Felhasználói találkozó 2014. április 3.
Költségbecslési módszerek a fröccsöntő szerszámok tervezésében Dr. Mikó Balázs Egyetemi docens
Műanyag termék előállítása
[email protected]
2
1
Fröccsöntött termék költségei Fröccsöntött termék költsége
Segéd szerszámok költsége
Fröccsöntő szerszám költsége
Szerszámköltség
Gépbeállítási költség
Másodlagos gyártási költség
Gyártási költség
Fröccsöntési költség
Tárolási és szállítási költség
Veszteség anyagköltség
Nettó anyagköltség
Anyagköltség
[email protected]
3
Autóipari műanyag alkatrészek költségösszetevői Egyéb; 5% Fröccsöntés; 25%
Szerszámgyártás; 30%
Szerszámanyag; 5% Szerszámtervezés; 10%
Műanyag alapanyag; 25%
[email protected]
4
2
Szerszámköltség elemei Fröccsöntő szerszám költsége
Anyagköltség
Adminisztrációs költség
Tervezési költség
Karbantartási és javítási költség
Gyártási költség
Tárolási költség
Gépi megmunkálás
Kézi megmunkálás
Szerelés
[email protected]
5
Költségbecslés
?
[email protected]
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
[email protected]
7
A költségbecslés problémája Befektetett munka
Pontosság
[email protected]
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
[email protected]
9
Termék változása (lemez alkatrész)
[email protected]
10
5
Kínai szerszámgyártók
[email protected]
11
Hideg csatornás szerszám Ajánlati ár (USD)
2 fészkes hidegcsatornás szerszámajánlatok 16 000 14 000 12 000 10 000 8 000 6 000 4 000 2 000 0
11 500
6 000
6 900 7 250 7 345
12 300
13 650
14 900
16 000
8 500 9 200
4 329
Ajánlattevő sorszáma
2 fészkes hidegcsatornás szerszámajánlatok ChC_11 He Sheng Mould Co. ChC_6 Resion Tech ChC_8 UNI Tooling Co. Ltd ChC_3 Starlight Mould Engineering Ltd Eastern-JingZhi Mould Engineering ChC_7 Ltd ChC_12 Wendeng Mould Co. ChC_5 Transtech Industrial Co. ChC_10 PE Mould Industrial Limited ChC_2 Shi Hong Technology Co. ChC_4 Vision Mould ChC_9 KeSan Mold&Plastic ChC_1 Powerway Mould Company Ltd
USD 4 329 350x450x300 6 000 6 900 400x500x461 7 250 450x450x420 7 345 8 500 9 200 11 500 12 300 13 650 14 900 16 000
500x500x450 400x500x350 400x660x420 450x550x390 450x550x520 450x550x420 400x500x320 400x500x480
Átfutás (nap) 35 30 30 35 42 35 42 42 35 35 38 35
[email protected]
12
6
Forrócsatornás szerszám Ajánlati ár (USD)
2 fészkes forrócsatornás szerszámajánlatok 20 000 18 000 16 000 14 000 12 000 10 000 8 000 6 000 4 000 2 000 0
15 800 15 900
16 800
18 000 18 600
13 300 14 000 7 015
9 300 10 250 8 100 8 330
Ajánlattevő sorszáma
2 fészkes forrócsatornás szerszámajánlatok ChC_11 He Sheng Mould Co. ChC_3 Starlight Mould Engineering Ltd Eastern-JingZhi Mould Engineering ChC_7 Ltd ChC_6 Resion Tech ChC_8 UNI Tooling Co. Ltd ChC_12 Wendeng Mould Co. ChC_5 Transtech Industrial Co. ChC_10 PE Mould Industrial Limited ChC_4 Vision Mould ChC_2 Shi Hong Technology Co. ChC_1 Powerway Mould Company Ltd ChC_9 KeSan Mold&Plastic
Átfutás (nap) 35 35
USD 7 015 350x450x400 8 100 450x450x480 8 330 9 300 10 250 13 300 14 000 15 800 15 900 16 800 18 000 18 600
500x500x550
42 40 30 35 42 42 42 35 35 42
400x500x511 400x500x440 400x660x420 450x550x460 450x600x500 450x550x560 400x500x480 400x500x400
[email protected]
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
[email protected]
14
7
Költségbecslési módszerek • Intuitív • Analóg
• Parametrikus • Analitikus • Mesterséges intelligencia módszerek •ANN •CBR
