Недавно компания-производитель медицинского оборудования обратилась к нам с просьбой рассмотреть предложение конкурента:-127 долларов за деталь титанового хирургического шаблона. Наша команда инженеров просмотрела чертежи и вернулась с 89 долларами. Разрыв поначалу удивил даже нас. Оказывается, в другом цехе одновременно выполнялась полная 5-осевая обработка детали, которой на самом деле требовалось только позиционирование 3+2, чтобы достичь допуска ±0,002 дюйма. Вероятно, у них было более новое оборудование и они по умолчанию использовали более сложный процесс. Случается больше, чем вы думаете.
Тем не менее, мы проиграли и в другую сторону. Иногда выбор процесса обходится дороже, и клиент выбирает более дешевый вариант. Разумеется,-не каждое приложение нуждается в нашем подходе.
Дело в том, что расценки на обработку на станках с ЧПУ сильно различаются по причинам, которые не очевидны из документов. В этом руководстве рассказывается, что на самом деле является причиной этих затрат.
Модели ценообразования
Почасовые ставки
Машинное время – это то, как оценивается большая часть точных работ. Ставки сильно зависят от того, что работает.
По состоянию на конец 2024 года на Среднем Западе и Юго-Востоке США стоимость 3-осевых вертикальных обрабатывающих центров составит 65–138 долларов в час. В прибрежных магазинах цена будет выше. Диапазон в основном отражает допустимый уровень допуска: стандартная коммерческая работа (±0,005 дюйма) находится на нижнем уровне, а значение ±0,001 дюйма или выше подталкивает вас к $120+/час, потому что все замедляется.
5-ось расположена по всей карте. Я видел расценки от 95 долларов в час (старое оборудование, менее сложное программирование) до 285 долларов в час (одновременное контурирование аэрокосмического-класса). Ярлык «5-осевой» сам по себе мало что значит — вам нужно знать, является ли он 3+2 позиционным или истинным одновременным, и действительно ли магазин знает, как его эффективно запрограммировать. Некоторые магазины купили дорогие станки, но их программисты не в полной мере разбираются в скорости, поэтому время цикла хуже, чем у хорошей 3-осевой установки.
Токарные станки швейцарского-типа для обработки небольших прецизионных деталей обычно стоят 125-190 долларов в час. Если вы делаете костные винты, фитинги для катетеров, компоненты зубных имплантатов — это оборудование.
Я должен упомянуть одну вещь: сравнение почасовых ставок между магазинами практически бесполезно без данных о времени цикла. Мастерская, взимающая 140 долларов в час и выполняющая вашу деталь за 1,2 часа, обойдется вам в 168 долларов. Магазин, взимающий 90 долларов в час, который занимает 2,1 часа, стоит 189 долларов. «Дорогой» магазин стоит дешевле. Мы видим, как команды по закупкам постоянно ошибаются.
Цена за-деталь
Когда вы получаете цену типа «45 долларов за деталь», в этой цифре скрыто очень многое.
Размер партии самый большой. Затраты на настройку-программирование, фиксацию, первую-проверку детали-в основном фиксированы независимо от того, делаете ли вы 5 деталей или 500. Для алюминиевого компонента средней сложности эти фиксированные затраты могут составлять 350–500 долларов США. Если распределить по 500 частям, это меньше доллара за каждую. Для запуска прототипа из 5 частей стоимость составляет 70–100 долларов за деталь только в настройке, прежде чем начнется какая-либо механическая обработка.
У меня были клиенты, которые злились на цену прототипа («почему она в 4 раза дороже за деталь?!»), и, честно говоря, это просто математика. Мы никого не обманываем-установка занимает одинаковое время независимо от количества.
Допуски являются еще одной важной переменной. Переход от ±0,005 дюйма к ±0,001 дюйма не просто увеличивает стоимость. Это может удвоить время обработки, поскольку скорость подачи снижается, вы выполняете более легкие резы, чаще меняете инструменты и более тщательно проверяете. Ниже ±0,0005 дюйма вы переходите на территорию шлифования или притирки, и после этого затраты резко возрастают.
Вот с чем мы часто сталкиваемся: чертежи с 15 размерами, помеченными как критические, тогда как, возможно, 4 из них действительно имеют значение для функции. Инженеры задают жесткие допуски «для безопасности», не осознавая влияния на стоимость. Если вы сможете определить, какие размеры действительно необходимо затянуть, а остальные ослабить, вы сможете сократить затраты на обработку на 20-30 %. Стоит поговорить об этом с вашим поставщиком — хорошие люди все равно об этом спросят.
