Análisis preciso de costos de mecanizado CNC:aumente el retorno de la inversión y tome decisiones informadas

¿Desea mejorar el retorno de la inversión (ROI) de sus operaciones de mecanizado? Debe calcular el costo total de mecanizado CNC.

Uno de los cálculos engañosos que hacen muchos fabricantes es el siguiente:invertir en una máquina herramienta CNC de bajo precio para reducir sus costes de producción. Después de todo, el precio de un centro de mecanizado CNC o de un centro de torneado puede ser de decenas de miles, cientos de miles o incluso millones de dólares.

Lamentablemente, esta forma de pensar es bastante común entre los fabricantes. No tiene en cuenta los costos totales de ejecutar la operación de mecanizado CNC en cualquier taller mecánico. A menudo, el precio de la máquina herramienta es sólo un pequeño componente del coste real del mecanizado CNC.

En este artículo, aprenderá cuáles son los componentes principales de los costos de mecanizado CNC, considerará los costos ocultos en los que puede pasar por alto y descubrirá formas de ahorrar dinero en sus operaciones de mecanizado CNC.

Diez componentes principales del coste del mecanizado CNC

Antes de profundizar en los diversos componentes del costo del mecanizado CNC, debemos observar un proceso de mecanizado típico de un fabricante que fabrica piezas para sus clientes. 

Muchas veces, el fabricante (nuestros clientes) recibe una consulta para cotizar un pedido de fabricación. Para realizar el trabajo, el fabricante necesita considerar múltiples factores para calcular con precisión sus costos totales de mecanizado. 

Sin saber exactamente cuáles son estos componentes del costo de mecanizado, puede cotizar por debajo (lo que resulta en una pérdida) o por encima (lo que puede resultar en que su cliente potencial busque proveedores alternativos).

Entonces, ¿cuáles son estos factores principales? Veámoslos a continuación.

Diseño y complejidad de piezas n.º 1

En primer lugar, hay que considerar lo complicada que sería la pieza a fabricar. De hecho, el diseño y la geometría de la pieza pueden desempeñar un papel importante en el costo de mecanizado. 

Cuanto más compleja es una pieza, más caro puede resultar fabricarla. Esto se debe a varios factores, como la necesidad de una máquina más avanzada, el tiempo para fabricar cada pieza, la posible necesidad de múltiples configuraciones y procesos, así como la necesidad de un control de calidad más estricto debido a tolerancias estrictas.

Las piezas no estándar con paredes delgadas, cavidades profundas, tamaños de sujeción irregulares o calidades superficiales altas también pueden generar un mayor costo por pieza fabricada.

#2 Volumen de producción

Este es uno de los factores más universalmente comprendidos en los costos de mecanizado. Cuanto mayor sea el volumen de la pieza producida, menor será el coste por pieza. 

Un desafío importante aquí es el cambio hacia una producción de alto volumen y bajo volumen, lo que hace necesario que los talleres mecánicos fabriquen una gran variedad de productos en lotes pequeños. Estas prácticas ciertamente aumentarán los costos de mecanizado.

#3 tipos de materiales

Diferentes materiales tienen diferentes costos. Un bloque estándar de acero inoxidable ciertamente costará menos que una aleación más avanzada como Inconel en términos de precio por bloque. 

Algunos de los materiales estándar utilizados en el mecanizado incluyen aluminio, acero inoxidable, latón o incluso aleaciones de titanio. Dependiendo del material elegido, experimentará diferentes grados de maquinabilidad y costo.

#4 Costos relacionados con la máquina CNC

La eficiencia, flexibilidad, precisión y durabilidad de su máquina herramienta CNC juega un papel crucial en los costos de mecanizado. En este caso, debería considerar los siguientes componentes de los costos relacionados con la máquina:

• Coste de la máquina herramienta en sí
• Costo estimado por año de repuestos (que refleja la calidad fabricada/utilizada en esa máquina)
• Número estimado de horas que la máquina puede funcionar en un año
• Costes de mano de obra necesarios para operar la máquina
• Tipos de herramientas de corte que puedes utilizar con tu máquina
• Acabados superficiales que se pueden conseguir
• Disponibilidad de sistemas de automatización (conozca cómo lo hace Hwacheon aquí) 
• Capacidad de mecanizar en múltiples ejes
• Tiempo necesario para configurar, gestionar y gestionar el posprocesamiento de piezas
• Costos de mantenimiento y reparación necesarios (aprenda cómo adoptar el mantenimiento preventivo aquí)

Como puede ver, hay muchos costos relacionados con la máquina, mucho más allá del precio inicial de la máquina en sí.

