Сравнивайте принятую деталь
Отливка позволяет приблизить заготовку к форме корпуса, получить полости и рёбра. Обработка из проката обеспечивает иной набор возможностей и ограничений: внутренние каналы могут потребовать дополнительных отверстий, заглушек или сборки. Поэтому два маршрута сначала приводят к одинаковым функциональным требованиям, включая герметичность и ресурс, и только затем сравнивают затраты.
Задайте поверхности сопряжения, базы, допуски, шероховатость, толщины стенок и зоны контроля. Для литой детали нужно согласовать способ литья, стержни, припуски и критерии допустимости несплошностей. SFSA предупреждает, что обзорные таблицы возможностей литья предназначены для сравнения, а не для прямого назначения допусков на чертеже. Возможности конкретного предприятия проверяют отдельно.
Условный корпус и два маршрута
Рассмотрим корпус массой 2 кг и заказ 1000 годных деталей. Покупная отливка условно весит 2,8 кг, заготовка из проката — 6 кг. КИМ по покупной заготовке составляет 0,714 и 0,333 соответственно. Эти отношения ничего не говорят о проценте деталей, прошедших приёмку. Литейный выход металла, учитывающий литники и прибыли, также является другим показателем.
| Условный показатель | Отливка | Прокат |
|---|---|---|
| Затраты на запущенную деталь, руб. | 900 | 1450 |
| Доля годных после всех проверок | 0,90 | 0,98 |
| Чистый возврат с брака, руб./брак | 100 | 180 |
| Разовая подготовка, руб. | 180 000 | 20 000 |
Таблицу можно прокручивать по горизонтали →
В 900 и 1450 руб. включены закупка, все операции обработки и контроль каждого запуска. Доход от обычной стружки уже учтён внутри этих сумм. Возврат в таблице относится только к окончательно забракованной детали и не повторяет возврат стружки. Предполагается, что брак обнаруживают после всех операций; ранний отсев потребует расчёта по стадиям.
Стоимость годного изделия
Пусть c — расходы на один запуск, q — вероятность годности, s — чистый возврат с одного брака. Тогда ожидаемые переменные расходы на годную деталь равны [c − (1 − q)s]/q. Для отливки получаем [900 − 0,10 × 100]/0,90 = 988,89 руб./годную деталь. Для проката: [1450 − 0,02 × 180]/0,98 = 1475,92 руб./годную деталь.
Для 1000 годных изделий расчётные расходы с подготовкой составляют 1 168 888,89 руб. и 1 495 918,37 руб. Отливка в этом условном сценарии дешевле на 327 029,48 руб. Это математическое ожидание при устойчивых вероятностях, а не гарантия, что конкретная партия даст точно такое число годных изделий. Количество запусков в производственном плане округляют и дополняют резервом по принятой политике.
Граница применимости сравнения
Отдельную стоимость изготовления брака сюда повторно не добавляют: затраты всех неудачных запусков уже попали в деление на q. Можно добавить действительно дополнительные расходы — утилизацию, повторный контроль, гарантийные возвраты, — если их нет в c или s. При исправимом браке нужна отдельная ветвь с вероятностью и ценой ремонта.
Проверяйте статистику по аналогичной геометрии и тому же процессу, а не средний процент по всему заводу. При низкой герметичности, позднем выявлении дефектов или частом изменении модели экономический результат может поменяться. Уменьшение массы заготовки полезно, но окончательное решение требует подтверждённых свойств, качества и сроков. Пробная серия должна проверить и технологическую реализуемость, и исходные вероятности расчёта.
Источники
- SFSA: Supplement 3 — Ограничения обзорных размерных данных, припуски.
- SFSA: Steel Casting Design & Manufacturing Engineering — Геометрия отливки, проектирование и сокращение мехобработки.