Non molto tempo fa, un'azienda di dispositivi medici ci ha chiesto di esaminare il preventivo di un concorrente:-$ 127 per parte per una guida chirurgica in titanio. Il nostro team di ingegneri ha esaminato i disegni e ha restituito 89 dollari. All'inizio il divario sorprese anche noi. Si scopre che l'altra officina stava lavorando a 5 assi simultanei per una parte che in realtà richiedeva solo il posizionamento di 3+2 per raggiungere la tolleranza di ±0,002". Probabilmente avevano attrezzature più nuove e per impostazione predefinita erano passati al processo più sofisticato. Succede più di quanto si pensi.
Detto questo, abbiamo perso anche le offerte nell'altro senso. A volte la scelta del nostro processo costa di più e il cliente sceglie l'opzione più economica. Abbastanza giusto-non tutte le applicazioni necessitano del nostro approccio.
Il punto è: i preventivi per la lavorazione CNC variano notevolmente per ragioni che non sono evidenti dalla documentazione. Questa guida copre ciò che effettivamente determina tali costi.
Modelli di prezzo
Tariffe orarie
Il tempo macchina è il modo in cui viene valutata la maggior parte dei lavori di precisione. Le tariffe dipendono fortemente da ciò che è in esecuzione.
Per i centri di lavoro verticali a 3-assi, stiamo registrando 65-138 dollari/ora nel Midwest e nel sud-est degli Stati Uniti a partire dalla fine del 2024. I negozi costieri sono più alti. L'intervallo riflette principalmente la capacità di tolleranza: il lavoro commerciale standard (±0,005") si trova nella fascia bassa, mentre tenere premuto ±0,001" o più ti spinge verso $120+/ora perché tutto rallenta.
L'asse 5- è su tutta la mappa. Ho visto preventivi da $ 95/ora (attrezzature più vecchie, programmazione meno sofisticata) a $ 285/ora (contornatura simultanea di livello aerospaziale-). L'etichetta "5 assi" non significa molto di per sé: devi sapere se è 3+2 posizionale o simultaneo e se il negozio sa effettivamente come programmarlo in modo efficiente. Alcune officine hanno acquistato macchine costose ma i loro programmatori non sono del tutto aggiornati, quindi i tempi di ciclo sono peggiori di quanto sarebbe una buona configurazione a 3 assi.
I torni-a fantina mobile per piccoli pezzi torniti di precisione costano in genere $ 125-190/ora. Se produci viti ossee, raccordi per cateteri, componenti per impianti dentali, questa è l'attrezzatura.
Una cosa che dovrei menzionare: confrontare le tariffe orarie tra i negozi è quasi inutile senza dati sul tempo di ciclo. Un negozio che addebita $ 140 l'ora e che termina la tua parte in 1,2 ore ti costa $ 168. Un negozio che addebita 90 dollari l’ora e impiega 2,1 ore costa 189 dollari. Il negozio "costoso" è più economico. Vediamo che i team di procurement si sbagliano costantemente.
Prezzo per-parte
Quando ricevi un preventivo del tipo "$ 45 per parte", c'è molto sepolto in quella cifra.
La dimensione del lotto è quella grande. I costi di installazione-programmazione, fissaggio,-ispezione del primo pezzo-sono sostanzialmente fissi sia che tu stia realizzando 5 o 500 parti. Per un componente in alluminio moderatamente complesso, tali costi fissi potrebbero essere di $ 350-500. Distribuito su 500 parti, costa meno di un dollaro ciascuna. Per un prototipo di 5 pezzi, costa 70-100 dollari a pezzo solo in fase di configurazione prima che avvenga qualsiasi lavorazione.
Alcuni clienti si sono arrabbiati per i prezzi dei prototipi ("perché sono 4 volte di più per parte?!") e, onestamente, è solo matematica. Non stiamo prendendo in giro nessuno-la configurazione richiede lo stesso tempo indipendentemente dalla quantità.
