Sürekli üretim alanı, finansal gerçeklikle teknik kapasiteyi uzlaştırmaya karar verenler. Büyük ölçekli broaching, temel yatırımın zor olabileceği bir süreçtir, ancak uzun vadeli operasyonel kazanımlar genellikle harcamaları haklı çıkarır.Bu makale büyük ölçekli genel bakım operasyonların ekonomisini bozar - gerçek mülk maliyetinden doğrulanabilir faydalara kadar - mühendisler, bitki yöneticileri ve finans ekiplerinin, üretim ihtiyaçlarını karşılamak için uygun maliyetli bir analiz gerçekleştirebilir.
Büyük Anlayışı Büyük ölçüde
Broaching, malzemeyi çok katmanlı bir kesme aracı kullanarak bir makineyi kaldıran bir işleme işlemidir. Büyük ölçekli iş parçalarına bağlı olarak ağırdır, makineler önemlidir ve dahil edilen kuvvetler, otomotiv iletim dişlileri, büyük millerde anahtar yolları oluşturan ve gazapta diskleri elde etmek için çalışır.
Büyük-Scale Broaching
- [FONT:0) “İçsel (devaş) sönüllü) sûre (kahkahalar), sûreler, sûreler, sûreler, sûreler, sûreler, sûreler, sûreler, sûreler, sûreler, sûreler, sûreler, sûreler, sûreler, sûreler, sûreler, sûreler, sûreler, sûreler, sûreler, ⁇ ler, ⁇
- [FONT:0)Dönemli (yüz) ·[Dön) · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·
- [FONT=0)Pot broaching[[Dönetici: 1 ) – İş parçanın bir sabit kesimle itildiği bir varyasyon, genellikle hassas dişli halkaları için kullanılır.
- [FONT:0]Sekiz bir şekilde genelleme[Dönemli bir şekilde) – İş parçanız, bir sabit bir broach (veya broach, bir üretim hattında geçen iş parçalarına) geçmiş durumda.
Her tür kendi maliyet yapısını ve fayda profili taşır. İç broaching, örneğin, genellikle uzun bir vuruşla özel bir çekme veya itme makinesi gerektirir, dış karlama büyük bir masa alanı ile dikey veya yatay bir broaching baskı kullanabilir.
Endüstriler Bu Faydalar En Çok
- [FONT:0]Aerospace – Türlü diskler, bıçak kökleri, iniş-gear bileşenleri; yüksek değerli malzemeler (titanyum, süperalloys) hassas ve minimum atık talep eder.
- [FONT:0]Automotive[DÜT:1] – iletim dişlileri, direksiyon sistemleri parçaları, motor bileşenleri; yüksek hacimler ve katı kaliteli toleranslar ekonomik olarak yozlaşmalıdır.
- [FONT:0]Heavy makineleri & off-road ekipmanları – büyük splined miller, hidrolik silindir bileşenleri, kova-linkaj parçaları.
- [FONT:0]Defense[[DÜT:1] – silah varilleri, breech mekanizmaları, füze fırlatmalı raylar.
Büyük Broaching'in ayrıntılı Maliyet Analizi
anlamlı bir maliyet-benefit analizi gerçekleştirmek için, bir tanesi büyük bileşenlerine toplam mülk maliyetinin (TCO) kırılması gerekir. Aşağıdaki kategoriler büyük bir broaching kurulumu değerlendirmede en önemli olanıdır.
Capital Equipment Costs
En büyük tek masraf, makinenin kendisidir. Hızlı bir şekilde dikey bir genelleme basını, parçaları uzun süre 2 m'ye kadar kolayca 500.000'i aşabilir. 3-6 m vuruşlu makineler 3-6 $ ile şarj edilebilir.
- Makine tabanı, çerçeve ve hidrolik veya mekanik sürücü sistemi.
- CNC kontroller ve servo-actuated eksen (tipik olarak 3-5 modern broaching merkezleri için eksenler).
