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Cómo calcular los costos de mecanizado para máquinas CNC

Aug 03, 2023

Introducción al mecanizado CNC

El control numérico por computadora es una técnica de fabricación de vanguardia. Ha cambiado por completo la forma en que fabricamos piezas de precisión complejas con una precisión inigualable. Las máquinas CNC han ajustado varios sectores, incluidos el aeroespacial y el automotriz, así como la electrónica y los dispositivos médicos, a través de la convergencia de la tecnología informática y los procesos de mecanizado.

Los procesos manuales tradicionales han sido reemplazados por precisión automatizada con mecanizado CNC. Los programas de computadora controlan el movimiento de las herramientas de corte y la remoción de material bajo la guía de un software sofisticado, produciendo componentes consistentes y sin errores.

El secreto del poder de CNC es su capacidad para comprender geometrías complicadas y diseños complejos, convirtiéndolos en productos reales con una reproducibilidad increíble. Esta tecnología ha fomentado la innovación y ha empujado los límites de la excelencia en ingeniería al redefinir lo que es factible en la producción contemporánea.

En este tutorial se tratará el arte de determinar los costos de mecanizado para máquinas CNC, junto con información sobre las variables que afectan los precios y consejos para aumentar la productividad. Únase a mí mientras avanzamos en el mecanizado CNC, donde el potencial se encuentra con la precisión y la creatividad no tiene límites.

Factores que afectan el costo de maquinado

2.1. Costo material

Cada procedimiento de mecanizado comienza con la materia prima que se moldeará en el artículo terminado. Los costos de mecanizado CNC afectan la calidad del material, la accesibilidad y el costo unitario. Los materiales premium pueden proporcionar un rendimiento superior, pero a veces es necesario reducir su precio. Los fabricantes deben equilibrar la calidad del material y la rentabilidad para obtener los mejores resultados sin sacrificar la calidad.

2.2. Coste laboral

La experiencia y la mano de obra calificada son esenciales en el campo del mecanizado CNC. El tiempo y la energía utilizados por maquinistas y operadores para programar, configurar y monitorear el maquinas CNC durante el proceso de producción están incluidos en el costo de la mano de obra. Aunque los trabajadores altamente calificados con una larga experiencia suelen cobrar salarios más altos, sus habilidades pueden afectar significativamente la precisión y la eficacia de los procesos de mecanizado. La entrega de excelentes resultados dentro de los límites del presupuesto requiere equilibrar los gastos de mano de obra y los requisitos de los trabajadores calificados.

2.3. Tiempo de máquina

El tiempo, un recurso no tangible pero invaluable, es crucial para la ecuación de costos. El tiempo de máquina es el tiempo que una máquina CNC dedica a crear un componente en particular. El aumento de los gastos como resultado de tiempos de mecanizado más largos tiene un impacto en la capacidad de producción y los tiempos de entrega. Se pueden reducir los tiempos de ciclo de corte mientras se mantiene una calidad inquebrantable utilizando procesos de corte mejorados y trayectorias de herramienta optimizadas como la válvula de retención sin golpe.

2.4. Costo de herramienta

El mecanizado de precisión requiere herramientas de corte del más alto calibre y rendimiento. Los costos incurridos con la compra, el mantenimiento y el cambio de diferentes herramientas de corte, como fresas, taladros e insertos, se denominan costos de herramientas. Las herramientas premium pueden funcionar mejor y tener una vida útil más larga, pero con frecuencia son más caras. Para establecer el equilibrio correcto entre la durabilidad de la herramienta y la rentabilidad, los fabricantes deben medir los beneficios de las herramientas de alta calidad frente a sus gastos.

2.5. Gastos exagerados

Los costos generales comprenden los costos indirectos necesarios para operar con éxito un proceso de mecanizado y los costos directos de materiales, personal, tiempo de máquina y herramientas. Cubren cosas como el mantenimiento del edificio, los servicios públicos, las facturas de la oficina, el seguro y otros pequeños gastos. Si bien es posible que no se relacionen directamente con proyectos particulares, los gastos generales determinan significativamente la rentabilidad de la empresa. Para mantener una ventaja competitiva, los costos generales deben administrarse y distribuirse cuidadosamente.

 

Estimación del costo del material

3.1. Determinación de la cantidad de material

La base para el viaje de mecanizado se establece mediante una evaluación rigurosa de la cantidad de material antes de que el zumbido de la máquina CNC insufle vida en el espacio. El maquinista debe calcular el material necesario para crear la obra maestra deseada, como el actuador de pistón neumático. Un excedente de materiales no solo eleva el precio sino que también provoca desperdicio e ineficiencia. Por el contrario, un suministro insuficiente hace que la máquina CNC tenga hambre, interrumpiendo la operación y alterando el flujo de salida.

