如何用机器人增量成形每个零件节省90%

为什么板材成形这么贵!?我们解释了为什么,并展示了如何计算你可以节省多少使用机器人增量成形。

成形板材的材料可能很昂贵。除非你生产大量相同的零件,否则成本可能是有限的,特别是如果你是一家高混合、小批量的制造商。

你该怎么做?你应该完全放弃使用片状材料吗?不。

值得庆幸的是,有一种方法可以使您以具有成本效益的价格获得板材成形的好处:机器人增量成形。你只需要一个机器人和RoboDK的副本。

在本文中,我们将解释为什么传统的板材成形如此昂贵,以及如何计算潜在的节省。

传统板材成型成本高的5个因素

数控加工中心切削模具板材成型最常见的方法之一是深拉伸,这涉及到在模具上拉伸材料。

有一个因素极大地影响了这种方法的成本:

  1. 模具制造-主要费用是制造模具本身的成本。这很容易是每个零件生产成本的数倍。为了平衡这个成本,有必要生产数百或数千个相同的零件。

其他导致板材成形成本上升的因素有:

  1. 与拥有许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在美国,繁荣公司和不繁荣公司之间的一个主要区别是,它们限制了供应商的数量。
  2. 模具的交货时间长制作模具需要很长时间,特别是与生产时间相比。设计和制造一个模具可能需要几天的时间。增量成形可以在几分钟或几小时内完成(取决于零件的大小和复杂程度)。
  3. 取消- - - - - -深拉产生更多的废料。虽然废料可以出售以收回一些成本,但这意味着你必须购买额外的板材来弥补它。例如,一项研究发现用深拉深制造一个零件所需的材料比用增量成形制造同样的零件多12%。
  4. 润滑剂,深拉深比增量成形需要更多、更苛刻的润滑剂。这在各个方面增加了成本,包括需要特殊的通风系统、过滤器和防护服。它还可以添加高达成本的10%之后要清洗的部分。

机器人增量成形使您能够降低这些成本,或者在某些情况下完全消除这些成本。

3步计算如果增量成形将节省你的钱

好了,所以机器人增量成形的成本效益更高。然而,你现在的问题可能是:这对我来说划算吗?

有三个简单的步骤可以找到答案:

  1. 计算传统板材成形的成本。
  2. 计算机器人增量成形的成本。
  3. 根据你的答案,计算你的盈亏平衡点。这将决定批量大小,这将使传统工艺更具成本效益。

让我们逐一查看这些步骤。

1.计算传统成形的成本

传统板料成形的成本可分为两部分:模具成本和每个零件的成本。

你可以计算出任何制造零件的成本使用下面的等式

使用这个公式来计算每个成形板的成本和模具的成本。对于制造模具来说,周期时间会更长,加工成本也会更高。根据所用材料的不同,材料成本也可能更高。

则总生产成本为:

正如我上面提到的,深拉产生了合理数量的废料,这将增加原材料成本。

例子

使用示例从这个研究中,假设每个深拉件需要3.1 kg的材料,成本为0.7美元/kg。形成每张板材的成本为25美元/小时,深拉深工艺每小时可生产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是3000美元,比每个零件的成本大十倍。因此,总生产成本为$3122.15。

2.计算机器人增量成形的成本

上述公式也可用于计算机器人增量成形的“每件成本”。增量成形的周期时间和小时成形成本将高于深拉深成形。

则总成本为:

正如你所看到的,还有一次性的固定装置成本;然而,这将比制造一个模具的成本低得多。没有废品费,但如果适用,这可以包括在内。

例子

根据之前的研究,假设相同零件的增量成形每个零件需要1.7公斤,也为0.7美元/公斤。机器人成形过程的成本为每小时33美元,每小时可以生产7.5个零件。一次性固定装置费用为41美元。

一批50个零件,现在的成本是:

正如你所看到的,即使增量成形比深拉深需要更长的时间,模具的高成本意味着对于这种批量的尺寸,使用增量成形要便宜90%。

3.计算你的盈亏平衡点

你的批量需要多大才能证明深冲?

您可以通过使用以下组合公式来计算收支平衡点,该公式比较了传统深拉深和增量成形的成本:

对于我们一直在使用的示例,这计算出的批大小为726.13。因此,如果批量为726或更少,则增量成形更具成本效益。如果批量为727或更多,则传统成型更好。

对于小批量,您会经常发现这种情况。

如何用RoboDK实现机器人增量成形

使用机器人进行增量成形是非常容易的。使用RoboDK,您可以在几分钟内使用我们的加工工具使用标准g代码生成机器人代码。

机器人成型与RoboDK

请参阅我们对Maupertuis研究所的案例研究,了解如何为自己做到这一点的示例和说明。

关于亚历克斯·欧文·希尔

亚历克斯·欧文-希尔是一名自由撰稿人和演说家,他的博客主题广泛,包括科学、CreateClarifyArticulate.com上的演讲技巧、讲故事和(当然)机器人技术。他完成了马德里理工大学远程机器人博士学位,作为PURESAFE项目的一部分,与欧洲核子研究中心合作。作为一名正在康复的学者,他通过写关于工业机器人的博客,在机器人领域站稳了脚跟。世界杯2022美洲预选赛直播

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