Reducir el coste por pieza

El objetivo de cualquier negocio, especialmente el de la fabricación, es generar riqueza para todas las partes involucradas: dueños, accionistas, responsables de la toma de decisiones o empleados

La sencilla ley de la Economía en la Fabricación de Ingeniería crea riqueza al producir componentes al coste por pieza más bajo posible. El negocio de la fabricación debe concentrarse en reducir el coste por pieza, no sólo en disminuir los costes.

Sin embargo, es más fácil decirlo que llevarlo a cabo en una economía en la que los precios de los productos fabricados están sometidos a una presión constante, mientras que los costes continúan aumentando; esto es especialmente notable en los costes fijos como mano de obra, maquinaria, instalaciones y servicios, y no hay que olvidarse de los incrementos más recientes de las materias primas, energía, combustible y transporte.

La diferencia que se genera cuando los costes aumentan a un ritmo superior al de los precios se conoce como “diferencial de productividad” o “productivity gap”. Para reducir sus efectos, las compañías modernas de fabricación deben tener en consideración programas planificados de inversión en capital e innovación o mejora de los procesos.

La diferencia que se genera cuando los costes aumentan a un ritmo superior al de los precios se conoce como “diferencial de productividad” o “productivity gap”. Para reducir sus efectos, las compañías modernas de fabricación deben tener en consideración programas planificados de inversión en capital e innovación de los procesos

Este concepto es aplicable a prácticamente todos los aspectos de las actividades en un taller de mecanizado moderno. Por ejemplo, en industrias como Aeroespacial y Petróleo y Gas, en las que los pequeños lotes de fabricación son habituales, los tiempos muertos durante el proceso de mecanizado son un factor importante. Para aliviar este problema se requieren cambios rápidos de las herramientas y piezas. El mecanizado con un alto valor añadido de piezas de gran calidad significa costes elevados incluyendo la mano de obra cualificada, materias primas costosas y herramientas de corte sofisticadas y modernas. Todos estos factores juntos requieren maximizar el rendimiento y una vida útil de la herramienta económica y previsible. Los pequeños lotes de fabricación significan estrategias correctas desde el principio, reduciendo la chatarra a cero, lo que requiere herramientas y datos de producción optimizados.

A la larga, cualquier tipo de programa de reducción de costes impondrá la necesidad de incrementar la productividad y de alcanzar el menor coste por pieza posible. Y a pesar de que parezca difícil, alcanzar un mayor rendimiento por la misma inversión (o más operaciones de mecanizado en el mismo tiempo de fabricación), puede hacerse realidad.

La clave para obtener el menor coste por pieza posible es generar un mayor rendimiento con los mismos costes fijos. Para ello, el primer paso es la evaluación de los costes. En este caso, para determinar el coste total de fabricación por pieza, deben tenerse en consideración los costes de mecanizado, las materias primas, los consumibles y los costes indirectos como el alquiler de las instalaciones y mantenimiento.

De acuerdo a la economía en la fabricación, el 80% de estos costes en las economías occidentales son fijos: aproximadamente el 31% de los costes de fabricación corresponden a la mano de obra, 27% al mecanizado y equipamiento, mientras que el 22% a costes indirectos. La consecuencia es que solamente el restante 20% puede considerarse variable, comprendiendo el17% del total en materias primas, y tan sólo el 3% en consumibles como las herramientas de corte.

Este dato asombroso significa que incluso asegurando un 30% de reducción de los gastos en la herramienta de corte, se ahorrará tan sólo el 1% del coste total de la pieza fabricada. Con este pensamiento en mente, sería mucho más provechoso incrementar el rendimiento en la productividad.

El mismo modelo es examinado en la fabricación de las economías de bajo coste como China e India. En estos países, el coste de mano de obra puede representar tan sólo el 1% de los costes totales, mientras que los costes indirectos tan sólo el 10%. En general, los fabricantes localizados en estas regiones de Asia de bajo coste pueden disfrutar de una ventaja de al menos el 40% de los costes fijos.

La clave para obtener el menor coste por pieza posible es generar un mayor rendimiento con los mismos costes fijos

Consideremos las estrategias de mecanizado/herramientas de corte que pueden tener una influencia positiva en el coste por pieza total. Demos un ejemplo muy sencillo: un fabricante produce 1,000 piezas por £10,000. El coste por pieza es por lo tanto £10. Utilizando el desglose en porcentajes anteriormente mencionado, el coste de la mano de obra sería £3.10, el de mecanizado £2.70, el de las instalaciones £2.20, el del material £1.70 y el de las herramientas £0.30.

