Felhasználói találkozó 2014. április 3. Költségbecslési módszerek a fröccsöntő szerszámok tervezésében Dr. Mikó Balázs Egyetemi docens Műanyag termék előállítása 2 1
Fröccsöntött termék költségei Fröccsöntött termék költsége Anyagköltség Gyártási költség Szerszámköltség Nettó anyagköltség Veszteség anyagköltség Tárolási és szállítási költség Fröccsöntési költség Másodlagos gyártási költség Gépbeállítási költség Fröccsöntő szerszám költsége Segéd szerszámok költsége 3 Autóipari műanyag alkatrészek költségösszetevői Szerszámgyártás; 30% Egyéb; 5% Fröccsöntés; 25% Szerszámanyag; 5% Szerszámtervezés; 10% Műanyag alapanyag; 25% 4 2
Szerszámköltség elemei Fröccsöntő szerszám költsége Anyagköltség Tervezési költség Adminisztrációs költség Karbantartási és javítási költség Gyártási költség Tárolási költség Gépi megmunkálás Kézi megmunkálás Szerelés 5 Költségbecslés? 6 3
A költségbecslés szerepe Önköltségszámítás árajánlat adáshoz Beszállítók árajánlatainak ellenőrzése Venni vagy gyártani döntés támogatása Gyártási költségek kontrollálása Tervezési alternatívák értékelése Anyagszükséglet tervezés Gyártás ütemezés 7 A költségbecslés problémája Befektetett munka Pontosság 8 4
További problémák Nem ismerjük a szerszám részleteit Nem ismerjük a gyártás részleteit Gyakran nincs végleges termék dokumentáció A termék dokumentáció hiányos Költség Ár 9 Termék változása (lemez alkatrész) 10 5
Kínai szerszámgyártók 11 Hideg csatornás szerszám Ajánlati ár (USD) 16 000 14 000 12 000 10 000 8 000 6 000 4 000 2 000 0 2 fészkes hidegcsatornás szerszámajánlatok 4 329 6 000 6 900 7 250 7 345 8 500 9 200 16 000 14 900 13 650 12 300 11 500 Ajánlattevő sorszáma 2 fészkes hidegcsatornás szerszámajánlatok USD Átfutás (nap) ChC_11 He Sheng Mould Co. 4329 350x450x300 35 ChC_6 Resion Tech 6000 30 ChC_8 UNI Tooling Co. Ltd 6900 400x500x461 30 ChC_3 Starlight Mould Engineering Ltd 7250 450x450x420 35 ChC_7 Eastern-JingZhi Mould Engineering Ltd 7345 500x500x450 42 ChC_12 Wendeng Mould Co. 8500 400x500x350 35 ChC_5 Transtech Industrial Co. 9200 400x660x420 42 ChC_10 PE Mould Industrial Limited 11500 450x550x390 42 ChC_2 Shi Hong Technology Co. 12300 450x550x520 35 ChC_4 Vision Mould 13650 450x550x420 35 ChC_9 KeSan Mold&Plastic 14900 400x500x320 38 ChC_1 Powerway Mould Company Ltd 16000 400x500x480 35 12 6
Forrócsatornás szerszám 2 fészkes forrócsatornás szerszámajánlatok Ajánlati ár (USD) 20 000 18 000 16 000 14 000 12 000 10 000 8 000 6 000 4 000 2 000 0 8 100 8 330 9 300 10 250 7 015 18 000 18 600 15 800 15 900 16 800 13 300 14 000 Ajánlattevő sorszáma 2 fészkes forrócsatornás szerszámajánlatok USD Átfutás (nap) ChC_11 He Sheng Mould Co. 7015 350x450x400 35 ChC_3 Starlight Mould Engineering Ltd 8100 450x450x480 35 ChC_7 Eastern-JingZhi Mould Engineering Ltd 8330 500x500x550 42 ChC_6 Resion Tech 9300 40 ChC_8 UNI Tooling Co. Ltd 10250 400x500x511 30 ChC_12 Wendeng Mould Co. 13300 400x500x440 35 ChC_5 Transtech Industrial Co. 14000 400x660x420 42 ChC_10 PE Mould Industrial Limited 15800 450x550x460 42 ChC_4 Vision Mould 15900 450x600x500 42 ChC_2 Shi Hong Technology Co. 16800 450x550x560 35 ChC_1 Powerway Mould Company Ltd 18000 400x500x480 35 ChC_9 KeSan Mold&Plastic 18600 400x500x400 42 13 Költségbecslés folyamata Peremfeltételek megismerése Alkatrész elemzése Szerszámkoncepció kialakítása Költségelemzés Alkatrész dokumentációja Fészekszám, darabszám Fröccsöntőgép Határidő Normália gyártó Méretek, tűrések Alámetszések Problémás konstrukciós részletek Szerszámméret Felépítés Meglövés módja és helye Kilökés Árajánlat elkészítése 14 7