Что влияет на стоимость
Геометрия
Простые детали выполняются быстро. Изготовление прямоугольного кронштейна с перпендикулярными стенками и стандартными размерами отверстий может занять 12 минут на 3-осном фрезерном станке. Ничего особенного.
Добавьте сложности, и все быстро изменится. Я помню, как в прошлом году-деталь выглядела почти идентично простому кронштейну, но дизайнер вставил ее в один угловой карман под углом 15 градусов. Эта особенность заставила нас либо добавить настройку (перевернуть деталь, пере-указать, изменить угол), либо перейти к 4-оси. В любом случае мы увеличили это время с 15 минут до более чем 40. Клиент спросил, почему такое небольшое изменение имеет такое большое значение. Ну, дело не в самой функции, а в том, что она делает с процессом.
Тонкие стены — еще одна ловушка. При толщине стенки алюминия менее 0,060 дюйма вы начинаете беспокоиться о прогибе и вибрации. Скорости падают, вам могут потребоваться специальные крепления, и риск брака возрастает. Ничего из этого не видно на чертеже, но это видно в предложении.
Материал
Все знают, что титан стоит дороже, чем алюминий. Менее очевидная часть — сколько времени потребуется на резку.
Алюминий 6061-T6 — это базовый показатель, который все используют для сравнения. Машины прекрасны, инструменты служат вечно, можно сильно нажимать на параметры. 7075, это немного сложнее — на 15–20 % больше времени, ничего драматичного.
Нержавеющая сталь начинает приносить вред.. 304 Время цикла примерно удваивается по сравнению с алюминием.. 17-4 Уровень pH хуже-может быть, в 2,5 раза, а затраты на инструменты возрастают, поскольку фрезы изнашиваются быстрее. Мы берем больше за нержавеющую сталь не потому, что мы жадные, а потому, что сжигаем больше карбида.
Титан – это боль. Низкая скорость резания, специализированный инструмент, бережное обращение с СОЖ. Планируйте как минимум 3-кратное увеличение времени обработки алюминия, а иногда и больше. Есть причина, по которой производители медицинского оборудования всегда спрашивают: «Можем ли мы вместо этого использовать алюминий?»
Инконель и другие жаропрочные-сплавы- мы указываем в каждом конкретном случае. Они из другой категории. Материал дорогой, обработка медленная, инструмент сильно изнашивается, и существует реальный риск брака деталей. Мы добавляем маржу для этого риска.
Стоит рассказать одну историю: к нам пришел клиент и заказал кронштейн из нержавеющей стали 17-4. Нужна устойчивость к коррозии и высокая прочность. Мы задали несколько вопросов и предложили вместо этого алюминий 7075-T6 с твердым анодированием типа III. Прочность была сопоставимой, коррозионная стойкость даже лучше, а стоимость обработки снизилась примерно на 60%. Поначалу заказчик отнесся к этому скептически: «Алюминий не так прочен, как сталь», но особый сплав и термическая обработка позволили им добиться нужного результата. Выбор материала часто является самым большим рычагом затрат, который у вас есть, и стоит заранее оспорить предположения.
Поверхностная обработка
Механическая обработка-(63–125 Ra) включена в стандартную цену. Большинству функциональных деталей не нужно ничего лучшего.
Если вам нужно 32 Ra, это легкий чистовой проход-добавляет время обработки на 15–20 %, ничего сверхъестественного.
16 Ra обычно означает шлифовку или прецизионное растачивание критических поверхностей. Теперь вы добавляете 40-50% и более, плюс потенциально второстепенная работа на другом оборудовании.
Зеркальная отделка (8 Ra и ниже) – это другой мир. Ручная притирка, специализированные процессы, значительные затраты. Убедитесь, что вам это действительно нужно.
(Примечание: я видел чертежи, на которых на поверхностях, покрытых прокладкой, присутствует 16 Ra. Почему? Никто не знает. Спросите своих инженеров, какая отделка функционально требуется, а какая отделка скопирована-вставлена из другого чертежа.)
Время выполнения
Обычное время выполнения заказа в настоящее время для большинства магазинов составляет 3-4 недели. Во всей отрасли мощности ограничены, и в ближайшее время ситуация не изменится.
Если вам нужно что-то быстрее:
- Обороты за неделю прибавляют 15-25%. Мы меняем графики и, возможно, работаем сверхурочно.
- Три-пять дней добавляют 35-50%. Кто-то работает допоздна, а других клиентов отталкивают.
- 24-48 часов – это территория чрезвычайной ситуации. Ожидайте 75-100%+ премии, если магазин ее вообще возьмет.
