「製造において最も重要な要素は、 板金。板金は、自動車、医療、航空宇宙産業から私たちが日常的に使用する製品に至るまで、さまざまな用途のさまざまな機械部品を作成するために使用されます。」
板金加工 は、エンジニアが適切なシートを選択し、コンポーネントまたは製品全体を必要な仕様に合わせて設計する、低コストの方法の XNUMX つです。その後、整備士が様々な加工を施し、設計通りの商品を作り上げていきます。
この記事では、以下について簡単に説明します。 板金製造のコスト、影響要因、およびプロセス全体でコストを最小限に抑える方法。
コスト見積もりのアプローチ
製造業では、板金製造の非常に一般的なコスト計算があります。つまり、製造コストは板金の XNUMX 倍です。ただし、板金の製造コストにはさまざまな要因が影響します。プロセス全体を通じて板金製造のコストに影響を与える重要な側面を見てみましょう。
生産サイクルの内訳
ある製品の製造プロセスは別の製品と同じではありません。したがって、製造コストを評価する前に、生産サイクルを分析することが重要です。
生産サイクルの内訳として、プロジェクトに必要なすべての原材料と機械加工操作を決定します。たとえば、工具箱を作成する場合は、鋼板、真鍮のナット、ボルトが必要になることがあります。複雑なコンポーネントには、板金に加えて他の原材料も必要です。
より深く理解するには、以下の生産サイクルの内訳図をご覧ください。
機械加工オペレーションの生産サイクル
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コスト計算の手順
生産サイクルの内訳を作成した後、設計、材料、機械加工作業、機械工、後処理、その他の費用にかかるコストを計算すると、プロジェクト全体のコストを非常に正確に見積もることができます。
ステップ1：原材料費
原材料を決定したら、XNUMX つの製品を作るために各材料がどれくらい必要かを決定します。材料の量を見積もるときは、端材を考慮することを忘れないでください。板金は通常、kg 単位で販売されるため、コストは kg 単位を使用して決定する必要があります。
材料コスト = 体積 x 板金材料の密度 x kg あたりのコスト。
異なる素材のシートがある場合は、それぞれに対してこの手順を繰り返します。
ステップ 2: 設計コスト
デザインとは、プロジェクト全体のワークフローを見つけるために、コンピューター ソフトウェアまたは紙の上で仮想的な製品を作成することです。これは、製品の品質を最適化し、コストを削減するための板金製造において不可欠なステップです。したがって、エンジニアは製品を設計する際、形状の複雑さ、エンジニアの経験レベル、必要な公差など、さまざまな技術的および財務的問題を考慮します。
ステップ3：加工費
各種加工作業
製造業における加工コストは、投資コスト、オペレーターや作業員の人件費、メンテナンスコスト、電気代、占有面積コスト、その他の消耗品を含めて時間単位で表されます。消耗品には、潤滑剤、ダイス、フィルター、ガスなど、電気以外に機械が消費するすべてのものがあります。
表: すべての加工コストと計算方法
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SN |
諸費用 |
計算 |
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1 |
機械投資コスト |
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2 |
電気代 |
作業機の定格出力(KW)×XNUMX台あたりの電気代 |
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3 |
操業コスト |
· オペレーター料金 (/時間) · 補助スタッフの料金 (/時間) · スーパーバイザーの担当 (/時間) |
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4 |
メンテナンス費用 |
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5 |
占有コスト |
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6 |
消耗品のコスト |
すべての消耗品の時間当たりの料金 |
時間当たりの加工コストの合計は、上記のすべてのコストの合計であり、メーカーはこれらのコストに加えて、時間当たりの加工に対する利益率を追加します。
生産分解サイクルで前述したように、ほぼすべての板金製造には異なる加工サイクルが含まれます。加工 1 の製品は、製品が使用可能になるまで後続の加工プロセスの原材料となるため、加工コストはサイクルごとに計算する必要があります。
ステップ 4: 諸経費
製造会社における構造のコスト、コンサルティング、サービスのコスト、およびその他の管理作業のコスト。
ステップ 5: 総製造コスト
総コストは、製品の設計から諸経費まで、上記の手順で計算されたすべてのコストの合計です。
総コスト= (板金コスト) + (総加工コスト/時間) x 稼働時間 + 設計コスト + 諸経費
推定のために考慮すべき要素
コスト削減のオプションについて説明する前に、まず板金製造のコストに影響を与える側面について説明しましょう。それぞれを詳細に理解することで、予算を最適化することができます。
板金とゲージ番号
最初に最も重要な考慮事項は、コンポーネントに必要な材料の種類です。これは、最終製品の用途によって決まります。たとえば、アルミニウム、スチール、真鍮、チタンは、板金製造でよく使用されるシートです。真鍮やチタンは高価ですが、スチールの方が安価です。また、完璧なゲージを選択すると、適切な厚さを選択しながら余分な重量を大幅に節約できるため、板金コストが削減されます。
使用されている技術
機械加工コストは、より高度な機械や労働集約的なプロセスが使用されると増加するため、主に板金製造コストに影響を与えます。例えば、製品に必要な接合部もMIGで作成できる場合にレーザー溶接を選択すると、より高価になります。
公差
再現性があり、公差が厳しい部品が必要な場合は、メンテナンスに追加の労力と工具のセットアップが必要となるため、コストが増加します。コンポーネントに厳しい公差が必要な場合は、プロセスを監視および評価するために、さまざまな品質管理エンジニアも必要になります。
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板金製造コストを削減するにはどうすればよいですか?
