تكلفة التصنيع باستخدام الحاسب الآلي: العوامل المؤثرة والاستراتيجيات لتحقيق وفورات في التكاليف

حتى مع ظهور تقنيات جديدة مثل الطباعة ثلاثية الأبعاد ، لا تزال الآلات باستخدام الحاسب الآلي واحدة من أكثر الطرق الاقتصادية لإنتاج السلع عند الطلب. ويعزى ذلك إلى الفوائد العديدة التي يجلبها التصنيع باستخدام الحاسب الآلي للشركات ، بما في ذلك الأجزاء عالية الجودة ذات التحمل المنخفض والدقة ، فضلاً عن أوقات التسليم السريعة. تضمن أوقات التسليم السريع أن تتلقى الشركات الأجزاء المطلوبة على الفور ، وبالتالي تقصير وقت التسويق.

لذا ، ما هي العوامل التي تؤثر على تكلفة التصنيع باستخدام الحاسب الآلي ؟ كيف يمكنني توفير التكاليف ؟ يرجى متابعة القراءة حيث نقدم معلومات مهمة للإجابة على هذه الأسئلة.

ما هو التصنيع باستخدام الحاسب الآلي ؟

إدراكاً لأهمية فهم تكاليف التصنيع باستخدام الحاسب الآلي ، من الضروري الخوض في قلب التصنيع باستخدام الحاسب الآلي نفسه. إن التحكم الرقمي بالكمبيوتر (CNC) هو تقنية تصنيع تستخدم أدوات القطع الآلية عالية السرعة لتشكيل المعادن والبلاستيك. تتضمن أمثلة آلات التصنيع باستخدام الحاسب الآلي القياسية المخارط وآلات الطحن ومراكز المعالجة مع 3 و 4 و 5 محاور.

يكمن الاختلاف الأساسي فيما بينها في كيفية قطع قطعة العمل أو الجزء. على سبيل المثال ، يمكن أن تتحرك قطعة العمل خطياً باستخدام الأداة ، أو تدور وتحرك باستخدام الأداة ، أو يمكن أن تتحرك أداة القطع وقطعة العمل في وقت واحد.

يتم استخدام نماذج التصميم بمساعدة الكمبيوتر (CAD) لإنشاء معلومات هندسية للأجزاء التي سيتم تشكيلها. بالإضافة إلى ذلك ، مسارات أدوات برنامج الميكانيكيين المحترفين لآلات التصنيع باستخدام الحاسب الآلي على أساس الشكل الهندسي للأجزاء الآلية النهائية.

تتطلب كل صناعة تقريبًا ، بما في ذلك الصناعات الطبية والطيران والإلكترونيات والروبوتات ، أجزاء مخصصة باستخدام الحاسب الآلي. يمكن لآلات التصنيع باستخدام الحاسب الآلي قطع أي سبيكة معدنية تقريبًا والبلاستيك الصلب بدقة عالية للغاية وإمكانية التكرار.

العوامل التي تؤثر على تكاليف التصنيع باستخدام الحاسب الآلي

التصنيع باستخدام الحاسب الآلي هو عملية معقدة تنطوي على جوانب متعددة تؤثر مباشرة على التكاليف الإجمالية. إن فهم هذه العوامل أمر بالغ الأهمية للشركات التي تسعى إلى تحسين العمليات وإدارة النفقات بفعالية. دعونا نلقي نظرة على العوامل الرئيسية التي تؤثر على تكاليف الآلات:

اختيار المواد

يؤثر اختيار المواد بشكل كبير على التكلفة الإجمالية لمشاريع التصنيع باستخدام الحاسب الآلي. عوامل مثل خصائص المواد ، machinability ، وتسعير السوق لها تأثير كبير على التكاليف. تحظى المواد عالية الأداء مثل التيتانيوم أو الفولاذ المقاوم للصدأ بتقدير كبير لقوتها ومتانتها ولكنها أغلى من البلاستيك أو المعادن اللينة. ماشينابيليتي أيضا يلعب دورا حاسما ؛ المواد الأصعب زيادة ارتداء أداة ووقت بالقطع ، وبالتالي زيادة التكاليف.

علاوة على ذلك ، يمكن أن تؤثر تقلبات السوق في أسعار المواد الخام والعرض والطلب على التكاليف. بالإضافة إلى ذلك ، قد يؤدي تحقيق مستوى الانتهاء من السطح المطلوب لبعض المواد إلى زيادة النفقات. موازنة خصائص المواد مع كفاءة التكلفة أمر بالغ الأهمية في التصنيع باستخدام الحاسب الآلي لضمان الأداء الأمثل والجدوى الاقتصادية.

