Экономия определяется всей цепочкой
Поковка может уменьшить массу покупной заготовки и время резания, но требует подготовки производства. Прокат обычно проще заказать стандартным размером, особенно для небольшой партии или меняющегося чертежа. Сравнивать следует стоимость одинаковой готовой детали с одинаковой приёмкой, а не цену килограмма двух полуфабрикатов.
Сначала подтвердите техническую пригодность: марку, состояние поставки, термообработку, свойства в расчётном направлении и допустимые дефекты. FIA рассматривает течение металла как средство получения нужных направленных свойств. Оно не делает любую поковку автоматически лучше любого проката. Неудачная ориентация волокон, глубокая последующая выборка металла или неподходящее состояние способны лишить маршрут ожидаемого преимущества.
Условная модель одной детали
Пусть готовая деталь весит 3 кг. Для проката покупают заготовку 8 кг по 150 руб./кг; для поковки — заготовку 4 кг по 260 руб./кг. Цены вымышлены и служат только расчётному примеру. Поковочная цена уже включает обычные производственные потери поставщика; второй раз начислять кузнечный расход металла покупателю в этой модели нельзя.
| Статья, руб./деталь | Прокат | Поковка |
|---|---|---|
| Покупная заготовка | 1200 | 1040 |
| Мехобработка | 900 | 450 |
| Контроль | 100 | 150 |
| Возврат стружки | −150 | −30 |
| Переменные расходы | 2050 | 1610 |
| Разовая оснастка, руб./партию | 10 000 | 120 000 |
Таблицу можно прокручивать по горизонтали →
Масса стружки условно равна разности масс заготовки и детали: 5 и 1 кг. Чистая выручка от её возврата принята 30 руб./кг после сбора и транспортировки. В реальности нужны данные о загрязнении, сортировке и фактическом возврате. Здесь нет других отходов, брака и изменения массы при обработке; эти допущения нельзя переносить на технологическую карту.
Граница окупаемости
Для партии N деталей расходы составят 10 000 + 2050N руб. из проката и 120 000 + 1610N руб. из поковок. Равенство достигается при N = (120 000 − 10 000) / (2050 − 1610) = 250 деталей. На этой границе оба маршрута стоят 522 500 руб. При 500 деталях прокат обойдётся в 1 035 000 руб., поковки — в 925 000 руб.; разница равна 110 000 руб.
КИМ покупной заготовки составляет 3/8 = 0,375 для проката и 3/4 = 0,75 для поковки. Это показывает распределение массы, но не является отдельной денежной экономией. Цена закупки уже учитывает массу, а возврат стружки уже вычтен. Добавление ещё одной строки «экономия металла по КИМ» задвоит эффект.
Когда формула перестаёт работать
Порог имеет смысл при положительной экономии на одной детали и сопоставимой разовой оснастке. Если поковка дороже по переменным затратам, увеличением партии такая модель её не окупит. Если имеются ступенчатые скидки, несколько комплектов штампов или ограниченная стойкость инструмента, расходы считают по диапазонам объёма.
Отдельно проверьте стоимость пробной партии, транспорт, минимальный заказ, сроки, риск брака и ремонт оснастки. В примере одинаковые общие расходы исключены из обеих сумм; неодинаковые необходимо вернуть. Руководство FIA помогает сформулировать требования к поставщику, но конкретные суммы берут из коммерческих предложений и замеров операций. Решение должно выдерживать изменение цены материала и загрузки станков.
При повторных заказах заранее определите, кто оплачивает хранение и восстановление штампов, кому принадлежит оснастка и сколько годных деталей ожидается за весь срок программы.
Источники
- FIA: Product Design Guide for Forging — Согласование конструкции, материала, термообработки и производства.
- FIA: How Forgings Compare to Other Processes — Использование металла и сокращение вторичных операций.