Költségbecslési módszerek Intuitív Analóg Parametrikus Analitikus Mesterséges intelligencia módszerek ANN CBR 15 Intuitív módszer Intuícióra, tapasztalatra épít Nagy gyakorlat szükséges Részletesen ismerni kell a környezetet Pontatlan lehet Nem átlátható 16 8
Analóg módszer Összehasonlítás korábbi termékekkel Nagy adatbázis Hatékony keresés szükséges Statikus környezet Adaptálás 17 Parametrikus módszer Egyszerű függvénykapcsolat a néhány termék-paraméter és a költség között Általában tömeg vagy befoglaló méret Egyszerű Gyors Csak durva becslésre Pl.: K=C 0 +C 1 *m+c 2 *m 3 18 9
Analitikus módszer A feladat részletes dekomponálása, részszámítások összegzése Részletes gyártási koncepció Az egyes elemek pontosabban becsülhetők Pontos (± 5%) Időigényes 19 Költségbecslési módszerek módszer előny hátrány intuitív analóg - gyors - egyszerű alkalmazni - figyelembe veszi a konkrét környezetet - szakember igényes - pontatlan - nem átlátható - időigényes - nagy adatbázist igényel parametrikus - egyszerű - gyors - pontatlan - heurisztikus analitikus - pontos - időigényes - szakember igényes - túl részletes 20 10
Műanyag fröccsöntő szerszámok tervezése és gyártása Költségbecslő rendszerek összehasonlítása Ingyenes költségbecslő rendszerek IPLAS MoldCoster UFE Mold cost estimator Cost estimator 22 11
Kérdések Érvényesség Adaptálhatóság Átláthatóság Kezelhetőség Pontosság Hangolás 23 Példa A termék befoglaló mérete 56x39x19 mm, anyaga ABS/PC, az alámetszések miatt két csúszka szükséges a darab hosszabb oldala mentén. A szerszám 4 fészkes, a beömlő rendszer forrócsatornás. 24 12
IPLAS MoldCoster www.iplas.com http://www.moldflowanalysis.com/ MoldCosterPopup.htm 25 IPLAS MoldCoster 26 13
IPLAS MoldCoster 27 IPLAS MoldCoster 28 14
UFE Mold cost estimator www.ufeinc.com 29 UFE Mold cost estimator 30 15
UFE Mold cost estimator 31 Elméleti modell kép Költség adatok Cost estimator Info terület kazmer.caeds.eng.uml.edu 32 16
Cost estimator 33 Cost estimator 34 17
Input parameters Eredmények IPLAS MoldCoster UFE MCE Cost estimator (1) Extra small (<30 g) (2) Difficult (3) Fully laminated inserts (4) B3 (5) 4 (6) Full hot runner system (7) None (8) Minimal (9) +/- 0.12 (10) Tool steel (11) None (12) Europe (13) 0% (1) Small (2-20 g) (2) Complex (3) <10 (4) 2 (5) 4 (6) 500.000 (1) Medium engineering (2) 500.000 (3) 4 (4) Medium (5) 56 mm (6) 39 mm (7) 19 mm (8) 2 mm Ipari adat: 31.400,- $ 35.245,- $ Min: 39.496,- $ Max: 53.436,- $ 20.250,- $ 35 Alkatrészek 36 18
Eredmények 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 37 Műanyag fröccsöntő szerszámok tervezése és gyártása Új kutatási eredmények 19
Célkitűzés A fejlesztés célja olyan számítógépes rendszer létrehozása, amely rövid idő alatt ad pontos eredményt, figyelembe veszi a konkrét tervezési és gyártási környezet sajátosságait, egyszerűen kezelhető, a kezelő szakember felkészültségére, tapasztalatára kevéssé érzékeny. 39 Heurisztikus költségbecslés Alkatrész reprezentáció Paraméter lista Heurisztikus összefüggés Becsült adatok Utókalkulációs adatok feldolgozása: Tervezési Költség + Anyag költség + Gyártási költség Pl.: K=K tervetés +K anyag *C 40 20
