollenstanzmaschine und der Pressenlinie. An dieser Stelle ist es interessant, ein Produktivitäts-Flexibilitätsdiagramm zu erstellen, das in Abb. 1 dargestellt ist. 7.

VERGLEICH DER TECHNOLOGIEN

  Wenn eine Produktion N hergestellt werden soll, ist es notwendig, die Technologie zu finden, um sie zu den niedrigsten Kosten zu erreichen. In den folgenden Abschnitten wird der numerische Wert der Rohmaterialkosten oder der Stundenkosten nicht mehr berechnet. Die Kosten werden stattdessen in Bezug auf andere Technologien bewertet, um den erforderlichen Kostenvergleich zu ermöglichen. Die Konzepte werden durch numerische Referenzen unterstützt. auf diese Weise können die bis dahin gegebenen Formeln dann auf jede einzelne Arbeitssituation angewendet werden.

VERGLEICH ZWISCHEN BLATT-STANZEN UND COIL-STANZEN

  Beim heutigen Wissensstand ist das Stanzen mit der Spule (Abb. 8) insbesondere für die Herstellung von Produkten mit zwei Seiten, die den Seiten der Spule entsprechen (Abb. 9-11), und für mittlere und kleine Serien (von 200 bis 500.000 Stück) angezeigt Stück pro Jahr in einer Schicht). Darüber hinaus ist das Stanzen mit Spulen ideal für die Massenproduktion von Teilen, die „voneinander verschieden“ sind, wenn sie zur selben Familie gehören (Los 1). Zum Beispiel werden Fenster- und Türrahmen als Einzelstücke in Massenproduktion hergestellt: Die Stanzung ist ähnlich, aber die Größen (Höhe und Breite der Tür oder des Fensters) unterscheiden sich von Produkt zu Produkt.

  Das Stanzen aus Blech wird für die Herstellung rechteckiger Teile (wie die Rollenstanzmaschine) verwendet, es können jedoch auch sehr komplexe Formen hergestellt werden, die sie in das Blech einbetten. Bogenstanzen kann auch ein einzelnes Stück erzeugen, das sich völlig von den anderen Teilen desselben Bogens unterscheidet. Es wird daher auch für sehr kleine Serien (1 bis 50 Stück) eingesetzt. Die beiden Technologien werden für eine durchschnittliche Stückzahl verglichen, die mit beiden Maschinen hergestellt werden kann. Jeder der Faktoren, die die Produktionskosten ausmachen, wird analysiert und die Schlussfolgerungen gezogen, die für die bereits geäußerten Hypothesen gelten.

Rohmaterial

  Die Bogenstanzmaschine arbeitet mit handelsüblichen Blechen im Standardformat oder wird nach Größe geschnitten. Im ersten Fall müssen 10% bis 20% Abfall berücksichtigt werden, da die Oberfläche der Folie nicht vollständig genutzt werden kann. Beim Arbeiten mit Zuschnitten, die auf Größe geschnitten sind, ist der prozentuale Abfall minimal, aber die Kosten für die geschnittenen Zuschnitte sind höher als bei der Standardgröße. Die Spulenstanzmaschine bearbeitet stattdessen Streifen aus Spulen, die von Servicecentern mit der richtigen Breite stammen. Der prozentuale Abfall in einer Spule beträgt höchstens 1%. Während die Spulenstanzmaschine im Wesentlichen das gesamte Material der Spule verwendet, verursacht die Bogenstanzmaschine höhere Rohmaterialkosten aufgrund von mehr Abfall oder den höheren Kosten für Zuschnitte.

Werkzeuge

  In Bezug auf die Werkzeugkosten wird geschätzt, dass beide Stanzmaschinen, die Standardstempel verwenden (z. B. dicke Standardrevolverwerkzeuge), die gleichen Kosten für Werkzeuge verursachen.

Stündliche Kosten

  Der letzte zu bewertende Faktor sind die Stundenkosten, die mit der Produktionszeit multipliziert werden. Zu Berechnungszwecken werden die Wartungs- und Stromkosten bei den beiden Maschinentypen als gleich betrachtet.

Die Arbeitskosten hängen von der Art des Systems ab. Die Bogenstanzmaschine erfordert die ständige Anwesenheit mindestens eines Bedieners für die Blattlade- und Werkstückentladevorgänge. Diese Kosten können durch die Einführung eines robotisierten Belade- und Entladesystems an der Bogenstanzmaschine eliminiert werden. In diesem Fall erfordert das System offensichtlich eine größere Investition, was zu einer Erhöhung der Amortisationskosten der Bogenstanzmaschine führt, was analysiert wird. Eine einfache Spulenstanzmaschine produziert stattdessen automatisch ohne die ständige Anwesenheit eines Bedieners, der nur Spulen lädt

  und entlädt Paletten. Die Amortisationskosten für Rollenstanzmaschinen und Bogenstanzanlagen hängen von der Art des gekauften Systems ab. Bei dieser Analyse berücksichtigen wir die Amortisationskosten eines BogensStanzmaschine mit manuellem Be- und Entladen zu einem entsprechenden Preis vonAmortisation einer Spulenstanzmaschine. Wenn die Bogenstempelpresse ein automatisches Be- und Entladen aufweist, werden die Stundenlohnkosten gesenkt, aber die Amortisationskosten der Maschine werden höher seinverfügbare Maschinen, die noch weniger Investitionen erlauben (Abbildung 8) und somit eine gleichmäßigeniedrigere stündliche Amortisationskosten. Aus den oben genannten Gründen hat die Wickelstanzmaschine unter den verschiedenen Betriebsbedingungen im Vergleich zum Bogensystem um 20% bis 30% niedrigere Stundenkosten gezeigt.

Produktionszeit

  Der Wert der Stundenkosten sollte mit den Produktionsstunden multipliziert werden. In der Bogenstanze ist, wie im Absatz "Produktionsgeschwindigkeit" beschrieben, die Zeit, die zum Einlegen des Bogens erforderlich istund das Entladen des Stücks muss zu der Stempelzeit addiert werden. Die Zeitspanne reicht von 30 bis 50 HundertstelMinute, ob die Operation manuell oder automatisch ausgeführt wird. In der Spulenstanzmaschine ist die Maschinenzeit jedoch gleich der Produktzykluszeit, dh der SpulenstanzungDie Maschine ist normalerweise schneller als die Bogendruckmaschine und benötigt daher weniger StundenVervollständige die Produktion. Im Allgemeinen ist die Spule umso produktiver, je einfacher das Werkstück istStanzmaschine im Vergleich zur Bogenstanzmaschine.

Fazit

  Die Rohstoff- und Stundenkosten sind daher für die Spulenstanzmaschine niedriger, was auch die Fertigstellung der Produktion in kürzerer Zeit erfordertProduktion] = [Produktionskosten] sind im Vergleich zu der Bogenstanzmaschine geringer. Es kann daher gefolgert werden, dass sich bei mittleren und kleinen Serien und bei geeigneten Werkstücken für die Produktion aus Wickel letzteres befindetDie Technologie, die die Produktion zu den niedrigsten Kosten durchführt.