Это не произвольные наценки. Когда вам нужна срочная работа, чья-то работа задерживается, и мы платим сверхурочные. Премия отражает реальные затраты.
Добавлю: клиенты, которые постоянно относятся ко всему как к срочному, в конечном итоге обнаруживают, что поставщики менее отзывчивы. В магазине знают, что вы все равно назовете это «спешка», поэтому слово теряет смысл. Если можете, встройте в свои программы некоторый буфер планирования.
Сделать или купить
Люди регулярно спрашивают нас об этом: стоит ли им привозить механическую обработку-на дом?
Краткий ответ для большинства компаний: вероятно, нет, если только у вас нет очень стабильного-большого спроса на относительно простые детали.
На первый взгляд математика выглядит простой. Приличный 3-осевой VMC стоит около 180–200 тысяч долларов. Добавьте установку, инструменты, программное обеспечение и обучение — общая сумма для начала работы составит 280 тысяч долларов. Эксплуатационные расходы (один выделенный оператор, инструменты, обслуживание, поддержка программного обеспечения) составляют 150–170 тысяч долларов в год, независимо от того, заняты вы или нет.
Если ваши текущие затраты на аутсорсинг составляют в среднем 70 долларов США за деталь, а ваши внутренние переменные затраты будут составлять 35 долларов США за деталь, вы сэкономите 35 долларов США за деталь. Разделите 170 тысяч долларов на 35 долларов, и вы получите около 4800 деталей в год, чтобы окупить эксплуатационные расходы-еще до того, как вы начнете окупать инвестиции в оборудование.
Но вот что упускает из виду простая математика. Что произойдет, если спрос упадет до 2500 деталей в год? Вы все еще платите эти 170 тысяч долларов. Что произойдет, если продукт будет изменен, а оптимизированные приспособления станут металлоломом? Что произойдет, если ваш машинист уволится, а вы не сможете найти замену в течение трех месяцев?
Мы наблюдали, как несколько клиентов пытались выполнить работу-внутри компании, а затем через два или три года снова незаметно передали ее на аутсорсинг. Те, у кого это работает, обычно имеют 8000+ деталей в год, очень стабильный спрос, простую геометрию и реалистичные ожидания относительно связанных с этим накладных расходов на управление.
Что на самом деле дает вам аутсорсинг, помимо машинного времени:
- Вы можете увеличивать или уменьшать масштаб без постоянных затрат.
- Вы получаете доступ ко всему оборудованию, подходящему для вашей работы-5-координатному, швейцарскому, электроэрозионному оборудованию и т. д., не владея всем этим оборудованием.
- Поставщик берет на себя головную боль по найму, обучению и обслуживанию.
- Если продукт терпит неудачу на рынке, вам не придется использовать специальное оборудование.
Разумный подход для большинства компаний является гибридным: возьмите на себя-настоящую стабильную работу в больших объемах-, если она у вас есть, а все остальное отдайте на аутсорсинг.
Внутренний и оффшорный
Я просто скажу прямо: морская механическая обработка имеет смысл для одних вещей, а для других нет.
Где это работает: большие объемы (тысячи штук), замороженные конструкции, которые не изменяются, допуски ±0,003 дюйма или меньше, а также случаи, когда приемлемы морские перевозки в течение 8–12 недель. В таких ситуациях вы можете сэкономить 25–40 % по сравнению с внутренними перевозками.
Где это не работает: все, что нужно повторять, жесткие допуски, небольшие партии или быстрое реагирование.
Мы выбрали нескольких клиентов медицинского оборудования, которые попробовали механическую обработку на открытом воздухе и вернулись. Картина аналогичная: заявленные цены выглядели великолепно, первые изделия утверждались вечно, процент брака производственных деталей был повышен, а инженерные изменения требовали месяцев, а не дней. Один клиент подсчитал свою «экономию» и понял, что потратил больше времени на разработку и управление взаимоотношениями, чем сэкономил на цене за штуку.
Моя предвзятость, и я признаю ее: для прецизионных работ с допусками ниже ±0,002 дюйма я думаю, что использование отечественных или прибрежных поставщиков обычно имеет больше смысла даже при более высоких ценах. Накладные расходы на связь и изменчивость качества обычно съедают экономию. Для работы с сырьевыми товарами с жесткими допусками и стабильной конструкцией оффшорные поставки могут быть действительно дешевле.
Размер магазина
Небольшие магазины (до 10 человек) могут быть отличными-гибкими и быстрыми решениями, часто очень опытными в своей нише. Владелец берет трубку. Риск заключается в том, что они имеют ограниченную мощность и ограниченную избыточность. Если их лучший машинист отсутствует, вы можете это почувствовать.