Le tolleranze sono l’altra variabile principale. Passare da ±0,005" a ±0,001" non comporta soltanto un aumento dei costi. Può raddoppiare il tempo di lavorazione perché le velocità di avanzamento diminuiscono, si eseguono tagli più leggeri, si cambiano gli utensili più spesso e si effettuano ispezioni più accurate. Al di sotto di ±0,0005" sei nel territorio della molatura o della lappatura e da lì i costi salgono vertiginosamente.
Ecco qualcosa in cui ci imbattiamo spesso: disegni con 15 dimensioni contrassegnate come critiche quando forse 4 di esse effettivamente contano per la funzione. Gli ingegneri specificano tolleranze strette "per essere sicuri" senza rendersi conto dell'impatto sui costi. Se riesci a identificare quali dimensioni devono veramente essere strette e rilassare le altre, potresti ridurre del 20-30% i costi di lavorazione. Vale la pena parlare con il tuo fornitore: quelli bravi te lo chiederanno comunque.
Ciò che determina i costi
Geometria
Le parti semplici sono veloci. Una staffa rettangolare con pareti perpendicolari e dimensioni dei fori standard potrebbe richiedere 12 minuti su una fresatrice a 3 assi. Niente di speciale.
Aggiungi complessità e le cose cambiano rapidamente. Ricordo che l'anno scorso una parte-sembrava quasi identica a una semplice staffa, ma il designer ha inserito una tasca angolata a 15 gradi. Quella caratteristica ci ha costretto ad aggiungere una configurazione (capovolgere la parte, ri-indicare, modificare l'angolo) o a spostarci sui 4-assi. In ogni caso, siamo passati da circa 15 minuti a oltre 40. Il cliente ha chiesto perché un cambiamento così piccolo fosse così importante. Beh, non si tratta della funzionalità in sé, ma di ciò che fa al processo.
Le pareti sottili sono un'altra trappola. Al di sotto di circa 0,060 pollici di spessore della parete in alluminio, inizi a preoccuparti della deflessione e delle vibrazioni. Le velocità scendono, potresti aver bisogno di un bloccaggio speciale e il rischio di rottami aumenta. Niente di tutto ciò si vede nel disegno, ma si vede nel preventivo.
Materiale
Tutti sanno che il titanio costa più dell’alluminio. La parte meno ovvia è quanto tempo ci vuole per tagliare.
L'alluminio 6061-T6 è il riferimento che tutti utilizzano per il confronto. Macchine bellissime, strumenti che durano per sempre, puoi spingere al massimo i parametri. 7075 è un po' più difficile, calcola il 15-20% di tempo in più, niente di drammatico.
L'acciaio inossidabile è il punto in cui inizia a fare male. 304 raddoppia all'incirca il tempo di ciclo rispetto all'alluminio. 17-4 il PH è peggiore-forse 2,5 volte e i costi degli utensili aumentano perché le frese si usurano più velocemente. Facciamo pagare di più per l'acciaio inossidabile non perché siamo avidi ma perché stiamo bruciando più carburo.
Il titanio è una seccatura. Velocità di taglio lente, utensili specializzati, attenta gestione del refrigerante. Pianifica almeno 3 volte il tempo di lavorazione dell'alluminio, a volte di più. C'è un motivo per cui le aziende produttrici di dispositivi medici chiedono sempre "possiamo usare invece l'alluminio?"
Inconel e altre leghe ad alta temperatura--le citiamo caso per caso. Sono in una categoria diversa. Il materiale è costoso, la lavorazione è lenta, l'usura degli utensili è estrema ed esiste il rischio reale di rottamare le parti. Aggiungiamo margine per quel rischio.