- Özel bölümler için iş bulmak - özel olarak tasarlanmış.
- Otomasyon arabirimleri (robot yük/unload, part-inspection istasyonları, çip-conveyor sistemleri).
- Kurulum, temel hazırlık, yalvarma ve komisyonlama (tipik olarak makine fiyatının% 10-15'i).
Maliyetleri (Broaches)
Broach araçları genellikle yüksek hızlı çelik (HSS) veya tırmalardan yapılır, yüksek çözünürlükte artış gösteren bir diş ilerlemesi ile.Bir tek büyük broach, 15.000 $ arasında maliyete mal olabilir ve karmaşıklığa bağlı olarak, uzun ve malzemeye bağlı olarak.
- [FONT:0]Broach materyali[DÜT:1] – Boru broaches son uzun ama maliyeti 3-5 × HSS için titanyum / süperalloy broaching için, lik genellikle zorunlu.
- [0]Broach uzunluğu[Dönem: 1) Longer broaches üretim ve keskinleştirmek için daha pahalı.
- [FONT=0)Tooth geometrisi[[DÜT:1) - Kompleks profiller (örneğin, fir-tree yuvalar) pahalı taşlama ve denetim gerektirir.
- [FONT:0)Re conditionsing frekansı[[[Dönlendirme: 1) – Her bir regrind, broach'dan küçük bir malzeme çıkarır. Tipik bir broach, yaşamdaki faydalı sona ermesinden 10-20 kat daha önce yeniden yer alabilir.
Örneğin, bir broach 20.000 $ 'lık bir maliyetle çalışır ve kazınmadan önce 50.000 parça üretir (örneğin regrinds dahil), bir parçaya mal olan araç maliyeti $ 40 - birçok yüksek değerli bileşen için kabul edilebilir. Ancak eğer üretim hacmi düşükse, aynı araç maliyeti yasaklanır.
Operasyonel Açıklamalar
[FONT:0) Enerji tüketimi.[DÜT:1] Büyük broaching makineleri önemli hidrolik ve elektrik gücü çizmektedir. Tipik 75-kW hidrolik pompa, yılda 15,000 $ - 15 ila 15 $ elektrikte (yerde) elektrikte çalışır.
[FONT:0]Consumables.[[Döneticiler] [Döneticiler, filtreleme medyası ve sıvıları tekrar tekrar eden maliyetler için 10.000 $ 'lık ekleyebilir. Broaching, özellikle de en yüksek oranda çiplerin hacmini üretir (özellikle de en yüksek oranda kesmiş veya sental malzemeler) bu, serin bir kaliteyi korumak için filtrelenebilir. Yıllık serin ve filtrasyon maliyetleri 10.000 $ 'dan yüksek bir üretim hücresi için 10.000 $ 'a kadar değişebilir.
[FONT:0]Maintenance ve yedek parçalar.[DÜT:1] Broaching makineleri, mühürlerin değiştirilmesi, pompalar, kılavuz yolların ve hidrolik valflerin iyi bir şekilde kullanılmaması durumunda, satın alma fiyatının% 3-5'i yıllık bakımda beklenmedik bir kesintiye uğrayabilir.
[FONT:0]Floor uzay ve üst.[DÜDÜDÜDÜDÜ] Büyük broaching makineleri önemli bir ayak izi işgal ediyor - makine başına 100-300 ft2 - ve yüksek çözünürlükte vibrasyonu absorbe etmek için sağlam temeller gerektirir. Kiralık veya üst katta 50 $ 200 $ endüstriyel bir ortamda çalıştırılabilir.
İş ve Beceri Gereksinimleri
Modern broaching makineleri oldukça otomatik olsa da, üç değişim operasyonu için yetenekli kurulum teknisyenleri, fikstür hizalama ve süreç izlemesi gerekir. Tipik bir operatör, iki veya üç makineyi eş zamanlı olarak çalıştırabilir, ancak saat çalışma maliyeti (örneğin, üç değişim operasyonu için, yıllık işgücü maliyetleri için yılda 200.000 $ -00.000 $. Otomasyon bunu azaltabilir, ancak robotların ve vizyon sistemlerinin sermayesi maliyeti faktörlü olmalıdır.
