Come confrontare i costi di produzione di profilatura e presso

deformazione
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Come confrontare
i costi di produzione
di profilatura
e presso-piegatura
LAMIERA
NOVEMBRE
2008
Dopo un articolo di analisi dei costi di produzione con
punzonatrice da foglio e da nastro, “Lamiera” prosegue
applicando la stessa procedura di calcolo per decidere se
profilare o presso-piegare un profilo metallico
Andrea Dallan *
Chi lavora la lamiera sa quanto sia importante decidere il
sibile della profilatura e non richiede investimento in attrezza-
processo giusto per realizzare un prodotto. Spesso questa
ture: è quindi la scelta opportuna per piccole produzioni. La
scelta influisce profondamente sul risultato economico della
profilatura però è molto più produttiva (fig. 4) ed è la scelta
produzione. Anche per realizzare un profilo metallico è im-
naturale per produzioni di serie.
portante saper scegliere la tecnologia più adatta. I processi
Questi criteri e l’esperienza aiutano a decidere quale tecno-
che qui si prendono in considerazione sono la profilatura a
logia adottare. Tuttavia, nel caso di un profilo da realizzare in
rulli (fig. 1) e la presso-piegatura (fig. 2).
quantitativi medi, è importante avere un metodo di calcolo
Esistono profili realizzabili esclusivamente in profilatura a rulli
che guidi la scelta. Lo scopo di quest’articolo è dare al letto-
(fig. 3), altri che sono più semplici da produrre in presso-
re un procedimento semplice e rigoroso.
piegatura. Se però il profilo è realizzabile in entrambi i modi,
In primo luogo si scomporrà il costo della produzione nei
il processo migliore è quello che completa la produzione al
suoi fattori elementari (materia prima, costo orario, tempo di
costo complessivo inferiore. La presso-piegatura è più fles-
produzione, attrezzature). Poi per ciascun fattore si darà una
FIG|01| Linea di profilatura.
* Dalcos S.p.a.
grafica del significato della formula nel caso di un lotto unico
(facendo rientrare il costo dell’attrezzaggio nel costo dell’attrezzatura). Per ciascun fattore, si darà ora una valutazione
qualitativa per entrambi i processi di profilatura e pressopiegatura.
IL COSTO DELLA MATERIA PRIMA
La profilatrice lavora normalmente da materiale in
coil: questo consente di utilizzare completamente la lamiera in entrata. Anche il materiale piegato
dalla pressa può essere tagliato da coil, e in questo
caso il costo della materia prima è uguale al caso
formato standard, per esempio con una punzonatrice da
FIG|02|
Pressa piegatrice.
foglio, occorre tenere conto dell’eventuale scarto: aumenta infatti il costo della materia prima per ciascun pezzo in
presso-piegatura.
lettura qualitativa per entrambi i processi. Infine si ricaveran-
Nelle successive analisi il costo della materia prima si riterrà
no due formule che, raccogliendo 3 o 5 dati, permetteranno
uguale per i due processi.
di decidere con sicurezza il processo migliore.
IL COSTO ORARIO
L’ANALISI DEI COSTI
Il costo orario della profilatrice a rulli è dato principalmente
Per prima cosa occorre analizzare la struttura del costo della
dal costo dell’ammortamento dell’impianto e dell’energia
produzione: una volta impostato il calcolo sarà facile identifi-
elettrica necessaria all’azionamento della macchina. La ma-
care il processo che completa la produzione data di N pezzi
nodopera legata alla macchina ha un’incidenza relativa ai
al minore costo totale. Inoltre si potrà calcolare il numero N
tempi di attivazione ed eventuale sorveglianza dell’impianto.
che determina il pareggio tra i costi di profilatura e presso-
Nella presso-piegatrice, il costo orario deriva dall’ammorta-
piegatura. Il costo di tutta la produzione è legato a: il numero
mento dell’impianto e dall’energia elettrica (come nel caso
N dei pezzi da produrre, il costo della materia prima, il costo
della profilatura); in più, se la piegatrice non è asservita da
orario della macchina, il tempo di produzione, il costo delle
robot, occorre sommare il costo della manodopera neces-
attrezzature. Quest’ultimo, in particolare, resta costante al
saria alla produzione e movimentazione dei pezzi. Il costo
variare della produzione (cioè è indipendente da N). Inoltre,
orario di ciascun processo può essere calcolato accura-
se la produzione è suddivisa lotti e a ogni lotto occorre at-
tamente con il metodo presentato nel precedente articolo
trezzare la macchina, bisogna aggiungere anche il costo del-
“Punzonatura e stampaggio” citato nell’introduzione.
l’attrezzaggio moltiplicato per il numero di lotti previsto.
