Analyse précise des coûts d'usinage CNC :augmentez le retour sur investissement et prenez des décisions éclairées

Vous souhaitez améliorer le retour sur investissement (ROI) de vos opérations d’usinage ? Vous devez calculer votre coût total d'usinage CNC.

L'un des calculs trompeurs effectués par de nombreux fabricants est le suivant :investir dans une machine-outil CNC à bas prix pour réduire leurs coûts de production. Après tout, le prix d'un centre d'usinage ou d'un centre de tournage CNC peut atteindre des dizaines de milliers, des centaines de milliers, voire des millions de dollars.

Malheureusement, une telle réflexion est plutôt courante chez les fabricants. Il ne prend pas en compte le coût total de l’exécution des opérations d’usinage CNC dans n’importe quel atelier d’usinage. Souvent, le prix de la machine-outil ne représente qu'une petite partie du coût réel de l'usinage CNC.

Dans cet article, vous découvrirez quelles sont les principales composantes des coûts d'usinage CNC, considérerez les coûts cachés auxquels vous pourriez ne pas penser et découvrirez des moyens d'économiser de l'argent sur vos opérations d'usinage CNC.

10 principales composantes du coût d'usinage CNC

Avant de plonger dans les différentes composantes du coût de l'usinage CNC, nous devons examiner un processus d'usinage typique chez un fabricant qui fabrique des pièces pour ses clients. 

Souvent, le fabricant (nos clients) reçoit une demande pour proposer une commande de fabrication. Pour accomplir sa tâche, le fabricant doit prendre en compte plusieurs facteurs afin de calculer avec précision ses coûts totaux d'usinage. 

Sans savoir exactement quels sont ces éléments du coût d'usinage, il peut sous-coter (entraînant une perte) ou sur-coter (ce qui peut amener son prospect à rechercher des fournisseurs alternatifs).

Alors, quels sont ces facteurs majeurs ? Regardons-les ci-dessous.

Conception et complexité des pièces n°1

Tout d’abord, vous devez considérer la complexité de la pièce à fabriquer. En effet, la conception et la géométrie des pièces peuvent jouer un rôle important dans le coût d’usinage. 

Plus une pièce est complexe, plus sa fabrication peut être coûteuse. Cela est dû à divers facteurs tels que la nécessité d'une machine plus avancée, le temps de fabrication de chaque pièce, la nécessité éventuelle de plusieurs configurations et processus, ainsi que la nécessité d'un contrôle qualité plus strict en raison de tolérances serrées.

Les pièces non standard avec des parois minces, des cavités profondes, des tailles de cale irrégulières ou des qualités de surface élevées peuvent également entraîner un coût plus élevé par pièce fabriquée.

#2 Volume de production

Il s’agit de l’un des facteurs les plus universellement compris dans les coûts d’usinage. Plus le volume de la pièce produite est important, plus le coût par pièce sera faible. 

Un défi majeur ici est l’évolution vers une production à haut volume et à faible volume, ce qui oblige les ateliers d’usinage à fabriquer une grande variété de produits en petits lots. De telles pratiques augmenteront certainement les coûts d'usinage.

Types de matériaux n°3

Différents matériaux ont des coûts différents. Un bloc standard d'acier inoxydable coûtera certainement moins cher qu'un alliage plus avancé comme l'Inconel sur une base de prix par bloc. 

Certains des matériaux standard utilisés dans l'usinage comprennent l'aluminium, l'acier inoxydable, le laiton ou même l'alliage de titane. En fonction du matériau choisi, vous rencontrerez différents degrés d'usinabilité et de coût.

#4 Coûts liés aux machines CNC

L'efficacité, la flexibilité, la précision et la durabilité de votre machine-outil CNC jouent un rôle crucial dans les coûts d'usinage. Ici, vous devez prendre en compte les éléments suivants des coûts liés à la machine :

• Coût de la machine-outil elle-même
• Coût annuel estimé des pièces de rechange (en fonction de la qualité fabriquée/utilisée dans cette machine)
• Nombre estimé d'heures pendant lesquelles la machine peut fonctionner par an
• Coûts de main d'œuvre nécessaires au fonctionnement de la machine
• Types d'outils de coupe que vous pouvez utiliser avec votre machine
• Finitions de surface réalisables
• Disponibilité des systèmes d'automatisation (découvrez comment Hwacheon procède ici) 
• Possibilité d'usiner sur plusieurs axes
• Temps nécessaire à la configuration, à la gestion et à la gestion du post-traitement des pièces
• Coûts de maintenance et de réparation nécessaires (découvrez comment adopter la maintenance préventive ici)

Comme vous pouvez le constater, les coûts liés à la machine sont nombreux, bien au-delà du prix initial de la machine elle-même.

