冲压和冲压

如何比较生产成本

  根据要生产的零件的数量和类型，以最低的生产成本从可用的技术中识别技术的简短指南。

  过程工程的目标是确定制造产品的最便宜的生产周期。钣金产品遵循从原材料开始，经过剪切（冲压，冲裁或激光切割）然后形成（弯曲，拉伸成形或压花，辊轧成形）的循环。由于它们的相似性，在这些页面中将考虑通过冲压和冲压的切割技术（图1）。目的是从可用的技术中识别出技术，在特定的工作环境中（要制造的部件的数量和类型）以最低成本完成生产。然后我们将分析这些技术以确定每个技术的典型成本，首先确定加在一起的三个因素给出生产成本：原材料，工具和机器的每小时成本，最后一个值乘以生产所需的小时数。为了计算机器的每小时成本，将分析另外四个组成因素：与机器操作相关的人工成本，维护成本，能源成本以及最后的工厂摊销成本。

  最后，将比较使用单张冲床或线圈冲孔机的生产成本。同样，对于线圈冲压机和带模具的压力机的生产成本。最后一部分还将根据产品类型和所需数量提供有用的公式，以确定以最低成本获得生产的技术。

技术

  分析工件平板冲裁的技术包括：从线圈冲压，从金属板冲压和冲压冲压。使用送纸进行冲孔是一种允许最大灵活性的技术（图2）。可以在片材的空间内获得复杂的形状，并且该系统也适合于制造单件。有手动或自动装卸的机器;在任何一种情况下，机器必须在装载纸张并且卸下成品时停止（图3）。具有线圈进给能力的冲压是适合于中量和小量生产的技术。机器直接从线圈加载金属条;因此，机器始终在自动循环中工作，具有良好的灵活性（图4）。冲压是适合大规模生产的技术。在这种情况下，速度最大，但灵活性低：每个产品都有一个模具，其成本必须在生产中摊销（图5）。

生产成本：三个因素

选择使用的技术背后的指导原则是最低的生产成本。这是通过累加三个因素给出的。第一个是原材料的成本，可以是片材（用于单张纸冲孔机）或线圈（用于线圈冲孔机和压力冲压）。所有的成本考虑完成生产所需的原材料。这应该增加工具的成本。用金属板冲床或线圈冲床的工具是各种制造商提供的标准冲头（例如厚的转塔冲头）。后者在冲压机的每个行程中产生标准形状（圆形或方形孔等）或特殊形状。冲压机的工具用于测量待制造的产品。

  毫无疑问，标准冲床的成本低于特殊冲压工具。最后一个因素是机器的每小时成本，乘以机器完成生产所需的小时数。所有这些总结为以下公式：[生产成本] = [原材料] + [工具] + [每小时成本]×[生产小时]。图6以图形形式给出了该公式的含义。

每小时成本：四个因素

  必须将其他四个因素加在一起计算机器的每小时成本。第一个成本因素是与机器相关的劳动力。当机器需要持续监督时，必须考虑专用于机器的操作员的成本（每年20至25,000欧元除以每年1800小时）。第二个因素是年度维护成本，包括消耗性材料，液压油和润滑剂，技术援助和备件的成本。机器在一年内的维护成本除以每年1800小时，给出了这个值。第三个因素是成本工厂每小时消耗的电量。缺乏有关电厂吸收电力的数据，谨慎的计算可能是装机功率的一半。

  第四个因素是机器摊销的成本。要计算这个每小时的成本，就可以在设计的一年中将机器的设想摊销率除以每年1800小时就足够了。如果机器是通过租赁购买的，则每年分期除以1800小时可能是考虑而不是摊销成本。这样，在完成机器摊销或租赁合同到期后，机器的每小时成本将减少。

生产的速度

为了完成生产成本的计算，有必要将每小时成本乘以机器执行工作所需的小时数。知道一件的时间周期（小时/件），这个数字乘以工件总数N.在单张纸冲床中，循环时间在很大程度上取决于机器的类型，工具的路径在金属板表面和所需的工具更换次数。然后应该在这个冲压时间加入装载片材和卸载产品的时间（从30到50分钟）。在线圈冲孔机中，生产时间通过如下经验公式获得：[生产时间] = [每件操作次数] x [每次操作的平均时间] + [以米为单位的长度]×[每米的时间]。在这种情况下，线圈冲孔机时间等于总生产时间，因为装载和卸货时间不存在。最后，冲压机的生产时间最短：每个冲压机产生一个。因此，生产率取决于印刷机速度（每分钟60,80,120和更多行程）。总之，模压机是最快的生产系统，其次是线圈冲压机，最后是单张纸冲孔机。在描述技术的段落中已经指出，单张纸冲孔机是最灵活的系统，其次是线圈冲压机和冲压机线。在这一点上，有趣的是构建一个生产力 - 灵活性图，如图2所示。 7。