I fattori sono legati da una formula che possiamo così sintetizzare:
[costo totale produzione] = N x [costo materia prima 1 pezzo] + N x [costo orario] x [tempo di lavorazione di 1 pezzo] +
[costo attrezzature] + [costo di 1 attrezzaggio] x [numero di
lotti previsto]
Il costo orario totale è dato dalla somma del costo orario
della manodopera legata alla macchina, dell’energia elettrica
consumata ogni ora, dell’ammortamento della macchina e
della manutenzione. Questi ultimi due costi devono essere normalizzati su base oraria. La fig. 5 dà un’illustrazione
FIG|03| Profilo ottenuto con profilatura a rulli.
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della profilatrice. Se invece il pezzo è stato ricavato da un
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IL TEMPO DI PRODUZIONE
IL COSTO DELL’ATTREZZAGGIO
La produttività della profilatrice a rulli è molto alta. Per alcuni
E IL NUMERO DI LOTTI
profili si raggiungono velocità di produzione anche di 200
Il costo di un attrezzaggio (o set-up) è dato dalla somma
m/min; la velocità di profilatura dipende dalla forma e dallo
del costo orario della manodopera necessaria ad eseguire
spessore del profilo. Il tempo di produzione di un pezzo in
il lavoro e del costo orario dell’ammortamento della mac-
profilatura è legato, oltre che alla velocità di profilatura, alla
china; il valore ottenuto va poi moltiplicato per il tempo ne-
lunghezza del pezzo e al numero di operazioni (es. taglio)
cessario ad effettuare il set-up. Nella profilatrice, se non si
da effettuare sul profilo. La presso-piegatrice al contrario ha
utilizzano gruppi su cui i rulli sono pre-assemblati, il tempo
tempi di produzione più lenti, dati dalle operazioni di pren-
di attrezzaggio può richiedere anche diverse ore a seconda
dere e deporre il pezzo e dalle manipolazioni necessarie ad
del numero e delle dimensioni dei rulli. Nei prossimi passaggi
eseguire le pieghe. Inoltre il tempo di produzione dipende
si riterrà di completare la produzione di N pezzi con un solo
anche dalla complessità del profilo e dal numero di pieghe
attrezzaggio – dunque in un unico lotto – e si farà rientrare il
da realizzare.
costo del set-up nel costo complessivo dell’attrezzatura.
Nei passaggi successivi, entrambi i tempi potranno essere
Nella pressa piegatrice, invece, il tempo di attrezzaggio è
stimati, rilevati o simulati; dovranno essere i tempi comples-
molto inferiore: nei calcoli successivi si riterrà pari a zero il
sivi lordi per la produzione di un solo pezzo in profilatura o
costo di set-up di questa macchina.
piegatura.
SEMPLIFICAZIONE DELLA FORMULA
IL COSTO DELLE ATTREZZATURE
E NUMERO DISCRIMINANTE
Nella profilatura a rulli, le attrezzature sono un fattore impor-
Utilizzando la prima formula già impostata ed eguagliando i
tante in quanto invariabile rispetto alla quantità N di prodotti
costi di produzione in profilatura e presso-piegatura, è pos-
da realizzare. Il costo è legato alla complessità, allo spessore
sibile ricavare il numero N al di sopra del quale conviene
e all’altezza del profilo da realizzare; questo può essere sti-
investire nell’attrezzatura di profilatura. Si ottiene quindi:
mato oppure si può richiedere un preventivo al costruttore
di profilatrici. Questo sarà un dato importante nei prossimi
N = [costo attrezzature profilatura] / ([costo orario piegatura]
calcoli. La presso-piegatrice, invece, ha attrezzature che in
x [tempo di lavorazione in piegatura] – [costo orario profila-
genere si adattano bene a diverse produzioni: sarà dunque
tura] x [tempo di lavorazione in profilatura])
considerato pari a zero il contributo di questo fattore.
Per arrivare a questa formulazione, si è considerato uguale
FIG|04| Diagramma flessibilità e produttività.
il costo della materia prima nei due processi e, per la pressa
piegatrice, si è posto pari a zero il costo delle attrezzature
e di attrezzaggio. Inoltre per la profilatrice si è fatto rientrare
il costo dell’attrezzaggio nel costo delle attrezzature di profilatura. Da questa formula con 5 informazioni si ricava con
precisione il numero N, detto anche discriminante.