تعقيد التصميم

عندما يتعلق الأمر بتكلفة الأجزاء أو المكونات الآلية باستخدام الحاسب الآلي ، فإن التعقيد الجزئي هو عامل رئيسي. يظهر هذا التعقيد بأشكال مختلفة ، كل منها يضيف إلى تكاليف الإنتاج بطرق مختلفة. على سبيل المثال ، تتطلب الأشكال الهندسي المعقدة برمجة وتحكم دقيق باستخدام الحاسب الآلي ، مما يزيد من أوقات الإعداد ويتطلب في كثير من الأحيان استخدام مراكز تصنيع متعددة المحاور باهظة الثمن.

الحاجة إلى تحقيق التسامح الشديد هو جانب آخر من جوانب التعقيد الذي يزيد من التكاليف. لا يتطلب تحقيق هذه المستويات من الدقة آلات متطورة فحسب ، بل يتطلب أيضًا مشغلين ذوي مهارات عالية. هذه العملية التي تتمحور حول الدقة تبطئ بطبيعتها عمليات المعالجة الآلية ، مما يزيد من الوقت والموارد التي تنفق على كل جزء.

بالإضافة إلى ذلك ، قد تتطلب الميزات المعقدة في التصميم أدوات وأساليب متخصصة. غالبًا ما تكون هذه الموارد المتخصصة باهظة الثمن ، سواء من حيث تكلفة الأدوات نفسها أو الوقت الإضافي اللازم لاستخدامها بفعالية.

لذلك ، كلما كان التصميم أكثر تعقيدًا ، زاد التأثير على تكاليف التشغيل بسبب الجمع بين استخدام المعدات المتقدمة ، ومتطلبات العمالة الماهرة ، وأوقات التشغيل الممتدة.

حجم الإنتاج

أحجام الدفعة والكميات في التصنيع باستخدام الحاسب الآلي ، تؤثر مباشرة على الآلات cأوستس. هذا التأثير له طبيعة مزدوجة. مع زيادة حجم الإنتاج ، تدخل وفورات الحجم حيز التنفيذ ، مما يؤدي إلى انخفاض التكاليف لكل جزء حيث تنتشر النفقات الثابتة مثل الإعداد والأدوات عبر المزيد من الوحدات.

ومع ذلك ، فإن تحقيق التوازن بين وقت الإعداد والكمية أمر بالغ الأهمية. في الإنتاج على نطاق واسع ، تكون تكلفة الإعداد لكل جزء أقل بكثير ، مما يسمح بالاستفادة بشكل أكثر كفاءة من وقت الإعداد وتقليل التكاليف الإجمالية. على العكس من ذلك ، تعني الدفعات الصغيرة أن تكاليف الإعداد والوقت تشكل جزءًا أكبر من إجمالي النفقات ، وبالتالي زيادة السعر لكل مكون. إيجاد التوازن الصحيح بين حجم وكفاءة الإعداد أمر بالغ الأهمية في التصنيع باستخدام الحاسب الآلي.

تسعى الشركات المصنعة للعثور على أحجام الإنتاج التي تستفيد من وفورات الحجم دون التسبب في فائض المخزون أو المشكلات اللوجستية. وبالتالي ، فإن تحسين حجم الإنتاج هو خيار استراتيجي يؤثر بشكل كبير على كفاءة أجزاء الآلات باستخدام الحاسب الآلي من حيث النفقات المالية.

وقت تشغيل الجهاز

عند حساب تكاليف تصميم CNC ، يعد وقت التشغيل مكونًا مهمًا. بشكل أساسي ، كلما طال الوقت اللازم لآلة جزء ، زادت التكلفة. لا يشمل هذا الوقت وقت القطع الفعلي أو الدورة فحسب ، بل أيضًا وقت الإعداد ، والذي يتضمن تغييرات الأداة وإعدادها ، إلى جانب الكفاءة الكلية لعملية الإنتاج.

قد يختلف وقت الدورة (الوقت المستغرق في تصنيع الجزء) بشكل كبير اعتمادًا على مدى تعقيد الجزء ونوع آلة التصنيع باستخدام الحاسب الآلي المستخدمة. الأجزاء المعقدة التي تتطلب آلات معقدة تستغرق وقتًا أطول للإنتاج بشكل طبيعي ، مما يزيد من وقت الدورة وبالتالي التكاليف. وبالمثل ، قد يشكل وقت الإعداد جزءًا كبيرًا من وقت التشغيل الكلي ، خاصة بالنسبة لعمليات الإنتاج الأصغر حيث يكون الإعداد جزءًا حيويًا من العملية.