Una storia che vale la pena condividere: un cliente è venuto da noi specificando 17-4 in acciaio inossidabile per una staffa. Necessaria resistenza alla corrosione ed elevata resistenza. Abbiamo posto alcune domande e abbiamo suggerito invece l'alluminio 7075-T6 con anodizzazione dura di Tipo III. La resistenza era comparabile, la resistenza alla corrosione addirittura migliore e i costi di lavorazione diminuivano di circa il 60%. All'inizio il cliente era scettico: "l'alluminio non è resistente come l'acciaio", ma la lega specifica e il trattamento termico li hanno portati dove dovevano essere. La selezione dei materiali è spesso la principale leva di costo a disposizione e vale la pena mettere in discussione le ipotesi in anticipo.
Finitura superficiale
Poiché le-finiture lavorate (63-125 Ra) sono incluse nel prezzo standard. La maggior parte delle parti funzionali non necessitano di niente di meglio.
Se hai bisogno di 32 Ra, è una passata di finitura leggera-aggiunge forse il 15-20% al tempo di lavorazione, niente di straordinario.
16 Ra significa solitamente rettifica o alesatura di precisione per superfici critiche. Ora stai aggiungendo il 40-50% o più, oltre potenzialmente a un'operazione secondaria su apparecchiature diverse.
Le finiture a specchio (8 Ra e inferiori) sono un mondo a parte. Lappatura manuale, processi specializzati, costi aggiuntivi significativi. Assicurati di averne effettivamente bisogno.
(Nota a margine: ho visto disegni che richiamano 16 Ra su superfici coperte da una guarnizione. Perché? Nessuno lo sa. Chiedi ai tuoi ingegneri quale finitura è funzionalmente richiesta rispetto a quella che è stata copiata{3}}incollata da un altro disegno.)
Tempi di consegna
Al giorno d'oggi il normale tempo di consegna è di 3-4 settimane per la maggior parte dei negozi. La capacità è limitata in tutto il settore e la situazione non cambierà presto.
Se hai bisogno di qualcosa di più veloce:
- Il turnaround di una settimana aggiunge il 15-25%. Stiamo riorganizzando gli orari ed eventualmente facendo gli straordinari.
- Da tre a cinque giorni aggiungono il 35-50%. Qualcuno lavora fino a tardi e altri clienti vengono respinti.
- 24-48 ore sono territorio di emergenza. Aspettatevi un premio del 75-100%+, sempre che il negozio lo accetti.
Questi non sono markup arbitrari. Quando hai bisogno di un lavoro urgente, il lavoro di qualcun altro viene ritardato e noi paghiamo gli straordinari. Il premio riflette i costi reali.
Aggiungo: i clienti che trattano costantemente tutto come urgente alla fine trovano i loro fornitori meno reattivi. Il negozio sa che lo chiamerai "fretta" a prescindere, quindi la parola perde significato. Se puoi, crea un buffer di pianificazione nei tuoi programmi.
Fare contro comprare
Le persone ci chiedono regolarmente questo argomento: dovrebbero portare la lavorazione internamente-all'interno dell'azienda?
Risposta breve per la maggior parte delle aziende: probabilmente no, a meno che tu non abbia una domanda molto stabile e di volume elevato-per parti relativamente semplici.
All'inizio i conti sembrano semplici. Un VMC a 3-assi decente costa forse $ 180-200.000. Aggiungi installazione, strumenti, software e formazione: per iniziare, chiama un totale di $ 280.000. I costi operativi (un operatore dedicato, strumenti, manutenzione, manutenzione del software) ammontano a $ 150-170.000 all'anno, indipendentemente dal fatto che tu sia occupato o meno.
Se il tuo attuale costo in outsourcing è in media di $ 70/parte e il tuo-costo variabile interno sarebbe di $ 35/parte, stai risparmiando $ 35 per parte. Dividi $ 170.000 per $ 35 e dovrai produrre circa 4.800 parti all'anno solo per raggiungere il pareggio sui costi operativi-prima ancora di iniziare a ripagare l'investimento in attrezzature.