技术比较

  在生产N的情况下，有必要找到以最低成本完成它的技术。在以下段落中，将不再计算原材料成本或每小时成本的数值。相反，将根据其他技术评估成本，以提供所需的成本比较。这些概念将得到数字参考的支持;以这种方式，到目前为止给出的公式可以应用于每个单独的工作情况。

板料冲孔与线圈冲孔的比较

  在目前的知识水平下，线圈冲压（图8）特别适用于制造两侧对应于线圈侧面的产品（图9-11）以及中小批量生产（200件至500,000件）每年一次转移）。此外，如果线圈冲孔属于同一系列（批次1），则对于“彼此不同”的块的批量生产是理想的。例如，窗框和门框大批量生产为单件：冲孔类似，但尺寸（门或窗的高度和宽度）因产品而异。

从片材冲压用于制造矩形件（如线圈冲压机），但是它也可以产生高度复杂的形状，将它们嵌套在片材中。单张纸冲孔也可以产生与从相同片材获得的其他单件完全不同的单件。因此，它也用于非常小的生产运行（从1到50件）。这两种技术将进行比较，可以用两台机器进行平均生产。将分析构成生产成本的每个因素并得出结论，这些结论对于已经表达的假设是有效的。

原材料

  单张纸冲孔机可以使用商业标准尺寸的金属板或剪切成一定尺寸。在第一种情况下，必须考虑10％至20％的废物，因为不可能完全使用片材的表面。使用剪切尺寸的坯料，浪费百分比最小，但剪切坯料的成本高于标准尺寸。相反，线圈冲压机从来自服务中心的线圈工作，带宽正确。线圈中的废物百分比最多为1％。尽管线圈冲压机基本上使用线圈的所有材料，但是由于更大的浪费或者剪切尺寸的坯料的更高成本，单张纸冲孔机产生更高的原材料成本。

工具

  关于工具成本，估计使用标准冲头（例如标准厚的转塔工具）的两台冲压机对工具产生相同的费用。

每小时成本

  要评估的最后一个因素是每小时成本，它将乘以生产时间。出于计算目的，两种类型的机器中的维护和电力成本被认为是相同的。

  人工成本取决于系统的类型。单张纸冲压机需要至少一个操作员持续存在以进行纸张装载和工件卸载操作。通过在单张纸冲孔机上引入机器人装载和卸载系统可以消除这种成本;在这种情况下，系统显然需要更大的投资，随之增加单张纸冲孔机的摊销成本，这将被分析。一个简单的线圈冲孔机反而自动生成，而不需要操作员的持续存在，操作员只需加载线圈

  并卸下托盘。线圈冲孔机和单张纸冲压线的摊销成本取决于已购买的系统类型。在此分析中，我们正在考虑单张纸摊销的成本冲压机，手动装卸，成本相当于线圈冲床的摊销。如果单张纸冲床具有自动装卸功能，则每小时的人工成本会降低，但机器的摊销成本会更高。这也是紧凑的线圈冲孔可用的机器，投资更少（图8），因此均匀降低每小时摊销成本。由于上述原因，在各种操作条件下，与单张纸张系统相比，线圈冲孔机的每小时成本降低了20％至30％。

生产时间

  每小时成本的价值应乘以生产小时数。在单张纸冲孔机中，如关于生产速度的段落中所述，加载纸张所需的时间并且必须在打卡时间中加入这件作品。时间从30到50的百分之一分钟，无论是手动还是自动进行操作。然而，在线圈冲孔机中，机器时间等于产品循环时间，这意味着线圈冲孔机器通常比单张纸机更快，因此需要更少的时间完成生产。一般来说，工件越简单线圈越高效与单张纸冲孔机相比，冲孔机。

结论

  因此，卷材冲压机的原材料和每小时成本较低，这也需要较少的时间来完成生产。总和[原料] + [工具] + [每小时成本] x [小时]的第一和第三次加数与单张纸冲孔机相比，线圈中的[生产成本]较少。因此可以得出结论，对于中型和小型生产运行以及用于由线圈生产的合适工件，后者是以最低成本完成生产的技术。