[email protected]
15
Intuitív módszer Intuícióra, tapasztalatra épít • Nagy gyakorlat szükséges • Részletesen ismerni kell a környezetet • Pontatlan lehet • Nem átlátható
[email protected]
16
8
Analóg módszer Összehasonlítás korábbi termékekkel • Nagy adatbázis • Hatékony keresés szükséges • Statikus környezet • Adaptálás
[email protected]
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=C0+C1*m+C2*m3
[email protected]
18
9
Analitikus módszer A feladat részletes dekomponálása, részszámítások összegzése • Részletes gyártási koncepció • Az egyes elemek pontosabban becsülhetők • Pontos (± 5%) • Időigényes
[email protected]
19
Költségbecslési módszerek módszer intuitív
előny
hátrány
- gyors - egyszerű alkalmazni
- szakember igényes - pontatlan - nem átlátható
- figyelembe veszi a konkrét környezetet
- időigényes - nagy adatbázist igényel
parametrikus
- egyszerű - gyors
- pontatlan - heurisztikus
analitikus
- pontos
- időigényes - szakember igényes
[email protected] - túl részletes
analóg
20
10
Műanyag fröccsöntő szerszámok tervezése és gyártása Költségbecslő rendszerek összehasonlítása
Ingyenes költségbecslő rendszerek
IPLAS MoldCoster UFE Mold cost estimator Cost estimator
[email protected]
22
11
Kérdések Érvényesség Adaptálhatóság Átláthatóság Kezelhetőség Pontosság Hangolás
[email protected]
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.
[email protected]
24
12
IPLAS MoldCoster
www.iplas.com http://www.moldflowanalysis.com/ MoldCosterPopup.htm
[email protected]
25
[email protected]
26
IPLAS MoldCoster
13
IPLAS MoldCoster
[email protected]
27
[email protected]
28
IPLAS MoldCoster
14
UFE Mold cost estimator
www.ufeinc.com
[email protected]
29
[email protected]
30
UFE Mold cost estimator
15
UFE Mold cost estimator
[email protected]
Elméleti modell kép Költség adatok
kazmer.caeds.eng.uml.edu
31
Cost estimator Info terület
[email protected]
32
16
Cost estimator
[email protected]
33
[email protected]
34
Cost estimator
17
Input parameters
Eredmények IPLAS MoldCoster
UFE MCE
(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
35.245,- $
Min: 39.496,- $ Max: 53.436,- $
Cost estimator (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,- $ 20.250,- $
[email protected]
35
Alkatrészek
[email protected]
36
18
Eredmények
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
[email protected]
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.
[email protected]
39
Heurisztikus költségbecslés
Alkatrész reprezentáció
Paraméter lista
Heurisztikus összefüggés
Becsült adatok
Utókalkulációs adatok feldolgozása: Tervezési Költség + Anyag költség + Gyártási költség
Pl.: K=Ktervetés+Kanyag*C
[email protected]
40
20
Heurisztikus módszer alkalmazása
Információ gyűjtés
Szerszámadatok Szerszámház adatok
Összefüggés megalkotása és tesztelése Alkalmazás Karbantartás
[email protected]
41
Heurisztikus költségbecslés Beömlő típusa
ahol: Csz a szerszám gyártási költsége; Csz_ház a szerszámház ára; C1 a beömlő rendszer költségtényezője, C1 = f (Csz, beömlő rendszer típusa); C2 a tervezés és gyártás költségtényezője, C2 = f (Csz, szerszámbonyolultság).
MBC CRS
C1
C1
C1
<2000
20005000
5000<
1
1
1
CHD
1.2
1.1
FHRS
1.4
1.3
Hideg csatorna 1.05 Központi fűtött beömlő
1.2 Forró csatorna
Bonyolultság
C sz = C sz_ház x C1 x C 2
In.Sys.