تكاليف العمالة

تدفع تكاليف العمالة في المقام الأول نفقات التصنيع باستخدام الحاسب الآلي ، بما في ذلك أجور مهندسي التصنيع باستخدام الحاسب الآلي. تتطلب الآلات الدقيقة والفعالة مشغلين ماهرين يتقنون الإعداد والبرمجة والتشغيل باستخدام الحاسب الآلي. قد ترتبط تكاليف العمالة الإضافية بالأنشطة الكثيفة العمالة أو متطلبات الأجزاء المعقدة. المفتاح لخفض تكاليف التصنيع باستخدام الحاسب الآلي يكمن في موازنة التحكم في الميزانية واستخدام الموظفين المهرة.

تكلفة آلات التصنيع باستخدام الحاسب الآلي

يؤثر عاملان على تكاليف التشغيل: التكلفة الأولية لآلات التصنيع باستخدام الحاسب الآلي ووقت استخدامها السنوي المتوقع (عادة حوالي الساعات). يحدد الميكانيكيون معدل متجر الماكينة عن طريق قسمة سعر آلة التصنيع باستخدام الحاسب الآلي على إجمالي وقت الاستخدام السنوي ، والذي يشار إليه غالبًا بتكلفة المعالجة لكل ساعة.

عند تقييم تكاليف التصنيع باستخدام الحاسب الآلي ، فإنه يستحق النظر في خدمات التصنيع باستخدام الحاسب الآلي HHC. تجمع HHC بين كفاءة التكلفة والتصنيع عالي الجودة بشكل فريد من خلال التكنولوجيا المتقدمة والحرفية المهنية. تضمن عمليتها المبسطة أسعارًا تنافسية مع الحفاظ على معايير استثنائية ، مما يجعلها خيارًا مثاليًا لتلبية احتياجات التصنيع باستخدام الحاسب الآلي المختلفة.

تكاليف إضافية

قد تتأثر التكلفة الإجمالية المقدرة بالنفقات الإضافية المرتبطة بعمليات التصنيع باستخدام الحاسب الآلي.

الأدوات

عندما يكون التصنيع باستخدام الحاسب الآلي المخصص مطلوبًا ، غالبًا ما تحتاج متاجر الآلات إلى استخدام أدوات قطع محددة. في حين تبقى هذه الأدوات في ورشة العمل بعد الإنتاج ، قد لا يزال العملاء يتحملون بعض تكاليف أدوات الماكينة. هذا يرجع في المقام الأول إلى البلى الذي تمر به الأدوات أثناء الإنتاج ، وهو عامل يصبح بارزًا بشكل خاص عند التعامل مع المواد عالية الصلابة.

إن التكاليف التي ينطوي عليها شراء أدوات القطع هذه أو إدخالها والحفاظ عليها واستبدالها تؤثر بشكل كبير ومباشر على تكاليف المعالجة الإجمالية. يعد عمر أدوات القطع والوقت اللازم لتغيير الأدوات من العوامل الحاسمة ؛ فهي لا تؤثر فقط على التكاليف ولكن أيضًا على كفاءة الإنتاج. تتطلب الملابس العادية والكسر العرضي للأدوات بدائل متكررة ، وبالتالي زيادة النفقات. لذلك ، فإن الاختيار الدقيق والصيانة المستمرة وتحسين الأدوات هي الاستراتيجيات الرئيسية لتقليل هذه التكاليف.

معالجة السطح

يعد اختيار المعالجة السطحية لجزء الماكينة باستخدام الحاسب الآلي أمرًا ضروريًا لتلبية المتطلبات الوظيفية والجمالية ، ولكنه يؤثر أيضًا بشكل كبير على التكاليف. تتطلب معالجات السطح الأكثر تعقيدًا خطوات معالجة إضافية وأدوات متخصصة ووقت أطول ، وبالتالي زيادة النفقات. على العكس من ذلك ، فإن التشطيبات الأبسط أكثر فعالية من حيث التكلفة. إن موازنة النتائج المرغوبة مع آثار التكلفة أمر بالغ الأهمية في تخطيط التصميم والإنتاج ، خاصة بالنسبة للمواد التي تتطلب تقنيات تشطيب محددة.