El maquinista debe determinar la cantidad precisa de materia prima necesaria para cada tipo de forma mediante una cuidadosa planificación y medición al tiempo que considera los requisitos de diseño, la densidad, la estructura y la forma del material.

3.2. Costo unitario de materiales

La etiqueta de precio adjunta a cada unidad material puede ser tan impredecible como las olas del océano en las mareas siempre cambiantes del comercio. El coste del material por unidad lleva el peso de consideraciones económicas y de mercado, definiendo el importe gastado en la compra de los componentes fundamentales del proceso de mecanizado.

Un maquinista competente debe evaluar cuidadosamente a los proveedores para encontrar la mejor relación precio/calidad, asegurando la autenticidad.y el cumplimiento de la industria. Negociar de manera efectiva y tener buen ojo para los detalles puede ayudar a encontrar precios razonables sin sacrificar la calidad. -Esto conduce a procedimientos de mecanizado rentables y eficientes, ya que cada unidad de material se compra adecuadamente.

Cálculo del costo de mano de obra

4.1. Identificación de horas de mano de obra

El tiempo es un río que fluye constantemente en el mundo del mecanizado CNC, y las horas de trabajo son su moneda. Encontrar las horas de trabajo es similar a aprovechar los momentos fugaces que se deslizan entre los dedos. Cada paso del proceso de mecanizado, incluida la configuración de la máquina CNC y el control de su baile rítmico, debe ser rastreado minuciosamente en términos de la cantidad de horas que el maquinista dedica a ella.

El maquinista vigila cada etapa de producción con ojos vigilantes y una presencia constante. Las herramientas de corte cortan el material, convirtiendo el potencial no desarrollado en creatividad hábil mientras el reloj avanza. El maquinista registra minuciosamente sus horas de trabajo en el libro mayor de productividad a medida que pasa cada segundo.

4.2. Tasa de trabajo

La tasa de mano de obra orquesta los esfuerzos de mecanizado, asignando valor a cada hora de trabajo, reflejando la habilidad, la experiencia y la dedicación de un maquinista.

La tarifa laboral, sin embargo, implica un delicado equilibrio entre la negociación y la justa remuneración. Combina las realidades comerciales con los objetivos del artesano. Para el artesano, el costo de la mano de obra refleja su habilidad con la máquina CNC; para el negocio, representa una inversión en precisión y perfección.

El maquinista quiere una tarifa laboral que respete su oficio mientras se alinea con las expectativas del cliente y la competencia del mercado a través de una dedicación inquebrantable a su oficio. Se necesita la habilidad de un equilibrista para lograr el equilibrio adecuado entre la vanidad y el pragmatismo.

 

Evaluación del costo del tiempo de la máquina

5.1. Cálculo del tiempo de ciclo

El mecanizado CNC utiliza el tiempo de ciclo como una medida rítmica, lo que garantiza una producción eficiente y armonía en los cálculos meticulosos del maquinista.

El maquinista divide el proceso de mecanizado en fases primarias con meticulosa atención a los detalles. Cada acción, desde la configuración inicial de la máquina CNC hasta el último golpe de la herramienta de corte, se observa cuidadosamente. El tiempo dedicado a cambiar medios, mover materiales y realizar otras tareas auxiliares se rastrea con precisión.

Los cálculos de tiempo de ciclo requieren un baile complejo entre los algoritmos de la computadora y el conocimiento del maquinista. Los componentes mecánicos de la máquina CNC están controlados por el código que compone una sinfonía digital. Con el mismo talento, un maestro tiene que afinar su conjunto y hacer ajustes y mejoras. El objetivo del maquinista es encontrar el ritmo ideal cuando la productividad está hipnotizada por la convergencia rítmica de eficiencia y precisión.

5.2. Tarifa por hora de la máquina

La máquina portaherramientas, un aliado confiable en el mecanizado CNC, transforma persistentemente las materias primas en maravillas. El salario por hora de la máquina refleja su contribución a la sinfonía de la fabricación, al igual que la música sincera de la máquina.

El maquinista calcula la tarifa por hora de la máquina analizando el mantenimiento, la depreciación y el consumo de energía. Representa la esencia de la máquina CNC, destacando su artesanía y fomentando la prudencia económica.