Büyük Broaching'in Faydalarının Sayılanması
Şükrün yararları sadece niteliksel değildir - doğrudan maliyet tasarrufu ve gelir fırsatlarına tercüme edilebilirler. Aşağıda yaklaşık metriklerle büyük fayda kategorileri vardır.
Hassasiyet ve Kalite
Broaching, oldukça tekrarlanabilir toleranslar (tipik olarak ±0.0005 veya 0.03 mm) mükemmel yüzeyin tamamlanması (16-32 Ra) Bu, bir parçanın başına 15 dolar tasarruf eden 10 dakikalık bir kesinti işlemi gerektirdiği durumda, taşlama, ya da honing gibi ikincil bitirme operasyonlarının ihtiyaçlarını ortadan kaldırır.
Yararlı ve yeniden iş oranları genellikle broaching ile daha düşük çünkü araç tam olarak kesebilir; iyi bir bakımlı bir broach, on binlerce doları geri almak için binlerce hatasız parça üretebilir.
Çevrim zamanı ve Forput
Şişmanlık temel avantajı, bir geçişteki tüm formu tamamlamaktır (veya çok küçük bir geçiş sayısına göre). Üç ila beş geleneksel makineye kadar üç ila beş geleneksel makineye kadar değiştirmek için tipik bir broaching döngüsü ile.
Yüksek hacimli otomotiv üretiminde, per-part döngüsü zamanındaki azalma birincil ekonomik sürücüdür. Örneğin, bir iletim kavrama merkezi üzerinde iç spline'ı ısıtabilir $ 30/part makine ve araç maliyetine karşı, $ 85 /part for a değirmen process with lower throughput and higher tooling wear.
Azaltılmış Orta Operasyonları
Çünkü broaching, kaliteli yüzeyler ve en iyi boyutlardaki doğru boyutlardan dolayı, parçalar genellikle doğrudan orta işleme olmadan montaj veya ısıtımıya gider. Bu, iş işleme (WIP) envanterini, zemin uzay gereksinimlerini ve malzeme elvez maliyetlerini azaltır.
Flexability and Otomasyon Potansiyel
Modern CNC broaching makineleri, bir elektrik yükleme istasyonu ile bir robot yükleme istasyonu ile bir araya gelir, bir broaching hücresi bir ışık altında birden fazla sayı idare edebilir.Bu esneklik, sık ürün mix değişiklikleri ile karakterize eden sözleşme üreticileri için özellikle değerlidir.
Karşılaştırmalı Maliyet Benefit Analizi
Tam bir maliyetle ilgili analiz, en iyi alternatife karşı genel maliyetle karşılaştırmak (tipik olarak değirmen, şekillendirme veya dişli kesme) gerekir: Aşağıdaki faktörler modellenmelidir:
- [FONT:0]Toplam yatırım[DÜT:1] – Makine, araç, yükleme, otomasyon, tesis modifikasyonları.
- [FONT:0) Kısmen maliyet[[Dönemli) - Alet aşınması (broach maliyet amortized), enerji, iş, serin.
- [0] Yılda ([Dönemli maliyetler)[Dönesel, zemin uzayı, depreciasyon, sermayeye olan ilgi.
- [FONT=0]Throughput hacmi[[Dönetici: 1) Düşük hacimlerde (kesinlikle parçalanmış), maliyet hakimleri ve alternatif süreçleri daha ucuz olabilir. yüksek hacimlerde (en düşük değişken maliyet kazanır.
[FONT:0]Breakeven noktası.[[Dönemli: 1) Birçok şirket, yıllık bölüm hacmi 10.000-000 birim aştığında kendi başına bir genel yatırım ödemesi olduğunu bulur.
