Kissorozatú gyártás: mikor gazdaságos egy darabtól néhány százig
Kissorozatú gyártás egyedi szerszám nélkül: hogyan válasszon eljárást, mi határozza meg a költséget, és mikor éri meg egy darabtól néhány százig.
A kissorozatú gyártás akkor gazdaságos, ha az alkatrész elkészíthető kifejezetten hozzá gyártott szerszám nélkül. A tömeggyártás azért olcsó darabonként, mert egy fröccsöntő szerszámot, egy sorozatszerszámot vagy egy célkészüléket egyszer kell kifizetni, és a költsége több tízezer darabra oszlik el. Ha ezt a szerszámot kiiktatjuk – digitális stancolással és hajlítással, többtengelyes forgácsolással egyetlen befogásban vagy szelektív lézerszinterezéssel –, a sorozat fix költsége a beállításra és a programozásra zsugorodik. Ekkor egy darab, tíz darab vagy néhány száz egyaránt észszerű mennyiség. Ez az útmutató elmagyarázza, honnan ered valójában egy kis sorozat költsége, hogyan válasszon eljárást, és mikor jobb egy azonnali árajánlatot adó szolgáltatás az egyedi projektnél.
Miért nem érvényes itt a tömeggyártás gazdaságtana
Egy alkatrész ára két részből áll: sorozatonkénti vagy projektenkénti fix költségből és darabonkénti változó költségből.
- Fix költség – szerszámok, készülékek, programozás, gépbeállítás, első darab ellenőrzése.
- Változó költség – anyag, darabonkénti gépidő, anyagmozgatás, felületkezelés.
A tömeggyártásban a fix rész nagy (egy fröccsöntő szerszám vagy egy sorozatszerszám komoly beruházás), de egy nagyon nagy mennyiségben feloldódik. Kis sorozatban ugyanez a szerszám minden egyes alkatrész árát uralná. Ezért a kérdés soha nem csak az, hogy „hány darab?”, hanem az, hogy „melyik eljárással kerülhetem el a szerszámot ennél a mennyiségnél?”.
A korszerű berendezések elmozdítják a választ. Ha a beállítás automatizált, a programok pedig közvetlenül a CAD-modellből készülnek, a sorozat fix költsége annyira lecsökken, hogy az egyedi darabok és a kis sorozatok drága kivétel helyett hétköznapi munkává válnak.
Alkatrész-specifikus szerszám nélkül működő eljárások
Lemez: digitális stancolás és hajlítás
A TRUMPF TruMatic 1000 programból stancolja, alakítja és látja el menettel az alkatrészt közvetlenül a lemezben – alkatrész-specifikus szerszám nélkül. A geometriát a szoftver még a vágás előtt összeveti a hajlítási sorrenddel. A TruBend 5170 élhajlító présen az ACB lézeres szögmérés gondoskodik arról, hogy már a legelső darab tűrésen belül legyen, a ToolMaster pedig percek alatt, automatikusan összeállítja a felső és az alsó gerenda teljes szerszámkészletét. Éppen az automatizált szerszámbeállítás teszi valóban gazdaságossá az egyedi és kissorozatú hajlítást: a beállítás költségét már nem kell egy nagy sorozatra szétosztani.
CNC-megmunkálás: eszterga-marás egyetlen befogásban
A Mazak INTEGREX kilenc vezérelt tengelyen, egyetlen befogásban esztergál, mar, fúr és menetet fúr. A kevesebb befogás kevesebb beállítási időt jelent sorozatonként, és a tűrések nem halmozódnak az újrafogások miatt. Az előgyártmányokat teljesen automatikus Kasto fűrész vágja méretre, a gépet pedig FANUC CRX kobotok szolgálják ki – be- és kirakodnak –, így a gépidő nem függ attól, hogy egy kezelő ott áll-e mellette.
SLS 3D-nyomtatás fröccsöntő szerszám helyett
A szelektív lézerszinterezés PA12-ből egy EOS FORMIGA P110 Velocis gépen közvetlenül a modellből épít gyártási minőségű alkatrészeket. Tíz–száz darabos sorozatoknál kiváltja a fröccsöntő szerszámot, amely ekkora mennyiségnél nem lenne gazdaságos, és olyan geometriákat is elér, amelyekre egy szerszám nem képes. A DyeMansion utókezelés tételről tételre egységes felületet biztosít – ez a lépés választja el a bemutatóra nyomtatott darabot a szállítható alkatrésztől.
Robotos lézerhegesztés
A hegesztett szerelt egységek régen kézi munkát jelentettek, amely rosszul skálázódott. A robot által vezetett szállézer pontosan ugyanazt a pályát követi pontosan ugyanazzal a sebességgel, alacsony hődeformációval és minimális utócsiszolással, így egy hegesztett részegységekből álló kis sorozat az első darabtól az utolsóig ismételhető.