Evaluación del costo de las herramientas

6.1. Requisitos de herramientas

El mecanizado CNC involucra herramientas como instrumentos virtuosos, que transforman las materias primas en componentes elaborados con precisión, lo que requiere una evaluación y un rendimiento únicos.

El maquinista analiza los intrincados detalles del proyecto de mecanizado con ojo avizor. Interpretan los planos de los diseños y revelan la geometría oculta. Se muestra la función de cada herramienta, desde el resonante taladrado de una fresa hasta la delicada danza de un torno. Se requiere precisión en el procedimiento de selección de herramientas, ya que hacer una selección incorrecta puede causar problemas con la operación de mecanizado. El maquinista debe decidir qué material (acero de alta velocidad, carburo, con punta de diamante) es el mejor para el trabajo. Las variables, incluida la dureza del material, la velocidad de corte y la vida útil de la herramienta, se consideran en esta orquestación de eficacia y economía.

 

6.2. Cálculo de gastos de herramientas

El maquinista ahora se enfrenta a la tarea del conductor financiero, la estimación de gastos de herramientas, a medida que toma forma la sinfonía de las necesidades de herramientas. Cada herramienta tiene un precio que pagar por su conocimiento y experiencia en la creación de la obra maestra del mecanizado.

El maquinista busca en los inventarios y catálogos de los proveedores el mejor equilibrio entre la calidad de la herramienta y la rentabilidad. Las herramientas superiores son caras pero ofrecen una vida útil prolongada y un rendimiento impecable. Las opciones económicas podrían ser menos costosas inicialmente, pero deben ser más duraderas y precisas.

El maquinista debe considerar los costos de mantenimiento y reemplazo para el desempeño de una herramienta. El mantenimiento regular y los reemplazos oportunos garantizan el máximo rendimiento y evitan averías inesperadas. Lograr un equilibrio entre la precisión y las restricciones presupuestarias es crucial, ya que la rentabilidad y el rendimiento forman undúo armonioso.

 

Cómo reducir el costo del mecanizado CNC

La reducción de costos de mecanizado CNC implica la racionalización de varios componentes del proceso para aumentar la eficacia y reducir el desperdicio. Las siguientes son algunas tácticas que puede usar para reducir costos:

Diseño para la fabricación: Comience con un plan óptimo considerando el potencial y las limitaciones del mecanizado CNC. Utilice herramientas y materiales comunes siempre que sea posible y manténgase alejado de formas complicadas y complejas que pueden exigir períodos de mecanizado más prolongados.

Selección de materiales: elija materiales asequibles que satisfagan las necesidades de su proyecto. En ciertos casos, cambiar a un nuevo material con cualidades comparables puede resultar en ahorros de costos considerables sin sacrificar el desempeño del producto terminado.

Para minimizar el desperdicio de material, haga que sus diseños de corte y anidamiento sean lo más efectivos posible. Un software de anidamiento eficaz puede aumentar la eficiencia del material y minimizar los desechos.

Fabricación en lotes: Siempre que sea posible, fabrique piezas en grandes cantidades. Las máquinas CNC se pueden configurar para procesar numerosas piezas a la vez para distribuir los gastos de configuración entre más componentes y reducir el costo por unidad.

Optimización de herramientas: para ahorrar tiempo de inactividad y producir cortes precisos, use las herramientas adecuadas para el trabajo y asegúrese de que las herramientas se mantengan en excelentes condiciones. Si bien inicialmente es costoso, las herramientas de alta calidad pueden ahorrar costos con el tiempo gracias a un mejor rendimiento y una vida útil prolongada de la herramienta.

Reduzca el tiempo de mecanizado haciendo que sus trayectorias sean lo más eficientes posible mientras conserva la precisión requerida. Puede utilizar software CAM sofisticado para crear trayectorias de herramienta efectivas.

Programación del taller: la optimización del programa de producción reduce el uso de energía y el tiempo de inactividad de la máquina. Un buen horario también ayuda a evitar costosos pedidos acelerados.

Elimine las fijaciones complicadas: optimice los procedimientos de configuración y fijación para ahorrar tiempo y dinero al configurar la máquina CNC.

Mejore sus operaciones de mecanizado de forma continua mediante la identificación de posibles áreas de mejora. Para reducir el desperdicio y simplificar los procesos, aplique los métodos Lean y Six Sigma.

Asóciese con una empresa de mecanizado CNC establecida: si necesita capacidades internas de CNC, trabajar con una empresa de mecanizado CNC establecida puede ayudarlo a acceder a su conocimiento, procedimientos efectivos y métodos económicos.

