制造工具成本 - 完整指南
随着每个制造业的劳动力、运输和材料成本的上升，公司都急于寻找省钱的方法。对于 CNC 加工，工具是一项额外的、通常是无法预见的成本，必须作为业务的一部分产生。
更好地了解影响工具成本的因素以及了解如何跟踪工具的健康状况将有助于管理更健康的底线。本指南探讨了影响工具成本的因素以及与衡量此费用项目相关的收益。
什么是模具成本？
工具成本表示工具生命周期内折旧的工具价格除以工具生命周期内制造的零件数量。这是一项难以监控的测量，但通过了解刀具寿命的解决方案，制造商可以更深入地了解其刀具的性能和成本。
为什么工具很重要？这不是小成本吗？
模具成本的考虑很重要，因为模具的质量和条件将决定成品的质量。
工具的精度和性能特征将决定成品零件的速度和精度。它还将确保制造的可重复性和每件下线的准确性。加工过程不是“最低成本”采购的问题。工具的设计必须与其他变量一起考虑，包括所生产零件的类型和体积以及材料的硬度。
选择对于所生产的零件类型来说太硬的工具可能会导致质量缺陷和更高的成本。选择一种硬度不足以加工工件的刀具将意味着刀具磨损或断裂的速度更快。
模具成本应该是多少？
模具成本将取决于所制造产品的类型。公司的模具成本可能低至顶线成本的 3% 或高达 6%。由于所有工具最终都必须更换，因此工具通常被视为消耗品。
假设一家公司为每个客户制造体积精密单元，并在其产品组合中包含小零件。在这种情况下，可以通过分析一段时间内的使用情况来准确预测模具成本。
但是，假设公司为每个客户生产许多零件或大量定制零件或作为一次性零件。在这种情况下，他们需要携带更广泛的工具清单来解决不同的变量，例如空白材料。
哪些因素会影响模具成本？
虽然影响模具成本的因素有很多，但它们都与加工材料的类型、零件规格要求的操作数量以及工具的质量有关。
材质
医疗、航空航天和国防等行业对高强度零件的要求极为严格。硬化钢、钛等材料将需要具有更高硬度的工具来执行切割。可以理解，这些工具比用于切割、钻孔或精加工硬度较低的材料的工具更昂贵。
零件规格
CNC 机床必须采取的操作数量也会影响工具成本。简单的切割或钻孔需要更少的工具。复杂的切割、钻孔和车削将需要更多工具。零件可能还需要特定的表面处理，例如抛光或添加可以被其他工具或覆盖物（例如垫圈）抓住的特征。设计规范中的每一个额外步骤都会增加工具成本。
工具质量
工具应从对待切割表面的性能特征有深入了解的供应商处采购。它们必须按照精确的制造工艺规范生产，以确保适当的回火和热处理，以防止快速变钝或变脆。工具还应与所使用的机器完美匹配，以避免力、速度或能力不匹配。
模具成本计量的好处
测量刀具寿命可以更准确地测量刀具成本。使用刀具寿命的可加工性计算来比较材料特性与刀具特性的关系，这意味着公司可以开发用于购买数量、类型和寿命的图表或算法。
其他方法包括设备的力和功率测量以及考虑材料的可加工性等级。
工具成本计量有几个好处，包括：
- 降低材料成本：衡量不同类型工具的成本可以降低材料成本。高质量工具的总成本可能更高，但如果它们的使用寿命更长且破损更少，公司就可以实现更少的报废和更少的浪费。
- 评估生产流程：工具质量直接影响其使用的设备，并挑战操作员的技能。机器或操作员的能力受到质疑的情况并不少见。工具成本测量有助于更好地了解功耗、使用的力以及其他允许改变工艺的变量。
- 设计变更：通过衡量工具成本，可以发现设计缺陷，从而提高质量保证。更改可能与重新定位零件一样简单，也可能与更改切割次数一样复杂。了解工具成本后，决策者可以深入了解建议进行哪些更改以交付最高质量的零件。
- 降低能源成本：高速和强力是高能量变量。了解工具成本后，管理人员可以分析损坏的能量，以找到可以更好地处理这些元素的工具。
您如何最大限度地提高您在模具方面的投资？ [案例研究]
当 BC Machining 寻求帮助以解决持续的刀具破损和高废品率时，他们聘请 MachineMetrics 寻求解决方案。 BC Machining 服务于对精度至关重要的医疗、国防、运输和电动工具行业。
BC Machining 在他们的瑞士 CNC 机床中遇到了过多的刀具破损，当零件可能超出规格时，在破损点和刀具寿命接近尾声时都会产生废料。
使用 MachineMetrics 捕获高频数据并通过高级算法对其进行分析的解决方案，BC 能够识别刀具破损以防止零件报废。
丢失零件、分类和不确定性的减少转化为近 100% 的故障检测和每台机器每年节省 72,000 美元。
阅读完整的 BC Machining 案例研究。
MachineMetrics 提供了一个用于工具评估的监控系统，该系统直接从源头（CNC 机床本身）收集数据。通过设计用于监控扭矩使用的自定义算法，可以将输入作为时间序列事件或机器学习模型输入系统，以准确预测工具故障。
MachineMetrics 的高频数据适配器可以检测问题并在边缘分析数据以自动化解决方案并在故障发生之前提醒员工注意问题，从而防止代价高昂的报废和停机时间。借助先进的机器诊断，工具得到优化，并整合到积极的全自动预测性维护系统中。要了解如何部署 MachineMetrics 以帮助您处理工具的健康需求，请立即与我们的团队预订演示。
工业技术