お客様は、板金製造の価格が予想よりわずかに高いことに気づくことがよくあります。それでも、さまざまな要素を考慮し、賢明な選択をすることでコストを削減する方法があります。
- 正確なパラメータを使用する: 適切な見積もりには、正確な設計パラメータと要件が必要です。したがって、必要な仕様と機能をすべて製品に含めるようにしてください。そうすることで、正確な見積もりが容易になり、ワークフローが改善されてコストが節約されます。
- 柔軟な設計： 板金設計の特殊かつ高度な要素は見栄えが良くなるかもしれませんが、それには多くの時間と専門のエンジニアやオペレーターがかかるため、製造に多額のコストがかかります。したがって、目的のコンポーネントまたは製品の機能を維持しながら設計をシンプルにすることで、コストが削減されます。たとえば、設置場所やユーザーとの製品のやり取りによっては怪我のリスクはありませんが、完全に面取りされたエッジは使用されず、コストが上昇する可能性があります。
- 完璧なシート素材と厚さ: 板金材料を選択する前に、強度、硬度、靱性、耐久性などの機械的特性を考慮してください。次に、これらの要素の必要な範囲に適合するさまざまな材料シートのコストのリストを作成します。次に、要件を満たす完璧な厚さを分析します。
- 完璧な機械とプロセスを使用してください。 テクノロジーと適切な機械加工プロセスにより、時間を短縮し、金属スクラップを最小限に抑え、板金製造コストを削減します。設計後はワークフローを準備し、適切なマシンとテクノロジーを使用します。たとえば、自動車用ブレーキ部品を準備する場合、CNC マシンは従来の旋盤よりもはるかに少ない時間とコストで済みます。
- 大規模生産: 同じアイテムを大量に製造すると、アイテムごとのコストが削減されます。コンサルティング費や管理費などの諸経費を設計し、構造費の重複は発生しません。
板金加工におけるコスト管理戦略
効率的な生産計画は、収益性の高いプロジェクトと損失を出すプロジェクトを区別するのに役立ちます。戦略的な製造アプローチは、最終的な収益に大きな影響を与える可能性があります。製造プロセスにおけるコスト管理のための重要な戦略を探ってみましょう。
効率的な材料ネスティング
ネスティングプログラムを使用することで、端部材料の使用量を最大30%増加させることができます。この最適化は、廃棄物の削減を通じて材料費の節約に直接つながります。ネスティングは、シートの使用量を効率的に最大化し、スクラップを最小限に抑えます。優れたネスティングの価値は、生産量が増えるほど高まります。効率的に処理するシートが増えるほど、節約効果も大きくなります。
まとめ買いのメリット
標準サイズの板材を大量に購入すると、ボリュームディスカウントが適用されることがよくあります。板金を常に必要とする企業は、大量購入割引を提供するサプライヤーと取引関係を築くことでコストを削減できます。大量購入は価格面で有利になる場合があります。購入計画を立てて、ボリュームディスカウントを活用しましょう。頻繁に使用する材料は、まとめて購入する際に備えておきましょう。
生産量計画
数量を増やすことで、部品1個あたりのコストを削減できます。セットアップやレイアウトにコストがかかるため、特注部品は割高になりがちです。注文数量を少し増やすだけでも、1個あたりのコストを大幅に削減できます。すぐに必要な部品はまとめて注文しましょう。小口注文を複数回に分けて行うのではなく、まとめて注文することをお勧めします。
社内仕上げ能力
バリ取りや塗装などの作業を社内で行うことで、マージンの増加や配送遅延を回避できます。仕上げ作業を外部委託すればプロフェッショナルな仕上がりが保証されますが、社内で対応できる場合はコストを削減できます。あなたとあなたのチームが対応できる仕上げ作業を評価してください。設備投資のコストと継続的な外部委託費用を比較検討しましょう。作業によっては、社内で行う方が適しているものもあります。
サプライヤーとの強固な関係を構築する
経験豊富でコスト最適化の重要性を理解している製造業者と協力することは有益です。多くの工場では、製造における改善点を見つけるために無料の設計レビューを提供しています。これらのサービスは、生産開始前に設計を洗練させるのに役立ちます。サプライヤーとの良好な関係は、双方にとってメリットのある状況を生み出します。サプライヤーは単なる仕入先ではなく、あなたの成功におけるパートナーとなるのです。
コスト効率を考慮した板金設計の最適化
精密板金加工は必ずしも高価である必要はありません。現代の技術により、最高品質の精密加工がこれまで以上に手頃な価格で利用しやすくなりました。これらの技術革新を理解することで、リーズナブルなコストで高精度な結果を得ることができます。
最新のCNC技術
最新のCNC装置は、高い精度を効率的に実現します。レーザー切断は、複雑な形状を迅速かつ短時間で加工できます。これらの技術により、より精密な加工が可能になります。CNCの自動化は、再現性を向上させ、人的ミスを低減します。初期設定コストは、複数の生産部品に分散されます。