توقيت

الـتوقيت التصنيع باستخدام الحاسب الآلي لا يتعلق فقط بكفاءة الإنتاج ولكن أيضًا بإلحاح متطلبات العملاء. في حين أن الآلات المتقدمة عالية السرعة يمكن أن تقلل من وقت الإنتاج ، مما قد يقلل من التكاليف الإجمالية ، يتغير الوضع عند الحاجة إلى التصنيع المعجل. عادة ما يواجه العملاء الذين يطلبون أوقات دوران أسرع رسوم الاندفاع ، مما يعكس الموارد الإضافية وترتيب الأولويات اللازمة للوفاء بمواعيد نهائية أقصر. هذا يزيد بشكل كبير من التكاليف ، وخاصة بالنسبة للطلبات الكبيرة الحجم أو المعقدة. موازنة سرعة الإنتاج مع هذه التكاليف المعجلة أمر بالغ الأهمية للمصنعين والعملاء ، مما يؤثر على التكلفة النهائية لقطع غيار الآلات باستخدام الحاسب الآلي.

تكاليف الشحن

غالبًا ما تتأثر تكاليف النقل بعوامل مختلفة ، بما في ذلك حجم ووزن الأجزاء ، حيث تتحمل العناصر الأثقل تكاليف شحن أعلى. بالإضافة إلى ذلك ، فإن طريقة النقل والتعبئة هي أيضًا عوامل أخرى تحدد تكاليف النقل للأجزاء الآلية باستخدام الحاسب الآلي ، وبالتالي تحديد التكلفة الإجمالية لتصنيع الآلات باستخدام الحاسب الآلي.

استراتيجيات للحد من تكاليف التصنيع باستخدام الحاسب الآلي

لتقليل تكاليف التصنيع باستخدام الحاسب الآلي ، هناك حاجة إلى استراتيجية شاملة تزيد من مجالات مختلفة من عملية الإنتاج. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن للمصنعين تحسين جهودهم لتوفير التكاليف وتحسين الكفاءة من خلال تنفيذ استراتيجيات توفير التكاليف هذه:

تحسين التصميم لتحسين قابلية التصنيع

عندما يتعلق الأمر بمنتجات مختلفة ، فإن تصميم أجزاء لقابلية التصنيع أمر بالغ الأهمية لخفض التكاليف في تطبيق التصنيع باستخدام الحاسب الآلي.

وهذا ينطوي على تصميم أجزاء مع أشكال تصميم بسيطة للحد من عمليات المعالجة المعقدة وارتداء الأدوات ، وبالتالي تقصير وقت الإنتاج والتكاليف. كما أن تعديل التفاوتات إلى المستويات العملية يمكن أن يقلل النفقات بشكل كبير. غالبًا ما تتطلب التفاوتات الشديدة عمليات تصنيع أكثر دقة ، وبالتالي زيادة التكاليف. اختيار المواد المدروسة وتجنب التصاميم التي تتطلب أدوات واسعة ومكلفة هي أيضا المفتاح.

يضمن التعاون مع خبراء التصنيع خلال مرحلة التصميم أن التصاميم ليست فقط قابلة للتصنيع ولكن أيضًا فعالة من حيث التكلفة.

لا تعمل هذه التدابير على تبسيط عملية التصنيع فحسب ، بل تعمل أيضًا على تحسين استخدام المواد وتقليل الهدر. فهي تحقق وفورات شاملة كبيرة مع الحفاظ على جودة ووظائف الأجزاء الآلية باستخدام الحاسب الآلي.

اختيار المواد وتحليل التكلفة والمنافع

يمكن أن يؤدي اختيار المواد التي توازن بين القوة والمتطلبات الوظيفية إلى خفض تكاليف المواد الخام بشكل كبير. يمكن لتوحيد المواد عبر خطوط الإنتاج تقليل النفايات ، وتحسين كفاءة الآلات ، وتبسيط الشراء. تشمل الاعتبارات الرئيسية لاختيار المواد التكلفة والتوافر وملاءمة الآلات. هذا النهج الدقيق لا يقلل فقط من النفقات المادية المباشرة ولكنه يعزز أيضًا الإنتاجية التشغيلية الإجمالية.

تجنب العلاجات السطحية المتعددة

تتطلب بعض المواد تلميع سطح أقل لأنها سهلة الاستخدام. الألومنيوم هو واحد من هذه المواد. عندما تكون هذه المواد متاحة وممكنة ، فمن المستحسن استخدامها. تجدر الإشارة إلى أن عمليات المعالجة الدقيقة تزيد من تكاليف التصنيع باستخدام الحاسب الآلي. لذلك ، حيث يمكن استخدام تشطيب الأسطح الميكانيكية ، فمن الأفضل ، لأنه أفضل تشطيب بالقطع باستخدام الحاسب الآلي.

ومع ذلك ، بعض المعالجات السطحية ضرورية لتحسين جودة الجزء. وتشمل هذه الطلاء الكيميائي ، الرملي ، تلميع كهربائيا ، والنمش. ولكن يجب استخدام هذه التشطيبات فقط عند الضرورة.