- Makine maliyeti: 750.000
- Alet + kurulum: 100,000
- Toplam yatırım: 850.000 $
- Yıllık hacim: 40.000 parça
- Kısmi vs. alternatif başına maliyet tasarruf: 12 (daha düşük hurda, son ortadan kaldırma, döngü zamanı tasarrufları dahil)
- Yıllık tasarruf: 480.000
- Geri ödeme: 1.77 yıl
Bu tür hesaplamalar ayrıca vergi teşvikleri, fonlar (örneğin, gelişmiş üretim için), ve potansiyel daha hızlı teslimatlardan gelir artışına neden olmalıdır.
Gerçek Dünya Vaka Çalışmaları
Otomotiv İletim Splines
Büyük bir otomotiv Tier 1 tedarikçi, iki modern dikey iç kollama hücreleri ile dört tane yatay makine filosunu değiştirdi ve her biri bölüm robotları ile donatılmıştı.Eski makineler yüksek oranda düşük maliyetliydi (15%) ve sık sık araç değişiklikleri gerekiyordu. yeni hücreler% 22'ye kadar azaldı,% 99'a kadar arttı ve fabrikanın 14 kat alana eklenmeden 30 artış elde etmesine izin verdi.
Havacılık Türbini
Uçak için gaz-turbine bileşenlerinin bir üreticisi yüksek hurda oranları (% 8) Inconel-718 disklerinde in Inconel-718 diskleri geleneksel HSS broaches kullanarak ve sıkı bir araç-yönetmen sistemi (daha fazla optimize edilmiş bir akış ve gerçek zamanlı aşınma izleme) % 0,5'e kadar kazındı ve yılda 48.000 dolara mal oldu.
Uygulama için Stratejik Bakışlar
Başarılı bir şekilde geniş ölçekli bir broaching dağıtma, bir spread tablosundan daha fazlasını gerektirir. Şirketler adresi ele almalıdır:
- [FONT:0]Factitude Ready[DÜT:1) - Beton temelleri, yeterli açık kesinti, çip-handling sistemleri ve serin tedavi yetenekleri.
- [FONT:0]Skill geliştirme[[Dönetici: 1) - broach araç tasarımlarında, regrinding özellikleri ve makine tanıları için teknik eğitim.
- [FONT:0)Tool management[DÜT:1] – Proaktif bir resharpening programı, araç-enventory izleme ve güvenilir broach tedarikçilerle ortaklıklar.
- [FONT:0]Part-aile rasyonelleştirme[[Dönetici: 1))[Döneticileri, benzer parçaları, şehid hücrenin en iyi şekilde kullanılmasını sağlamak için, birçok farklı parça için tek bir broach koşmak zamanları artırabilir; hızlı bir şekilde düzeltmeler kullanarak bunu azaltır.
- [FONT:0]Future-proofing[[Dönetici: 1) CNC broaching makineleri modüler otomasyon ve açık-arıklık kontrolleri ile fabrika çapında IoT sistemleri ile entegrasyona izin vermek için.
Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç
Büyük ölçekli genelleme bir mal işlem değildir; ekonomi, hacim karmaşıklığı, malzeme ve mevcut üretim altyapısına son derece hassastır. Ancak, doğru kısım ailelere uygulanan zaman, büyük ölçüde azaltım süresi ile zorlayıcı geri dönüşler sunar; üst düzey işlemler arasında üst düzey bir maliyetle şarj edilen maliyetle düşük maliyetle ölçeklenebilir. Toplam mülkiyet maliyeti, karşılaştırmalı süreç maliyetleri ve gerçekçi indirim oranları önemlidir.
Daha fazla okuma için maliyet modelleri ve vaka çalışmaları, [[Dönetici:0)Wikipedia'nın genelleme), [[T:2|Society of Manufacturing Engineers' maliyet analizi çerçevesi, ve [[Döneticileri )) Modern Machine Shop'ın genel merkezi[FLT: 5).