Ma ecco cosa sfugge alla semplice matematica. Cosa succede quando la domanda scende a 2.500 parti in un anno? Stai ancora pagando quei $ 170.000. Cosa succede quando il prodotto viene riprogettato e i tuoi dispositivi ottimizzati diventano scarti? Cosa succede quando il tuo macchinista lascia e non riesci a trovare un sostituto per tre mesi?
Abbiamo osservato diversi clienti che tentavano di portare il lavoro in casa-per poi esternalizzarlo nuovamente due o tre anni dopo. Quelli che lo fanno funzionare in genere hanno 8,000+ parti all'anno con una domanda molto stabile, geometria semplice e aspettative realistiche sui costi di gestione coinvolti.
Ciò che l’outsourcing ti fa effettivamente guadagnare, oltre al tempo macchina:
- Puoi aumentare o diminuire la tua attività senza sostenere costi fissi
- Puoi accedere a qualsiasi attrezzatura adatta al lavoro-5 assi, svizzera, elettroerosione, qualunque cosa, senza possederla tutta
- Il fornitore gestisce i problemi di assunzione, formazione e manutenzione
- Quando un prodotto fallisce sul mercato, non sei bloccato con attrezzature dedicate
L'approccio intelligente per la maggior parte delle aziende è ibrido: portare internamente-il vero lavoro stabile ad alto-volume, se disponibile, ed esternalizzare tutto il resto.
Domestico vs. offshore
Lo dirò direttamente: la lavorazione offshore ha senso per alcune cose e non per altre.
Dove funziona: volumi elevati (migliaia di pezzi), design congelati che non cambiano, tolleranze di ±0,003" o inferiori e applicazioni in cui sono accettabili 8-12 settimane di trasporto marittimo. In tali situazioni, potresti risparmiare il 25-40% rispetto al trasporto domestico.
Dove non funziona: tutto ciò che necessita di iterazione, tolleranze strette, lotti piccoli o risposta rapida.
Abbiamo raccolto numerosi clienti di dispositivi medici che hanno provato la lavorazione offshore e sono tornati. Lo schema è simile: i prezzi quotati sembravano ottimi, i primi articoli impiegavano un’eternità per essere approvati, le parti di produzione avevano tassi di scarto elevati e le modifiche tecniche richiedevano mesi anziché giorni. Un cliente ha calcolato i propri "risparmi" e si è reso conto di aver dedicato più tempo alla progettazione e alla gestione del rapporto che al prezzo del pezzo.
Il mio pregiudizio, e lo ammetto: per lavori di precisione con tolleranze inferiori a ±0,002", penso che l'approvvigionamento domestico o vicino alla costa abbia generalmente più senso anche a prezzi più alti. Le spese generali di comunicazione e la variabilità della qualità di solito divorano i risparmi. Per lavori su materie prime con tolleranze lente e progetti stabili, l'offshore può essere veramente più economico.
Dimensione del negozio
I piccoli negozi (con meno di 10 persone) possono essere ottimi-flessibili, prendere decisioni rapide e spesso molto esperti nella loro nicchia. Il proprietario prende il telefono. Il rischio è che abbiano una capacità limitata e una ridondanza limitata. Se il loro miglior macchinista è fuori, potresti sentirlo.
I grandi negozi (50+ persone) hanno capacità, attrezzature diversificate e sistemi di qualità formale. Il compromesso- è che sono meno agili e i piccoli lavori potrebbero non ricevere molta attenzione.
Ciò che in realtà conta più delle dimensioni è la relazione. Un fornitore che conosce la tua attività, comprende le tue applicazioni e comunica in modo proattivo vale più di chiunque abbia fatto un preventivo di $ 2 in meno per parte. I migliori addetti agli approvvigionamenti con cui ho lavorato hanno 2-3 fornitori principali con cui lavorano in modo costante invece di rifare offerte ogni volta.
Cosa cercare in un fornitore
Impegno tecnico
Un buon negozio fa domande. A cosa serve questa parte? Cosa si accoppia con esso? Quali tolleranze contano effettivamente per la funzione rispetto a quanto specificato "per ogni evenienza"?