 

Incluidos los gastos generales

7.1. Comprender los costos generales

El mecanizado CNC enfrenta gastos generales, que se asemejan a las sombras del sol. Estos costos indirectos ocultos impacto significativo en cada paso del proceso de producción. Comprender los gastos generales es como mirar en las profundidades del océano; existen complejidades ocultas.

El maquinista debe comprender las complejidades de los gastos generales como el alquiler de las instalaciones, los servicios públicos, los seguros y los salarios administrativos para determinar su impacto en el costo final de un proyecto de mecanizado. El seguimiento preciso y el mantenimiento de registros son cruciales para asignar y comprender con precisión estos gastos. 

7.2. Método de asignación de gastos generales

Los maquinistas deben elegir cuidadosamente los métodos de asignación de gastos generales para administrar proyectos de manera efectiva e impactar el panorama económico del mecanizado CNC. Existen diferentes formas, algunas ofrecen simplicidad y otras involucran complejidad. Las métricas estándar incluyen horas de mano de obra directa, horas de máquina y uso de materiales. El maquinista debe sopesar las implicaciones y tomar una decisión que se alinee con los objetivos del negocio y capture el impacto de los gastos generales en los costos finales.

 

Costos Adicionales y Contingencias

8.1. Costos de Inspección y Control de Calidad

La inspección y el control de calidad actúan como centinelas vigilantes para protegerse contra fallas en el mecanizado CNC, donde la precisión gobierna supremamente. El precio gastado para que cada componente cumpla con requisitos estrictos y esté libre de fallas y defectos son los cargos de inspección y control de calidad.

Como un hábil artesano, el maquinista examina cuidadosamente cada componente, utilizando herramientas de ajuste fino como calibradores y micrómetros para medir las tolerancias hasta el último matiz. El control de calidad es un baile constante de pruebas y reevaluaciones para garantizar que cada invento sea el epítome de la perfección.

Los costos de inspección y control de calidad no son solo cifras en un libro mayor, sino inversiones en calidad y satisfacción del cliente. Cada componente se produce como un tributo al arte del mecanizado CNC gracias al alto costo de la maquinaria especializada, la mano de obra experta y las pruebas exhaustivas.

8.2. Cargos de envío y manejo

El maquinista, ahora coordinador logístico, debe orquestar el proceso de entrega de una máquina CNC terminada. Los gastos de envío y manipulación abarcan el embalaje, el seguro y el transporte eficiente, lo que garantiza que el componente llegue intacto y listo para su nuevo hogar.

8.3. Margen de contingencia

El margen de contingencia es una red de seguridad crucial en el mecanizado CNC, que actúa como amortiguador frente a circunstancias imprevistas, como escasez de material, averías de la máquina o cambios de diseño. Es una póliza de seguro contra sobrecostos y retrasos en los proyectos, lo que garantiza el compromiso de un maquinista con la excelencia.

 

Cálculo del Costo de Mecanizado Final

El maquinista calculael costo de mecanizado final combinando elementos de costo como un maestro conductor, asegurando precisión y armonía. Cada componente juega un papel en la configuración de la figura final.

Costo de materiales: costo total del proyecto, incluida la unidad y la cantidad de material.

Coste Laboral: horas trabajadas multiplicadas por la tasa de mano de obra, calculando conocimientos y trabajo.

Calculado dividiendo el tiempo del ciclo por la tarifa por hora de la máquina, el costo del tiempo de la máquina refleja el tiempo que usó la máquina CNC.

El costo de comprar, mantener y reemplazar las herramientas de corte esenciales para garantizar un mecanizado preciso y efectivo.

El mantenimiento de las instalaciones, los servicios públicos, los gastos de oficina y otros costos indirectos se consideran gastos generales y se distribuyen siguiendo la técnica adecuada de asignación de gastos generales.

Incluyendo costos adicionales de control de calidad e inspección, tarifas de envío y manejo, y un margen de contingencia para dar cuenta de circunstancias imprevistas.

Elemento de costo

Costo ($)

Proyecto A ($)

Costo material

$1000

$1500

Coste laboral

$800

$1200

Costo de tiempo de máquina

$600

$900

Costo de herramienta

$300

$450

Gastos exagerados

$250

$375

Costes adicionales

$150

$225

Coste total

$3100

$4650

El cálculo del costo de mecanizado final es un tapiz complejo de perspicacia financiera y artesanía, que refleja la dedicación del maquinista para brindar resultados impecables al tiempo que optimiza la eficiencia y la rentabilidad.

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