Facteurs clés influençant les coûts des pièces usinées CNC

Différents types de machines CNC, et leurs divers processus, gèrent différents projets d'usinage personnalisés. Ce n'est pas exactement une nouvelle fracassante. Pourtant, ce qui peut être flou, c'est quels facteurs majeurs impactent le coût des pièces de machine.

Bien que cet article fournisse quelques réponses, il explore aussi quelle peut être votre prochaine étape quand un projet nécessite de l'usinage CNC. Spécifiquement, nous expliquerons certains arbitrages de coûts d'usinage CNC.

Avant de plonger dans le coût des machines CNC, discutons des coûts globaux. Bien que plusieurs choses puissent affecter le coût des pièces usinées CNC — design, matériaux, configuration — le plus important est le temps. Le temps requis pour usiner une pièce est directement affecté par le design, les matériaux, les caractéristiques et les tolérances.

Quand la conception pour la fabricabilité est optimisée dans la phase de conception, elle a un effet significatif sur les coûts. Il est juste bon de se rappeler qu'utiliser une machine CNC ultra-rapide n'est pas une solution miracle qui fait de chaque rêve de réduction de coûts une réalité.

Temps de processus et complexité

Toutes les pièces ne sont pas égales en complexité. Et, naturellement, plus une pièce est complexe — nécessitant plus d'opérations de processus, de machines et d'opérateurs — plus elle coûte cher à fabriquer. Le coût des machines et de l'équipement va directement au coût de la pièce, et les coûts s'additionnent pour toutes les opérations d'usinage CNC.

Les coûts augmentent avec la taille et la capacité de la machine. Les machines plus grandes coûtent plus cher (et portent donc un taux de charge plus élevé) et nécessitent généralement un opérateur plus expérimenté en raison de l'intricacité et du risque accrus. Les tests de pression et l'assemblage sont les opérations les moins chères suivies par les centres d'usinage verticaux CNC, les tours CNC, puis les centres d'usinage horizontaux CNC de petit à grand.

Sachant que le temps de processus ajoute du coût, les cellules de travail peuvent être configurées pour faire tourner les processus en parallèle pour augmenter l'efficacité. Un opérateur de cellule fait tourner plusieurs machines CNC en parallèle, économisant les coûts de main-d'œuvre. De même, les tâches à valeur ajoutée sont souvent gérées pendant le cycle d'usinage, comme les tests de pression et l'assemblage, pour réduire le temps de processus total.

Outillage

Les outils standards de l'atelier sont souvent préférés car ils sont facilement disponibles et offrent une grande valeur car ils sont généralement achetés en grandes quantités à prix de volume. Si les outils standards de l'atelier ne font pas le travail, des outils personnalisés sont requis, qui portent un coût initial.

Pourquoi l'outillage personnalisé serait-il nécessaire ? Pour une caractéristique unique, une pièce complexe, ou pour réduire les temps de cycle machine. Les outils combinés qui coupent plusieurs caractéristiques à la fois réduisent les temps de cycle et le prix à la pièce mais ajoutent aussi aux coûts initiaux.

Dispositifs

Maintenant, considérez les dispositifs CNC. Des dispositifs moins chers peuvent utiliser des serre-joints manuels qui coûtent moins. Parce qu'ils sont plus lents à charger et moins répétables, ils sont mieux utilisés pour le prototypage et la production à volume faible.

L'ajout d'hydraulique et de poka-yoke aide à réduire les coûts d'usinage de production en volume en réduisant les temps de chargement/déchargement, augmentant la répétabilité et prévenant les rebuts. Les dispositifs améliorés réduisent le prix à la pièce mais ajoutent des coûts initiaux.

Configuration et Quantités Minimales

Les configurations compliquées de machines CNC plus grandes peuvent faire grimper le coût. La configuration est le processus de changement des dispositifs CNC, outils et programmes et de leur ajustement pour usiner une pièce. La configuration est facturée pour chaque série de production.

Le coût de configuration est réparti sur le volume de commande, donc augmenter la taille de la commande réduit le coût de configuration par pièce. Dans les scénarios à haut volume, les machines peuvent être dédiées à une famille de pièces sans changements ni coûts de configuration.

Un pool de palettes réduit aussi les coûts de configuration en ayant les dispositifs et outils stockés dans la machine elle-même. Cela réduit grandement (sinon élimine) la configuration car les pièces peuvent être changées automatiquement. Avec l'automatisation de palette CNC, les délais sont souvent réduits aussi. Cependant, les pools de palettes portent un taux de charge plus élevé pour couvrir les coûts de capital plus élevés et les coûts d'opération et maintenance additionnels.

Rebuts

Aucun processus n'est parfait, donc les rebuts anticipés sont pris en compte pour la fonderie et l'usinage. Quand un rebut de fonderie est découvert après que l'usinage a eu lieu, les coûts d'usinage s'appliquent quand même. Le rebut d'usinage global est estimé basé sur la complexité de la pièce, typiquement 0,5 - 2,5 %.

L'avantage de l'expertise CNC de Stecker

Il y a différents types de machines CNC qui rendent le processus d'usinage plus efficace et économisent de l'argent. Pourtant, avoir simplement accès à une variété de machines CNC n'est pas assez pour garantir le succès du projet. Vous avez besoin d'un partenaire d'usinage CNC solide.

Chez Stecker Machine, pour assurer la qualité et la performance que nos clients attendent, nous savons que la clé est de trouver le bon ajustement pour le travail. Cela pourrait inclure l'utilisation de cellules de travail créées stratégiquement ou de robotique d'usinage pour faire tourner plusieurs machines et associer la bonne machine CNC et machiniste à ce qui est requis.

Si vous cherchez des façons de bénéficier des pièces usinées CNC et d'économiser de l'argent, Stecker Machine peut fournir une expertise peu commune pour vous aider à gagner du temps et de l'argent sur vos pièces usinées. Découvrez plus sur nos capacités de haut en bas.

Si vous n'êtes pas sûr de travailler avec un atelier d'usinage CNC, lisez notre guide : Quand savoir qu'il est temps de travailler avec un atelier d'usinage CNC haut de gamme ? Obtenez des insights directs quand vous considérez une relation avec un atelier d'usinage CNC. Cliquez le lien ci-dessous.

À propos de l'auteur

Brad dirige Stecker Machine et les équipes Ventes et Ingénierie. Son attention pratique pilote les introductions de nouvelles capacités chez SMC (coupe d'engrenages/cannelures est sa dernière obsession). Brad n'aime pas écrire sur lui-même, préférant travailler de près avec les clients sur de nouveaux projets. Après avoir obtenu son diplôme du secondaire, Brad a commencé chez SMC et a gravi les échelons, trouvant initialement sa niche dans le contrôle qualité. Il a grandi dans le rôle de Responsable Qualité, passant à Responsable Commercial (Ventes), VP Ventes et Ingénierie, et maintenant Co-Président.