Szerszám h. ára
C2
-tól -ig 5000< 2000-5000 1500-2000 1000-1500 600-1000 <600
Egyszerű
6 6.5 7 8 9 9.5
C2
C2
Átlagos Bonyolult
6.5 7.5 8 9 10 10
7 8.5 9 10 10.5 12
[email protected]
42
21
S1: hidegcsatornás rendszer S2: kombinált S3: teljes forrócsatornás rendszer
S1: egyszerű S2: átlagos S3: bonyolult
[email protected]
43
Szerszámház
Szerszámház nagyságának meghatározása 175x125 befoglaló méretű alkatrész esetén nyitzár felépítésű 2 fészkes szerszám esetén.
[email protected]
44
22
Szerszámház
Komplett szerszámház ára a szélesség függvényében, közepes vastagságú formalapokat figyelembe véve
[email protected]
45
Forrás: Meusburger katalógus
Szerszámlapok ártényezői
A vastagság hatása az F50 jelű, 246 mm hosszú, 1.1730 anyagminőségű szerszámlap esetén
[email protected]
46
Forrás: Meusburger katalógus
23
Szerszámlapok ártényezői
A szélesség hatása az F50 jelű, 246 mm hosszú, 1.1730 anyagminőségű szerszámlap esetén
[email protected]
47
Forrás: Meusburger katalógus
Szerszámlapok ártényezői
Az anyagminőség hatása az F50 jelű 246x346x76 méretű szerszámlap esetén
[email protected]
48
Forrás: Meusburger katalógus
24
Szerszámlapok ártényezői
Az anyagminőség hatása az NF2660 jelű 170x270x40 méretű betétanyag esetén
[email protected]
49
Forrás: Meusburger katalógus
Eset-alapú költségbecslés
Alkatrész reprezentáció
Paraméter lista
+
Keresés
Eset bázis
Becsült adatok
1. Hasonlóság megállapítása 2. Választás 3. Adaptálás
[email protected]
50
25
Hasonlóság
Egyéb paraméterek hatása
Szerszám méret hatása
CSFi = 100 − CSF1 _ i − CSF2 _ i
(
)
CSF1 _ i = MBSC1 _ new − MBSC1 _ case _ i + MBSC 2 _ new − MBSC 2 _ case _ i ⋅ ∆CSF1 Szerszám ház méter kategória (1-18)
Súly tényező
∆CSF1=2,5
Például: 196x396 2x6 CSF1 _ i = ( 2 − 3 + 6 − 4 )⋅ ∆CSF1 = 3 ⋅ ∆CSF1 246x296 3x4 51
[email protected]
Eset leíró paraméterek (10 db)
Súly tényező
10
CSF2 _ i = ∑ Pj _ new − Pij _ case ⋅ ∆CSF2 j j =1
j
∆CSF2
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
[email protected]
52
26
Méret: Tömeg: Fészeksz.: Szersz. méret: Hasonlóság: Költség:
22
23
24
25
Méret: Tömeg: Fészeksz.: Szersz. méret: Hasonlóság: Költség:
220x110x45 66 g 2 396x396 85,5 20.500,-
Méret: Tömeg: Fészeksz.: Szersz. méret: Hasonlóság: Költség:
220x110x45 78,5 g 2 396x396 88,5 23.500,-
Méret: Tömeg: Fészeksz.: Szersz. méret: Hasonlóság: Költség:
265x110x45 256 g 1 246x396 87 17.500,-
235x80x75 200 g 2 346x396 100 19.200,-
27
Méret: Tömeg: Fészeksz.: Szersz. méret: Hasonlóság: Költség:
350x310x110 645 g 1 546x696 47 46.000,-
[email protected]
53
[email protected]
57
27
Keretrendszer fejlesztése
[email protected]
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: Tel.: Fax: E-mail:
H-1081 Budapest Népszínáz u. 8. +36-1-666-5408 +36-1-666-5480
[email protected]
http://www.uni-obuda.hu/users/mikob/
[email protected]
59
28