Heurisztikus módszer alkalmazása Információ gyűjtés Szerszámadatok Szerszámház adatok Összefüggés megalkotása és tesztelése Alkalmazás Karbantartás 41 Heurisztikus költségbecslés C = C sz sz_ház x C 1 x C ahol: C sz a szerszám gyártási költsége; C sz_ház a szerszámház ára; C 1 a beömlő rendszer költségtényezője, C 1 = f (C sz, beömlő rendszer típusa); C 2 a tervezés és gyártás költségtényezője, C 2 = f (C sz, szerszámbonyolultság). 2 Beömlő típusa In.Sys. C1 C1 C1 MBC <2000 2000-5000 5000< CRS 1 1 1 Hideg csatorna CHD 1.2 1.1 1.05 Központi fűtött beömlő FHRS 1.4 1.3 1.2 Forró csatorna Szerszám h. ára C2 C2 C2 Bonyolultság -tól -ig Egyszerű Átlagos Bonyolult 5000< 6 6.5 7 2000-5000 6.5 7.5 8.5 1500-2000 7 8 9 1000-1500 8 9 10 600-1000 9 10 10.5 <600 9.5 10 12 42 21
S1: hidegcsatornás rendszer S2: kombinált S3: teljes forrócsatornás rendszer S1: egyszerű S2: átlagos S3: bonyolult 43 Szerszámház Szerszámház nagyságának meghatározása 175x125 befoglaló méretű alkatrész esetén nyitzár felépítésű 2 fészkes szerszám esetén. 44 22
Szerszámház Komplett szerszámház ára a szélesség függvényében, közepes vastagságú formalapokat figyelembe véve Forrás: Meusburger katalógus 45 Szerszámlapok ártényezői A vastagság hatása az F50 jelű, 246 mm hosszú, 1.1730 anyagminőségű szerszámlap esetén Forrás: Meusburger katalógus 46 23
Szerszámlapok ártényezői A szélesség hatása az F50 jelű, 246 mm hosszú, 1.1730 anyagminőségű szerszámlap esetén Forrás: Meusburger katalógus 47 Szerszámlapok ártényezői Az anyagminőség hatása az F50 jelű 246x346x76 méretű szerszámlap esetén Forrás: Meusburger katalógus 48 24
Szerszámlapok ártényezői Az anyagminőség hatása az NF2660 jelű 170x270x40 méretű betétanyag esetén Forrás: Meusburger katalógus 49 Eset-alapú költségbecslés Alkatrész reprezentáció Paraméter lista Keresés Becsült adatok + Eset bázis 1. Hasonlóság megállapítása 2. Választás 3. Adaptálás 50 25
Hasonlóság Szerszám méret hatása Egyéb paraméterek hatása CSF i = 100 CSF CSF 1_ i 2 _ i CSF ( MBSC1_ new MBSC1_ case_ i + MBSC2 _ new MBSC2 _ case_ i ) 1 1_ i = CSF Szerszám ház méter kategória (1-18) Súly tényező CSF 1 =2,5 Például: 196x396 2x6 246x296 3x4 CSF i ( 2 3 + 6 4 ) CSF1 = CSF1 1_ = 3 51 Eset leíró paraméterek (10 db) Súly tényező CSF 2 _ i = 10 j= 1 P j _ new P ij _ case CSF 2 j j CSF 2 1 Termékbonyolultság 2 2 Fészekszám 1 3 Szerszám bonyolultság 2 4 Beömlő rendszer 3 5 Mély bordák 1 6 Szikraforgácsolt felületek 1 7 Csúszkák és ferdefeladók mennyisége 2 8 Csúszkák és ferdefeladók bonyolultsága 1 9 Felület minőség 1 10 Hőkezelési előírás 1 52 26
23 22 Méret: Tömeg: Fészeksz.: Szersz. méret: Hasonlóság: Költség: Méret: Tömeg: Fészeksz.: Szersz. méret: Hasonlóság: Költség: 220x110x45 66 g 2 396x396 85,5 20.500,- 235x80x75 200 g 2 346x396 100 19.200,- 27 24 25 Méret: Tömeg: Fészeksz.: Szersz. méret: Hasonlóság: Költség: Méret: Tömeg: Fészeksz.: Szersz. méret: Hasonlóság: Költség: 220x110x45 78,5 g 2 396x396 88,5 23.500,- 265x110x45 256 g 1 246x396 87 17.500,- Méret: Tömeg: Fészeksz.: Szersz. méret: Hasonlóság: Költség: 350x310x110 645 g 1 546x696 47 46.000,- 53 57 27
Keretrendszer fejlesztése 58 Köszönöm figyelmüket Dr MIKÓ Balázs PhD, Egyetemi docens, Intézetigazgató-helyettes Óbudai Egyetem Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki Kar Anyagtudományi és Gyártástechnológiai Intézet Cím: H-1081 Budapest Népszínáz u. 8. Tel.: +36-1-666-5408 Fax: +36-1-666-5480 E-mail: http://www.uni-obuda.hu/users/mikob/ 59 28