品質管理の統合
各工程での検査は、問題が早期に発見され、修正が容易な段階で対処することを可能にします。シックスシグマは、先進的な製造業者が工程のばらつきや欠陥を削減するために活用しています。これにより、不良品の減少とコスト削減につながります。生産における品質管理は、高額な手直し作業の必要性を低減します。製造工程に検査ポイントを組み込みましょう。
製造可能性の設計
標準的な製造能力に合わせたシンプルな板金設計は、より迅速かつ正確に加工できます。設計の初期段階で加工業者と相談することで、潜在的な問題をコストのかかる問題に発展する前に特定できます。製造性を考慮した設計の原則は、部品の効率的な生産を保証します。設計段階から加工業者を早期に関与させることで、時間とコストを節約できます。加工業者の意見は、時間とコストの節約につながります。
材料選択の専門知識
金属の種類によって、切削、曲げ、成形時の挙動は異なります。用途に適した加工性の良い材料を選ぶことで、工具の摩耗や加工時間の短縮につながります。ステンレス鋼304は、優れた加工性と耐食性を備えています。アルミニウム6061は、精密部品の加工に優れた加工性を提供します。最適な結果を得るためには、加工方法に合わせて材料を選択することが重要です。
CADソフトウェアの利点
板金加工に特化した機能を備えたソフトウェアは、設計を最適化できます。これらのツールは、展開図を正確に計算し、曲げ代も考慮に入れます。また、製造工程にファイルを送信する前に、潜在的な製造上の問題点を検出します。適切な設計ソフトウェアを使用することで、エラーを減らし、部品が設計図通りに製造されることを確実にできます。板金加工に対応したツールへの投資を検討しましょう。
エンジニアが見落としがちな隠れた板金コスト
スクラップ
スクラップとは、切断、打ち抜き、曲げ加工の際に材料が無駄になることを指します。厚みの選択ミスや不適切な配置は、スクラップを大幅に増加させます。わずかなスクラップでも、コストはすぐに膨れ上がります。適切な計画と材料の最適化によって、スクラップを削減し、コストを節約できます。
リワーク
部品が設計仕様を満たさない場合、手直しが発生します。手直しは、労力、材料消費量、機械稼働時間の増加につながります。図面の不備や公差の不明確さが、手直しの原因となることがよくあります。効率的なプロセスと明確な文書化は、手直しコストを最小限に抑えるのに役立ちます。
過度に厳しい許容範囲
過度に厳しい公差は、追加の機械加工や検査工程を必要とします。多くの場合、機能性を向上させることなくコストを増加させるだけです。多くの部品は、わずかに緩めの、実現可能な公差でも十分に機能します。製造を念頭に置いて設計公差を見直すことで、不必要な費用を回避できます。
後期の設計変更
設計段階の終盤における変更は、生産計画を混乱させる。新たな工具や材料が必要になったり、既存部品の再加工が必要になったりする可能性がある。終盤での変更は、人件費の増加と納期の遅延につながる。設計部門と製造部門が早期に連携することで、コストのかかる終盤での変更を回避できる。
結論
製造部門にとって、板金は特にコスト効率が高く、多用途に使用できます。板金の製造に関連するコストの合計は、金属自体の価格、設計および機械加工のコスト、諸経費、およびメーカーの利益率で構成されます。この記事では、全体の製造コストを決定する簡単な方法を説明します。
この記事では、価格設定に影響を与える多くの要素について説明します。コスト最小化プロセスがどれほど複雑であっても、それは依然として重要です。対象となるコンポーネントや製品の性能や特性を損なうことなくコストを削減するというアイデアは、影響を与える要素の把握と正確な見積もりプロセスから生まれます。
板金製作の見積り 当社と協力すれば、板金製作コストの見積りはもう複雑ではありません。専門のエンジニアが取り組んでいます 板金加工サービス XNUMX年以上。さらに、CNC機械加工、アルミ押出、表面仕上げなどの専門的な板金加工サービスも提供しています。したがって、関連するサーフェスが必要な場合は、ためらわずに次のことを行ってください。 お問い合わせ.
よくある質問
私のプロジェクトにはどのマテリアル シートが最適ですか?
それは、プロジェクトの仕様と必要な機械的特性によって異なります。たとえば、湿気の多い環境で製品が必要な場合は、厚いステンレス鋼シートが最適です。
板金製造は費用対効果の高いプロセスですか?
はい、特に大量生産の場合、費用対効果の高いアプローチです。
板金加工のコストに影響を与える要因は何ですか?
いくつかの要因には、設計の複雑さ、シートの厚さ、使用される技術、必要な公差などが含まれます。
板金製造に含まれる重要なコストは何ですか?
シートコスト、機械加工コスト、設計コスト、諸経費は、製造コストに関連するコストです。