Крупные магазины (50+ человек) имеют вместительность, разнообразное оборудование, формальные системы качества. Компромисс-в том, что они менее маневренны, и мелкие работы могут не привлекать особого внимания.
Что на самом деле имеет большее значение, чем размер, так это взаимоотношения. Поставщик, который знает ваш бизнес, понимает ваши применения и активно общается, стоит больше, чем тот, кто предлагал на 2 доллара меньше за деталь. У лучших специалистов по закупкам, с которыми я работал, есть 2-3 основных поставщика, с которыми они работают постоянно, а не каждый раз переназначают цены.
Что искать в поставщике
Техническое взаимодействие
Хороший магазин задает вопросы. Для чего эта часть? Что с ним сочетается? Какие допуски действительно имеют значение для функции по сравнению с тем, что указано «на всякий случай»?
Если поставщик просто берет ваш чертеж и цитирует его без вопросов и предложений, это сигнал. Либо им все равно, либо у них нет инженерной подготовки, чтобы выявить проблемы до того, как они станут дорогими.
Мы проводим бесплатную рецензию DFM на процитированные работы. Это не благотворительные детали,-которые легче изготовить, их производство обходится дешевле и приносит больше прибыли. Но он также выявляет проблемы еще до начала производства. Недавний пример: конструкция корпуса заказчика имела особенность, которая потребовала бы вторичной эксплуатации на другом оборудовании. Перемещение одного отверстия на 3 мм позволило нам выполнить его за одну установку. Сэкономили 25 % на стоимости деталей без каких-либо функциональных последствий.
Системы качества
Сертификаты и отчеты об инспекциях являются базовыми. Что отличает магазины, так это то, действительно ли системы качества предотвращают проблемы или просто документируют их постфактум.
Вопросы, которые стоит задать: Какова ваша типичная Cpk при характеристиках ±0,001 дюйма? Вы это отслеживаете? Как часто вы просматриваете данные об браке и принимаете корректирующие действия? Можете ли вы проследить деталь до партии материала, машины и оператора?
Магазины, которые не могут ответить на эти вопросы, могут подойти для не-некритичной работы. Для всего, что касается медицинского оборудования, аэрокосмической сборки или приложений,-критических к безопасности, вам нужно больше.
Шаблоны общения
Плохие поставщики вас удивят. Материальные задержки, некачественные побеги, пропущенные даты-вы узнаете, когда это уже проблема.
Хорошие поставщики сообщают вам, что дела идут не так, как надо, еще до того, как они станут критическими. Они предлагают альтернативы, когда возникают проблемы. Они доступны, когда вам нужно поговорить.
Это трудно оценить, пока вы не поработали с кем-то, но рекомендации помогают. Спрашивайте других клиентов об общении, а не только о качестве и цене.
Работаем с АБИС
Мы – производственная компания в Шэньчжэне-, занимающаяся прецизионной механической обработкой, изготовлением пресс-форм и литьем под давлением под одной крышей. Занимаюсь этим с 1996 года.
Возможности обработки с ЧПУ:
- 3–5-осевое фрезерование, рабочая зона до 41 × 30 × 24 дюйма.
- Токарные станки с ЧПУ и токарные станки-швейцарского типа для прецизионных мелких деталей
- Стандартные допуски ±0,002 дюйма, прецизионная работа до ±0,0005 дюйма с документально подтвержденной возможностью.
- Алюминий, нержавеющая сталь, титан, инженерные пластики
В чем мы хороши:
- Прецизионные компоненты для формованных изделий-мы изготавливаем как формы, так и формованные детали, поэтому нет необходимости передавать данные между поставщиками
- Работа с медицинским оборудованием с полной документацией (AS9100, ISO 13485, IATF 16949 по мере необходимости)
- Функциональные прототипы, где важна быстрая итерация
- Проекты, которые выигрывают от интеграции механической обработки и литья
В чем не наша сила:
- Простые детали в сверх-больших-объемах-если вам нужно 50 000 одинаковых кронштейнов в месяц, есть магазины, лучше оптимизированные для этого.
- Художественные или декоративные работы-мы занимаемся промышленным производством, а не ремеслом.
Для получения цен отправьте чертежи или 3D-модели. Мы изменим предварительные цены в течение пары дней и добавим комментарии DFM, если увидим возможности. Для сложных проектов мы можем организовать звонок, чтобы понять требования, прежде чем составлять предложение.
ABIS Mold Technology Co., Ltd.|Шэньчжэнь, Китай|Расчетное. 1996
ИСО 9001|ИСО 14001|ИАТФ 16949
www.abismould.com