정확한 CNC 가공 비용 분석:ROI 향상 및 정보에 입각한 결정 내리기

가공 작업에 대한 투자 수익(ROI)을 개선하고 싶으십니까? 총 CNC 가공 비용을 계산해야 합니다.

많은 제조업체가 오해하기 쉬운 계산 중 하나는 다음과 같습니다. 생산 비용을 줄이기 위해 저렴한 CNC 공작 기계에 투자하십시오. 결국 CNC 머시닝 센터나 터닝 센터의 가격은 수만, 수십만, 심지어는 수백만 달러에 이를 수도 있습니다.

안타깝게도 이러한 생각은 제조업체들 사이에서 흔히 볼 수 있는 일입니다. 모든 기계 공장에서 CNC 가공 작업을 실행하는 데 드는 총 비용을 고려하지 않습니다. 종종 공작 기계 가격은 CNC 가공의 실제 비용 중 작은 부분일 뿐입니다.

이 기사에서는 CNC 가공 비용의 주요 구성요소가 무엇인지 알아보고, 생각하지 못한 숨겨진 비용을 고려하며, CNC 가공 작업에서 비용을 절감할 수 있는 방법을 알아봅니다.

CNC 가공 비용의 10가지 주요 구성 요소

CNC 가공 비용의 다양한 구성요소를 살펴보기 전에 고객을 위해 부품을 제작하는 제조업체의 일반적인 가공 프로세스를 살펴봐야 합니다. 

종종 제조업체(고객)는 제작 주문 견적에 대한 문의를 받습니다. 작업을 수행하려면 제조업체는 총 가공 비용을 정확하게 계산하기 위해 여러 요소를 고려해야 합니다. 

이러한 가공 비용 구성요소가 무엇인지 정확히 알지 못한 채 그는 견적을 과소평가하거나(손실 발생) 과다 견적(잠재 고객이 대체 공급업체를 찾게 될 수 있음)할 수 있습니다.

그렇다면 이러한 주요 요인은 무엇입니까? 아래에서 살펴보겠습니다.

#1 부품 설계 및 복잡성

먼저, 만들려는 부품이 얼마나 복잡한지 고려해야 합니다. 실제로 부품 설계와 형상은 가공 비용에 중요한 역할을 할 수 있습니다. 

부품이 복잡할수록 해당 부품을 제조하는 데 더 많은 비용이 들 수 있습니다. 이는 고급 기계의 필요성, 각 부품을 제작하는 데 소요되는 시간, 여러 설정 및 공정의 필요성, 엄격한 공차로 인한 보다 엄격한 품질 관리의 필요성 등 다양한 요인에 기인합니다.

얇은 벽, 깊은 구멍, 불규칙한 홀드 크기 또는 높은 표면 품질을 갖춘 비표준 부품도 제조되는 부품당 비용이 높아질 수 있습니다.

#2 생산량

이는 가공 비용에 대해 가장 보편적으로 이해되는 요소 중 하나입니다. 생산되는 부품의 양이 많을수록 부품당 비용은 낮아집니다. 

여기서 가장 큰 과제는 다품종 소량 생산으로의 전환입니다. 이로 인해 기계 공장에서는 소량 배치로 다양한 제품을 생산해야 합니다. 이러한 관행은 확실히 가공 비용을 증가시킬 것입니다.

#3 재료 유형

재료마다 비용이 다릅니다. 스테인레스강의 표준 블록은 블록당 가격을 기준으로 볼 때 인코넬과 같은 고급 합금보다 확실히 저렴합니다. 

가공에 사용되는 일부 표준 재료에는 알루미늄, 스테인리스강, 황동 또는 티타늄 합금이 포함됩니다. 선택한 재료에 따라 가공성과 비용의 수준이 달라집니다.

#4 CNC 기계 관련 비용

CNC 공작 기계의 효율성, 유연성, 정밀도 및 내구성은 가공 비용에 중요한 역할을 합니다. 여기서는 기계 관련 비용의 다음 구성 요소를 고려해야 합니다.