La sólida inversión de Sandvik Coromant en I+D a lo largo de las décadas recientes continúa proporcionando mejoras en la productividad

Si el fabricante consigue que su proveedor de herramientas de corte reduzca el coste en un 33%, el precio de las mismas sería £0.20 y con ello el coste total por pieza £9.90, obteniendo 1% de ahorro. De manera similar, si el fabricante compra una herramienta de corte nueva y optimizada que tiene una vida útil un 50% mayor, a pesar de la ventaja, esto reducirá los costes en la herramienta en tan sólo entre £0.10 y £0.20, resultando en un precio por pieza de £9.90 y obteniendo de nuevo un 1% de ahorro.

Sin embargo, si el régimen de arranque de viruta se aumenta un 20%, se producirá un efecto directamente proporcional en el rendimiento, por ejemplo, se podrían fabricar más piezas durante el tiempo de producción disponible y se liberaría un 20% más de capacidad.

El criterio importante es que cuando se evalúa el coste por pieza en lugar del coste total de fabricación, los costes de producción fijos y variables son invertidos. Los costes variables como material de las piezas y consumibles se convierten en fijos y los costes fijos como mano de obra, maquinaria e instalaciones se convierten en variables dependiendo del rendimiento.

Por esta razón, al incrementar el rendimiento, el coste por pieza reduce el coste fijo previo de la mano de obra, maquinaria e instalaciones en un 20%. En este ejemplo, esto significa que el coste por hora es £2.48 / pieza, los costes de mecanizado son £2.16 / pieza y los de instalaciones son £1.76 / pieza. E incluso si los costes de fabricación aumentan hasta un 50%, para hacer frente al incremento en el mecanizado, el coste total por pieza se reducirá a £8.55, con un ahorro del 15%.

Por lo tanto, ¿cómo se obtiene este incremento del rendimiento? En última instancia los tiempos muertos deben minimizarse mediante la aplicación de técnicas de ingeniería en la fabricación como cambios rápidos de herramienta y de pieza. Esto requiere cálculos de funcionalidad, facilidad de uso y accesibilidad de los amarres y de la equipación de las herramientas. Recuerden que las mejoras en este área pueden tener un impacto del 80% sobre el coste total por pieza, por lo tanto, cualquier desembolso de capital debe proporcionar un rápido retorno sobre la inversión. Los consejos de un reconocido colaborador en productividad como SANDVIK COROMANT,puede reportar grandes beneficios.

A la vez, los fabricantes pueden optimizar su rendimiento con la introducción de herramientas de corte modernas y de alto rendimiento en aplicaciones que ofrecen un incremento de los datos de corte y vida útil de la herramienta más económica. Las herramientas de corte representan tan sólo el 3% del coste total de fabricación, por lo tanto, un pequeño incremento en este área tendrá solamente el impacto mínimo sobre el coste por pieza.

Referente a la vida útil de la herramienta, el equipo de SANDVIK COROMANT tiene los conocimientos y la capacidad para calcular la duración de la misma dependiendo de la operación de mecanizado y del material a un coste por hora predeterminado, considerando factores como el coste total de las herramientas de corte, así como los costes de mecanizado y cambios de herramienta. Por ejemplo, cuando se mecaniza acero EN8 a un coste por hora de £40, el coste de mecanizado por minuto es £0.67, el coste neto en herramientas de corte es £1.27 y el coste del cambio de herramienta es £1.33; la vida útil de la herramienta para que el trabajo sea económico es de 15 minutos en base a una ecuación matemática realizada.

Esta fórmula se puede aplicar a cualquier material. Por ejemplo, una aleación con base de níquel que se utiliza comúnmente en la industria aeroespacial, Inconel 718. Empleando los mismos parámetros que el ejemplo de EN8, y en base al coste por filo de una plaquita de 4 filos CNMG tamaño 12, al precio en nuestra tarifa menos el 25% de descuento, la vida útil de la herramienta será solamente de 6 minutos.

La sólida inversión de SANDVIK COROMANT en I+D a lo largo de las décadas recientes continúa proporcionando mejoras en la productividad. Desde la introducción de los recubrimientos de aluminio gruesos en los 80 y de los gradientes funcionales 10 años más tarde, pasando por una nueva generación de recubrimientos a finales de los 90, y recientemente la última generación de plaquitas caracterizadas por recubrimientos de bajas tensiones. La recompensa para los fabricantes ambiciosos preparados para invertir en su futuro es significante.

SANDVIK COROMANT

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