Se un fornitore si limita a prendere il tuo disegno e a fare un preventivo senza domande o suggerimenti, è un segnale. O non gli interessa, oppure non hanno la profondità ingegneristica necessaria per individuare i problemi prima che diventino costosi.
Effettuiamo revisioni DFM gratuite sui lavori citati. Non sono le parti di beneficenza-più facili da produrre, che ci costano meno da produrre e hanno margini migliori. Ma rileva anche i problemi prima della produzione. Un esempio recente: il progetto dell'alloggiamento di un cliente presentava una caratteristica che avrebbe richiesto un'operazione secondaria su apparecchiature diverse. Lo spostamento della posizione di un foro di 3 mm ci consente di completarlo in un'unica configurazione. Hanno risparmiato il 25% sui costi delle parti con impatto funzionale pari a zero.
Sistemi di qualità
I certificati e i rapporti di ispezione costituiscono la base di riferimento. Ciò che distingue i negozi è se i sistemi di qualità prevengono effettivamente i problemi o li documentano solo a posteriori.
Domande che vale la pena porsi: Qual è il vostro Cpk tipico su caratteristiche di ±0,001"? Lo monitorate? Con quale frequenza esaminate i dati degli scarti e implementate azioni correttive? Potete risalire a una parte fino al lotto di materiale, alla macchina e all'operatore?
I negozi che non sanno rispondere a queste domande potrebbero andare bene per lavori non-critici. Per qualsiasi cosa riguardante un dispositivo medico, un assemblaggio aerospaziale o un'applicazione-critica per la sicurezza, vuoi di più.
Modelli di comunicazione
I cattivi fornitori ti sorprendono. Ritardi materiali, fughe di qualità, date mancate-scopri quando è già un problema.
I buoni fornitori ti dicono che le cose stanno andando male prima che diventino critiche. Suggeriscono alternative quando sorgono problemi. Sono raggiungibili quando hai bisogno di parlare.
Questo è difficile da valutare prima di aver lavorato con qualcuno, ma le referenze aiutano. Chiedi ad altri clienti informazioni sulla comunicazione, non solo sulla qualità e sul prezzo.
Lavorare con ABIS
Siamo un'azienda manifatturiera con sede a Shenzhen,-lavorazioni meccaniche di precisione, costruzione di stampi e stampaggio a iniezione sotto lo stesso tetto. Lo faccio dal 1996.
Capacità di lavorazione CNC:
- Fresatura da 3 a 5 assi, area di lavoro fino a 41" × 30" × 24"
- Tornitura CNC e torni-a fantina mobile per piccole parti di precisione
- Tolleranze standard ±0,002", lavoro di precisione fino a ±0,0005" con capacità documentata
- Alluminio, acciaio inossidabile, titanio, tecnopolimeri
In cosa siamo bravi:
- Componenti di precisione per prodotti stampati-produciamo anche lo stampo e le parti stampate, quindi non vi è alcun passaggio di consegne tra i fornitori
- Dispositivo medico funzionante con documentazione completa (AS9100, ISO 13485, IATF 16949 come richiesto)
- Prototipi funzionali in cui è importante l'iterazione rapida
- Progetti che traggono vantaggio dall'integrazione di lavorazione e stampaggio
Cosa non è il nostro punto di forza:
- Parti semplici a volume ultra-alto-parti semplici-se hai bisogno di 50.000 staffe identiche al mese, ci sono negozi meglio ottimizzati per questo
- Lavori artistici o decorativi-siamo produzione industriale, non artigianale
Per preventivi inviare disegni o modelli 3D. Elaboreremo i prezzi preliminari entro un paio di giorni e includeremo i commenti DFM se vediamo opportunità. Per progetti complessi, possiamo organizzare un bando per comprendere i requisiti prima di elaborare una proposta.
ABIS Mold Technology Co., Ltd.|Shenzhen, Cina|Stima. 1996
ISO 9001| ISO 14001| IATF 16949
www.abismould.com