• 공작기계 자체의 비용
• 예비 부품에 대한 연간 예상 비용(해당 기계에서 제조/사용된 품질 반영)
• 1년 동안 기계를 작동할 수 있는 예상 시간
• 기계 작동에 필요한 인건비
• 기계에 사용할 수 있는 절단 도구 유형
• 달성할 수 있는 표면 마감
• 자동화 시스템의 가용성(화천의 방법은 여기에서 확인하세요) 
• 여러 축에 걸쳐 가공하는 기능
• 부품의 설정, 관리 및 후처리 처리에 필요한 시간
• 유지보수 및 수리 비용 필요(여기서 예방 유지보수 채택 방법 알아보기)

보시다시피 기계 자체의 초기 가격을 훨씬 넘어서는 기계 관련 비용이 많이 듭니다.

#6 프로그래밍 비용

필요한 CAD/CAM 수준은 물론, 필요한 부품을 설계하고 디지털화하려면 전문 인력이 필요하기 때문에 프로그래밍 비용이 많이 드는 경우가 많습니다. 

먼저 제품을 CAD(Computer Aided Design) 파일로 만든 디자이너에게 주어야 합니다. 다음으로, 제조 엔지니어는 설계가 효율적으로 생산될 수 있는지 확인하고 가공성을 개선하기 위한 제안을 해야 합니다. 마지막으로 프로그래머는 CAD 파일을 CAM 파일로 변환한 후 CNC 기계에 입력해야 합니다.

(이는 부품의 복잡성과도 관련이 있습니다. 설계가 복잡할수록 설계 및 프로그래밍에 더 많은 인력이 필요합니다.)

#7 설정, 변경 및 처리 비용

제조업의 세계에서는 시간이 곧 돈입니다. 부품을 생산하는 데 더 많은 시간이 걸릴수록 가공 프로세스 비용도 더 많이 듭니다.

설치 비용에는 첫 번째 부품 배치가 생산되기 전에 모든 것이 준비되었는지 확인해야 하는 생산 엔지니어가 포함되는 경우가 많습니다. 그는 생산 작업 흐름, 필요한 재료, 기계 설정은 물론 재료/부품을 고정하는 방법, 필요한 전환을 충족하는 방법(있는 경우), CAM을 사용한 CAD 파일의 후처리에 대한 계획을 세워야 합니다.

#8 품질 비용

낮은 품질의 비용으로 더 정확하게 이해되는 품질 비용(COQ)이라고도 알려진 품질 비용은 품질과 관련된 제품 문제를 예방, 감지 및 해결하는 것과 관련이 있습니다.

가공 환경에서 이러한 비용에는 다음이 포함될 수 있습니다.

• 생산된 부품의 품질 문제를 평가하는 데 필요한 검사 비용
• 부품의 품질과 일관성을 확인하는 데 필요한 테스트 장비
• 결함이 있는 제품이 생산될 때 내부 실패 비용 - 이를 폐기하거나 재작업해야 함
• 결함이 있는 제품이 고객에게 배송될 때 발생하는 외부 실패 비용입니다. 특히 제품 리콜, 보증 청구, 현장 서비스, 심지어 고객 소송이 있는 경우 비용이 많이 들 수 있습니다!

#9 기회 비용

이러한 사항은 제조업체에 보이지 않는 경우가 많지만 가공 작업의 수익성에 상당한 차이를 가져올 수 있습니다.

기회 비용에는 다음이 포함될 수 있습니다:

• 다운타임:제조 중단으로 인한 다운타임이 길어질수록 더 많은 비용 손실
• 중단:이는 주로 사람의 실수나 장비 고장으로 인해 발생하며 공작 기계 충돌만큼 심각할 수도 있습니다.
• 용량:제조 설정에 따라 가공 작업 용량으로 인해 추가 작업을 수행하지 못할 수도 있습니다.
• 역량:이는 기회를 놓치는 또 다른 요인이 될 수 있으며 적절한 장비나 숙련된 인력의 부족이 포함될 수 있습니다.

#10 유틸리티, 공간, 인건비, 교육 및 기타 비용

마지막으로 전기, 물, 폐기물 처리, 청소, 공간 및 기타 지속적인 운영 비용을 고려해야 합니다. 기계 공장을 연중무휴 24시간 운영하는 경우 이는 상당한 수준일 수 있습니다. 

또한 각 프로세스에 필요한 작업자 수는 물론 인력 변화에 맞춰야 할 필요성도 잊지 마십시오. 직원의 숙련도와 기술 수준에 따라 직원의 교육 및 기술 향상 요구 사항도 충족해야 합니다.

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