عامل آخر يزيد من تكلفة الآلات الدقيقة للسطح هو استخدام الآلات الدقيقة المتعددة على أسطح متعددة للجزء. على سبيل المثال ، يستخدم بعض مديري المشاريع الطلاء بالكروم في مناطق معينة والسفع الرملي في مناطق أخرى. لذلك ، إذا كان ذلك ممكنًا ، حاول الحفاظ على معايير تصنيع دقيقة متسقة في جميع أنحاء المكون بأكمله.

الاستفادة من وفورات الحجم

زيادة حجم الإنتاج يؤدي إلى انخفاض أسي في تكاليف عملية التصنيع باستخدام الحاسب الآلي. دعونا نحاول النظر إلى اقتراح خفض التكاليف هذا من منظور أكثر ملاءمة. لنفترض أن لدينا جزءًا واحدًا يساوي 40 دولارًا. بعد إنتاج 10 أجزاء ، ستنخفض تكلفة الوحدة للجزء إلى حوالي دولار.

وبالمثل ، إذا كانت هناك أجزاء ، فإن تكلفة الوحدة لكل جزء ستنخفض إلى ما يقرب من دولار. باختصار ، من خلال زيادة طلبات التصنيع من 60 إلى أجزاء ، يمكن تخفيض تكلفة الوحدة لكل جزء بأكثر من XNUMX ٪. لأن كل متغير مشارك في العملية يبقى ثابتًا ، يحدث انخفاض. بعبارة أخرى ، سواء كان تصنيع عشرة أو خمسين أو مائة جزء ، فإن تصميم النرد لا يزال كما هو.

بالإضافة إلى ذلك ، ليست هناك حاجة لاختيار sتكوينات آلة eparate لأجزاء مختلفة. اختيار نفس المعلمات طوال عملية الإنتاج. لتعظيم وفورات الحجم ، فكر في الطلبات الأكبر للاستفادة من وفورات الحجم هذه.

الاستعانة بمصادر خارجية مقابل الإنتاج الداخلي

القرار بين الاستعانة بمصادر خارجية والإنتاج الداخلي أمر بالغ الأهمية عند وزن الخيارات لتقليل تكاليف التصنيع باستخدام الحاسب الآلي. يتطلب اختيار الإنتاج الداخلي استثمارات كبيرة في شراء آلات التصنيع باستخدام الحاسب الآلي وتوظيف أو تدريب المشغلين المهرة ، مما يؤدي إلى نفقات مسبقة ومستمرة كبيرة. وعلى النقيض من ذلك ، فإن الاستعانة بمصادر خارجية للشركات المصنعة المتخصصة تنقل عبء المعدات وتكاليف العمالة إلى مقدمي الخدمات. تدفع في المقام الأول مقابل الخدمات المقدمة بدلاً من صيانة الآلات أو العمل.

الاستعانة بمصادر خارجية من خلال خدمات تصنيع HHC CNC

ومع ذلك ، فإن اختيار موقع الاستعانة بمصادر خارجية أمر بالغ الأهمية. وفي حين أن التعاقد الخارجي مع شركات في البلدان المتقدمة قد يكون مكلفاً ، فإن الشركات في المناطق التي تنخفض فيها تكاليف التشغيل (مثل الصين) يمكنها أن تقدم أسعارا تنافسية دون المساس بالجودة.

على سبيل المثال ، تقدم شركات مثل HHC في الصين خدمات تصنيع عالية الجودة باستخدام الحاسب الآلي بجزء بسيط فقط من التكلفة مقارنة بنظيراتها في الاقتصادات الأكثر تطوراً. وهذا يجعل الاستعانة بمصادر خارجية خيارًا قابلاً للتطبيق لتقليل تكاليف التشغيل الإجمالية ، خاصة بالنسبة للشركات التي تسعى إلى تحسين الميزانيات دون التضحية بالجودة.

عند استخدام HHC ، يصبح حساب تكلفة التصنيع باستخدام الحاسب الآلي الخاص بك واضحًا. تتيح لك منصة التسعير السريع لدينا تلقي عروض الأسعار على الفور تقريبًا. نراجع تصميمك ونقدم تعليقات خلال يوم واحد.

كما أننا نتباهى بواحد من أسرع أوقات التسليم في الصناعة ، مما يضمن تسليم منتجاتك في الوقت المحدد. لماذا الانتظار ؟ ابدأ مشروع التصنيع باستخدام الحاسب الآلي واحصل على عرض أسعار باستخدام الحاسب الآلي!