如何使用机器人增量成型每个零件节省 90%

为什么板材成型这么贵！？我们解释了原因并展示了如何计算使用机器人增量成型可以节省多少。

成型片材可能很昂贵。除非您制造大量相同的零件，否则成本可能会受到限制，特别是如果您是一家多品种、小批量的制造商。

你应该做什么？你应该完全放弃使用片材吗？没有。

谢天谢地，有一种方法可以让您以具有成本效益的价格获得板材成型的好处：机器人增量成型。您只需要一个机器人和一份 RoboDK 副本。

在本文中，我们将解释传统板材成型为何如此昂贵，以及如何计算潜在节省。

使传统板材成型成本高昂的 5 个因素

最常见的板材成型方法之一是深拉，其中包括在模具上拉伸材料。

一个因素极大地影响了这种方法的成本：

1. 制造模具 — 主要费用是制造模具本身的成本。这很容易成为每个零件生产成本的数倍。为了平衡这一成本，需要生产成百上千个相同的零件。

其他推高板材成型成本的因素有：

1. 与众多供应商相关的成本 — 模具通常由外部模具制造商制造。这并不理想。根据咨询公司麦肯锡的研究，繁荣的公司和不繁荣的公司之间的主要区别在于它们限制了供应商的数量。
2. 模具交货期长 — 制作模具需要很长时间，特别是与生产时间相比。设计和制造模具可能需要数天时间。增量成型可以在几分钟或几小时内完成（取决于零件的大小和复杂性）。
3. 废品—— 深拉产生更多的废料。虽然可以出售废品以收回部分成本，但这意味着您必须购买额外的板材来解决它。例如，一项研究发现，使用深冲制造零件所需的材料比使用增量成型制造相同零件多 12%。
4. 润滑剂—— 与增量成型相比，深拉需要更多和更苛刻的润滑剂。这以各种方式增加了成本，包括需要特殊的通风系统、过滤器和防护服。它还可能增加高达 10% 的零件成本以进行事后清洁。

机器人增量成型可让您降低这些成本，或者在某些情况下完全消除它们。

计算增量成型是否会省钱的三个步骤

好的，这样机器人增量成型会更划算。不过，你现在的问题大概是：对我来说划算吗！？

简单三步即可找出：

1. 计算传统板材成型的成本。
2. 计算机器人增量成型的成本。
3. 根据您的回答，计算您的收支平衡点。这将决定批量大小，从而使传统工艺更具成本效益。

让我们逐个看一下这些步骤。

1。计算传统成型的成本

传统板材成型的成本可以分为两部分：模具成本和各部分成本。

您可以使用以下公式计算任何制造零件的成本：

使用此等式计算每张成型板材的成本和模具的成本。对于制造模具，周期时间会更长，加工成本也会更高。材料成本也可能更高，具体取决于所使用的材料。

那么总生产成本为：

正如我上面提到的，拉深会产生合理数量的废料，这些废料将被添加到原材料成本中。

示例

使用本研究中的示例，让我们假设每个拉深部件需要 3.1 公斤材料，成本为 0.7 美元/公斤。每张板材的成型成本为 25 美元/小时，深拉工艺每小时可生产 420 个零件。假设废料成本为 10%，效率为 100%。

因此一批50个零件的成本（不含模具成本）为：

然而，模具本身的成本被发现为 3000 美元，是每个零件成本的十倍。因此，总生产成本为 3122.15 美元。

2。计算机器人增量成型的成本

上面给出的公式也可以用来计算机器人增量成型的“每件成本”。增量成型的周期时间和每小时成型成本将高于拉深。

那么总成本为：

如您所见，还有一次性夹具成本；然而，这将远低于制造模具的成本。没有报废成本，但如果适用，可以包括在内。

示例

从与以前相同的研究中得出的结论，假设同一零件的增量成型需要 1.7 千克/零件，也是 0.7 美元/千克。机器人成型工艺的成本为 33 美元/小时，每小时可生产 7.5 个零件。一次性夹具成本为 41 美元。

一批50个零件，现在的成本是：

如您所见，尽管增量成型比拉深需要更长的时间，但模具的高成本意味着对于这种尺寸使用增量成型要便宜 90%批次。

3。计算您的盈亏平衡点

你的批次需要多大才能证明深度绘制的合理性？

您可以使用这个组合公式计算您的盈亏平衡点，它比较了传统拉深和增量成型的成本：

对于我们一直使用的示例，这在批量大小为 726.13 时有效。因此，如果批量为 726 或更少，增量成型更具成本效益。如果批量为727或更多，则传统成型更好。

对于小批量，你会经常发现是这样的。

如何使用 RoboDK 实现机器人增量成型

使用机器人进行增量成型非常容易。使用 RoboDK，您可以使用我们的加工工具在几分钟内使用标准 G-Code 生成机器人代码。

请参阅我们的 Institut Maupertuis 案例研究，了解如何为自己执行此操作的示例和说明。