Costo de programación n.º 6

La programación suele ser costosa debido a la necesidad de mano de obra experta para diseñar y digitalizar la pieza requerida, así como al nivel de CAD/CAM requerido. 

Primero, el producto debe entregarse a un diseñador que lo convirtió en un archivo CAD (diseño asistido por computadora). A continuación, el ingeniero de fabricación tendría que comprobar que el diseño se puede producir de manera eficiente y hacer sugerencias para mejorar su maquinabilidad. Finalmente, se requiere un programador para convertir los archivos CAD en un archivo CAM, que luego se introducirá en la máquina CNC.

(Esto también se relaciona con la complejidad de la pieza:cuanto más complejo es el diseño, más horas de mano de obra se necesitan para diseñarlo y programarlo).

#7 Costo de configuración, cambio y procesamiento

En el mundo de la fabricación, el tiempo es dinero. Cuanto más tiempo se tarde en producir una pieza, más costoso será el proceso de mecanizado.

Los costos de configuración a menudo involucran a un ingeniero de producción, quien deberá asegurarse de que todo esté listo antes de que se pueda producir el primer lote de piezas. Tendrá que planificar el flujo de trabajo de producción, los materiales necesarios, la configuración de la máquina, así como cómo sujetar el material/pieza y atender los cambios necesarios (si los hay), y el posprocesamiento del archivo CAD con un CAM.

#8 Costos de calidad

También conocido como Costo de Calidad (COQ), que se entiende con mayor precisión como el costo de la mala calidad, los costos de calidad están asociados con la prevención, detección y resolución de problemas del producto relacionados con la calidad.

En un entorno de mecanizado, dichos costos pueden incluir:

• Costos de inspección necesarios para evaluar una pieza producida en busca de problemas de calidad
• Equipo de prueba necesario para comprobar la calidad y consistencia de las piezas
• Costes por fallas internas cuando se producen productos defectuosos:estos deben desecharse o reelaborarse
• Costos por fallas externas que ocurren cuando se entrega al cliente un producto defectuoso. ¡Estos pueden ser especialmente costosos si hay retiros de productos, reclamos de garantía, servicio de campo e incluso demandas de clientes!

#9 Costos de oportunidad

A menudo son invisibles para el fabricante, pero pueden marcar una diferencia significativa en la rentabilidad de sus operaciones de mecanizado.

Los costos de oportunidad pueden incluir cualquiera de los siguientes:

• Tiempo de inactividad:cuanto mayor sea el tiempo de inactividad debido a la interrupción de su fabricación, más dinero perderá
• Interrupciones:se deben en gran medida a errores humanos o fallas del equipo, e incluso pueden ser tan importantes como fallas de máquinas herramienta.
• Capacidad:dependiendo de su configuración de fabricación, es posible que no pueda realizar trabajos adicionales debido a la capacidad de sus operaciones de mecanizado
• Competencia:este podría ser otro factor que conduzca a la pérdida de oportunidades y puede incluir la falta del equipo adecuado o de mano de obra calificada

#10 Costos de servicios públicos, espacio, mano de obra, capacitación y otros costos

Por último, es necesario considerar el coste de la electricidad, el agua, la eliminación de residuos, la limpieza, el espacio y otros costes operativos continuos. Estos pueden ser considerables si su taller mecánico opera las 24 horas del día, los 7 días de la semana. 

No olvidemos tampoco la necesidad de atender los cambios de mano de obra, así como el número de operadores necesarios para cada proceso. Dependiendo del nivel de competencia y habilidades de su fuerza laboral, también debe atender sus necesidades de capacitación y mejora de habilidades.

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Como una de las primeras empresas del mundo en implementar sistemas operativos inteligentes y software de automatización para nuestras máquinas herramienta CNC, nos esforzamos mucho en producir máquinas de alta calidad diseñadas para reducir los costos totales de mecanizado. La base de nuestro enfoque es la "estabilidad mecánica".

Estos incluyen garantizar una calidad y precisión de primer nivel, una durabilidad extrema mediante el uso de materias primas de primera calidad y tecnologías de fundición de primer nivel, y la máxima precisión gracias a años de artesanía.

Nuestros sistemas de automatización también están diseñados para proporcionar soluciones totales de mecanizado. Mediante el uso de automatización, software que mejora la productividad y configuraciones multiconfigurables, pueden reducir significativamente el tiempo de configuración para múltiples operaciones y optimizar su productividad.

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