È possibile semplificare ulteriormente: per l’alta velocità di
produzione della profilatrice, si può considerare non rilevante
il tempo di lavorazione in profilatura rispetto a quello di piegatura e considerarlo nullo nella formula. Si ottiene quindi:
N = [costo attrezzature profilatura] / ([costo orario piegatura]
x [tempo di lavorazione in piegatura])
Ecco che già con tre dati si ha una buona indicazione sull’opportunità di investire nelle attrezzature di profilatura. Per
la coerenza delle unità di misura nelle formule, il tempo di lavorazione di un pezzo in piegatura o profilatura deve essere
espresso in ore (pari al tempo in secondi diviso per 3600).
FIG|05| Grafico esplicativo del costo della produzione.
profilatura equivale al costo del tempo impiegato in macchi-
Consideriamo di dover realizzare un profilo e che il costo
na piegatrice per realizzare gli stessi pezzi. È interessante
delle attrezzature di profilatura sia 30.000 euro. Se il costo
a questo punto analizzare l’andamento di N in funzione del
orario della presso-piegatrice è di 100 euro all’ora e il tempo
tempo di piegatura (fig. 6). All’aumentare del tempo di pie-
di produzione di un pezzo è 60 secondi (tempo stimato per
gatura e a parità di investimento in attrezzature di profilatura
prendere, deporre e piegare il pezzo), il numero discriminan-
(nel grafico di esempio pari a 30.000 euro) il discriminante N
te N ricavato con la terza formula è 18.000 pezzi.
scende: quindi l’investimento nell’attrezzatura di profilatura
Se si tiene conto anche del costo orario della profilatura e si
si ammortizza più rapidamente.
stima che il pezzo sia prodotto dalla profilatrice in 6 secondi
e con lo stesso costo orario d’impianto, con la seconda for-
CONCLUSIONI
mula il numero N risulta 20.000 pezzi. Questo è il dato più
Concludendo, abbiamo visto che la decisione tra la profi-
preciso, ma non distante dalla stima iniziale ottenuta con
latura e la presso-piegatura dipende prima di tutto dal tipo
sole tre informazioni. Un altro esempio: se impostiamo il
di profilo. Se dall’analisi di fattibilità risulta che il prodotto è
costo dell’attrezzatura pari a 20.000 euro, costo orario della
realizzabile con entrambe le tecnologie, occorre valutare la
piegatrice sempre 100 euro e il tempo di produzione sem-
quantità di pezzi da produrre. In questo articolo si è utilizzato
pre 60 secondi, otteniamo con la terza formula un valore
come principio di scelta il costo minimo per realizzare l’intera
di N pari a 12.000 pezzi. Un pezzo più semplice che sia
produzione. Si sono dunque suddivisi i costi di produzione
realizzabile in 40 secondi di piegatura, con gli stessi costi
nei loro fattori essenziali (costo orario, tempo di produzione,
orari e di attrezzatura del caso precedente produce un va-
costo della materia prima e costo delle attrezzature) otte-
lore di N uguale a 18.000. Significa che, una volta raggiunto
nendo due formule che permettono di ricavare il numero
questo numero di pezzi prodotti, il costo dell’attrezzatura di
discriminante di pezzi N. Al di sotto di N conviene pressopiegare e al di sopra conviene invece la profilatura a rulli.
FIG|06| Variazione del discriminante N in funzione del tempo
di piegatura.
La struttura della formula conferma quanto si conosce dall’esperienza, e cioè: la presso-piegatrice è adatta a piccole
produzioni, mentre la profilatrice è la scelta giusta per produzioni medie e grandi che giustificano l’investimento nelle
attrezzature di profilatura.
L’aspetto interessante di queste due formule è che i dati
possono essere raccolti con relativa semplicità: il costo delle
attrezzature di profilatura può essere richiesto direttamente
al costruttore. Il costo orario può essere stimato o calcolato
precisamente come spiegato nel mio precedente articolo;
il tempo di piegatura può essere rilevato, simulato oppure
stimato. In tutti i casi le formule danno indicazioni molto utili
per decidere se investire nelle attrezzature di profilatura e per
valutare il tempo di rientro dell’investimento. ■
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ALCUNI ESEMPI