Hogyan válasszon eljárást
Ritkán létezik egyetlen helyes válasz, de a geometria és az anyag általában gyorsan leszűkíti a lehetőségeket.
| Az Ön alkatrésze | Általában az első választás | Miért illik a kis sorozathoz |
|---|---|---|
| Sík vagy hajlított lemezalkatrész: konzol, panel, burkolat, keret | Stancolás, alakítás és élhajlítás | Nincs alkatrész-specifikus szerszám; menetek és mélyhúzások a lemezbe formálva |
| Forgástest vagy hasáb jellegű precíziós alkatrész: ház, adapter, tengelycsatlakozás | Kilenctengelyes eszterga-marás | Egyetlen befogás, nincs külön készülék műveletenként |
| Összetett műanyag alkatrész, belső csatornák, organikus formák | SLS PA12-ből | Nincs szerszám; tíz–száz darabos sorozatok |
| Merevnek szánt lemezalkatrészekből álló szerelt egység | Hajlított lemez és robotos lézerhegesztés | Alacsony deformáció, ismételhető varratok |
| Egyetlen eljárásba nem illő alkatrész | Együtt megtervezett kombináció | Minden elem ott készül, ahol a legolcsóbb |
Az utolsó sor a legfontosabb. A kis sorozatú alkatrészek gyakran olcsóbbak, ha azokra az eljárásokra tervezik őket, amelyekkel készülni fognak – egy forgácsolt tömböt hajlított és hegesztett alkatrész vált ki, vagy egy többrészes szerelt egységet egyetlen SLS-komponens. Hogy melyik eljárás mire képes, azt a képességek és a technológia oldalunkon találja.
Mi határozza meg egy kis sorozat költségét
Ha nincs szerszám, amelyet ki kellene fizetni, a sorozat költsége egy rövidebb listából adódik:
- A műveletek és befogások száma. Minden további beállítás és minden gépek közötti mozgatás időbe kerül. Az egyetlen befogásban vagy egyetlen hajlítási sorrendben gyártható konstrukciók olcsóbbak.
- Programozás és előkészítés. Egy tiszta 3D-modell és egy egyértelmű rajz lerövidíti az előkészítést. A pontatlanság többe kerül, mint a bonyolultság.
- Tűrések. A szűk tűrés ott, ahol számít, rendben van; a mindenhol előírt szűk tűrés ellenőrzési és gépidőt ad hozzá, értéket viszont nem.
- Anyag. A szabványos lemezvastagságok és a gyakori anyagminőségek könnyebben beszerezhetők és megmunkálhatók, mint az egzotikus alapanyagok.
- Felületkezelés. Az utómunka, a bevonatolás és az esztétikai követelmények akár magának az alkatrésznek a költségével is vetekedhetnek. Írja elő őket tudatosan.
- Szerelés. Kevesebb alkatrész és kevesebb kötőelem – például a külön anyák helyett közvetlenül a lemezbe formált menetek – csökkenti mind az alkatrészköltséget, mind a szerelési időt.
Gyakorlati példa saját gyártásunkból: amikor a PhotoRobot hardverét saját automatizált gyártásra terveztük át, a FRAME V6 összeszerelése 2,5 napra csökkent egy fővel, a CUBE COMPACT összeszerelése pedig 4 órára egy fővel. A kis sorozat költsége a folyamatra optimalizált tervezésnél dől el.
Azonnali ár vagy egyedi projekt?
Nem minden kis sorozathoz kell mérnöki egyeztetés. Testvéroldalaink online kezelik az egyszerű eseteket:
- sheetparts.com – azonnali árazású lemezalkatrészek. Töltse fel a fájlt, és megkapja az alkatrészt.
- sls.market – azonnali árazású SLS 3D-nyomtatás PA12-ből.
Az egyedi projekt akkor a jobb út, ha:
- az alkatrész több eljárást ötvöz (lemez, forgácsolás, hegesztés, SLS);
- a konstrukciót gyártás előtt a gyárthatósághoz kell igazítani;
- a sorozat egy nagyobb szerelt egység vagy egy gép része;
- olyan partnerre van szüksége, aki az eredményért is felelősséget vállal, nem csak az alkatrészekért.
Ha az alkatrészek egy Ön által épített berendezésbe kerülnek, az egyedi gépgyártásról szóló cikkünk bemutatja, hogyan visszük végig egy teljes gépet a megbízástól a telepítésig.
Gyakori kérdések
Van minimális rendelési mennyiség?
Nincs. Egyetlen darabtól dolgozunk; a kis sorozatokat ugyanúgy szívesen vállaljuk.
Mikor nem éri meg már a kissorozatú gyártás?
Amikor a mennyiség elég nagy ahhoz, hogy egy célszerszám megtérüljön, a fröccsöntő vagy sorozatszerszám darabonkénti megtakarítása kezdi meghaladni a költségét. Hogy ez pontosan hol következik be, az az alkatrésztől függ, ezért érdemes újra átgondolni, amikor a mennyiségek nőnek.
Gyengébb minőségűek a kis sorozatú alkatrészek a tömeggyártottaknál?
Nem kell, hogy azok legyenek. Ugyanazok a gépek gyártják az egyedi darabokat és a sorozatokat, és az első alkatrész ugyanolyan körülmények között készül, mint az utolsó – az élhajlító présen például a szögmérés gondoskodik arról, hogy már az első darab tűrésen belül legyen.
Mehet egy prototípus egyenesen kis sorozatba?
Általában igen, ha ugyanazokon a gyártóberendezéseken készül. Nincs üzembe helyezendő szerszám, így az egy darabról a kis sorozatra való átlépés főként mennyiség kérdése.
Következő lépés
Van egy darabtól néhány százig terjedő mennyiségű alkatrésze vagy szerelt egysége? Küldje el nekünk a modellt és a darabszámot. Egyszerű lemez- vagy SLS-alkatrészeknél először próbálja ki a sheetparts.com vagy az sls.market oldalt; minden olyan feladatnál, amely több eljárást ötvöz vagy tervezési közreműködést igényel, kezdje a kapcsolati oldalon.