#6 Coût de programmation

La programmation est souvent coûteuse en raison de la nécessité d'une main d'œuvre experte pour concevoir et numériser la pièce requise ainsi que du niveau de CAO/FAO requis. 

Tout d'abord, le produit doit être confié à un concepteur qui en a fait un fichier CAO (Conception Assistée par Ordinateur). Ensuite, l’ingénieur de fabrication devra vérifier que la conception peut être produite efficacement et faire des suggestions pour améliorer son usinabilité. Enfin, un programmeur doit transformer les fichiers CAO en fichier CAM, qui sera ensuite introduit dans la machine CNC.

(Cela est également lié à la complexité des pièces :plus la conception est complexe, plus il faut d'heures de travail pour la concevoir et la programmer.)

#7 Coût de configuration, de changement et de traitement

Dans le monde de l’industrie manufacturière, le temps, c’est de l’argent. Plus vous prenez de temps pour produire une pièce, plus votre processus d'usinage serait coûteux.

Les coûts de mise en place impliquent souvent un ingénieur de production, qui devra s'assurer que tout est prêt avant que le premier lot de pièces puisse être produit. Il devra planifier le flux de production, les matériaux nécessaires, la configuration de la machine, ainsi que la manière de serrer le matériau/la pièce et de répondre aux changements nécessaires (le cas échéant), et le post-traitement du fichier CAO avec une CAM.

#8 Coûts de qualité

Également connu sous le nom de coût de la qualité (COQ), qui est plus précisément compris comme le coût d'une mauvaise qualité, les coûts de qualité sont associés à la prévention, à la détection et à la résolution des problèmes de produits liés à la qualité.

Dans un environnement d'usinage, ces coûts peuvent inclure :

• Coûts d'inspection nécessaires pour évaluer une pièce produite afin de déceler des problèmes de qualité
• Équipement de test requis pour vérifier la qualité et la cohérence des pièces
• Coûts de défaillance interne lorsque des produits défectueux sont fabriqués :ceux-ci doivent être mis au rebut ou retravaillés
• Les coûts de défaillance externes qui surviennent lorsqu'un produit défectueux est livré au client. Celles-ci peuvent être particulièrement coûteuses en cas de rappels de produits, de réclamations au titre de la garantie, de service sur site et même de poursuites judiciaires contre des clients !

#9 Coûts d'opportunité

Ceux-ci sont souvent invisibles pour le fabricant, mais ils peuvent faire une différence significative dans la rentabilité de vos opérations d'usinage.

Les coûts d'opportunité peuvent inclure l'un des éléments suivants :

• Temps d'arrêt :plus les temps d'arrêt dus à une interruption de votre production sont importants, plus vous perdrez d'argent.
• Perturbations :elles sont en grande partie dues à des erreurs humaines ou à des pannes d'équipement, et peuvent même être aussi graves qu'un crash de machine-outil.
• Capacité :en fonction de votre configuration de fabrication, vous ne pourrez peut-être pas prendre en charge des tâches supplémentaires en raison de la capacité de vos opérations d'usinage.
• Compétence :cela pourrait être un autre facteur conduisant à des opportunités manquées, et peut inclure le manque d'équipement approprié ou de main-d'œuvre qualifiée

#10 Coûts des services publics, de l'espace, de la main-d'œuvre, de la formation et autres

Enfin, vous devez tenir compte du coût de l’électricité, de l’eau, de l’élimination des déchets, du nettoyage, de l’espace et des autres coûts d’exploitation courants. Ceux-ci peuvent être considérables si vous gérez une opération 24h/24 et 7j/7 pour votre atelier d'usinage. 

N’oublions pas non plus la nécessité de répondre aux changements de main-d’œuvre, ainsi qu’au nombre d’opérateurs nécessaires pour chaque processus. En fonction des compétences et du niveau de compétence de votre personnel, vous devez également répondre à leurs besoins de formation et de perfectionnement.

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En tant que l'une des premières entreprises au monde à déployer des systèmes d'exploitation intelligents et des logiciels d'automatisation pour nos machines-outils CNC, nous nous efforçons de produire des machines de haute qualité conçues pour réduire vos coûts totaux d'usinage. La base de notre approche est la « stabilité mécanique ».

Il s'agit notamment de garantir une qualité et une précision de premier ordre, une durabilité extrême grâce à l'utilisation de matières premières de première qualité et de technologies de moulage de premier ordre, ainsi qu'une précision maximale grâce à des années de savoir-faire.

Nos systèmes d'automatisation sont également conçus pour fournir des solutions d'usinage complètes. Grâce à l'utilisation d'automatisation, de logiciels améliorant la productivité et de paramètres multi-configurables, ils peuvent réduire considérablement votre temps de configuration pour plusieurs opérations et optimiser votre productivité.

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