Eine Form mit mehr Kavitäten ermöglicht die Herstellung von mehr Teilen pro Produktionszyklus. Für eine Marke im Heimtierbereich, die ein Kauspielzeug, eine Futterhilfe oder einen Bürstengriff entwickelt, kann dies die Formkosten pro Einheit senken und den Produktionszeitraum verkürzen. Gleichzeitig erhöht es die anfängliche Werkzeuginvestition. Die optimale Kavitätenanzahl ist diejenige, die zum Produktdesign, einer realistischen Auftragsprognose und dem erforderlichen Liefertermin passt.
Was bedeutet die Anzahl der Formhohlräume?
Ein Formhohlraum ist der Bereich in einer Form, in dem ein Werkstück geformt wird. Eine Ein-Formhohlraum-Form fertigt ein Werkstück pro Zyklus. Eine Vier-Formhohlraum-Form ist für die Herstellung von vier identischen Werkstücken pro Zyklus ausgelegt. Die Maschine benötigt dennoch Zeit, um die Form zu füllen, das Material abzukühlen, die Form zu öffnen und die Werkstücke auszuwerfen, bevor der nächste Zyklus beginnt.
Diese Unterscheidung ist beim Vergleich der Angaben der Lieferanten wichtig. Vier Kavitäten garantieren nicht die vierfache Ausbeute an Fertigprodukten. Ein größeres Werkzeug kann eine andere Zykluszeit haben, und die Formteile müssen unter Umständen noch beschnitten, montiert, geprüft und verpackt werden.
Wie sich die Anzahl der Hohlräume auf die Stückkosten auswirkt
Werkzeuge mit mehreren Kavitäten sind in der Regel in der Anschaffung teurer, da sie größer sind und ihre Füll- und Kühlsysteme in allen Kavitäten gleichmäßig funktionieren müssen. Bei ausreichendem Volumen kann die Herstellung mehrerer Teile in einem Maschinenzyklus die Kosten pro Ausschussteil senken.
Käufer sollten die Gesamtkosten des Produktprogramms vergleichen , nicht nur den angegebenen Stückpreis:
Effektive Kosten pro Guteinheit = Werkzeugkosten, verteilt auf die erwarteten Guteinheiten + Herstellungskosten pro Guteinheit + Verpackungs-, Test- und sonstige Projektkosten.
Betrachten wir folgendes Beispiel: Kostet ein Vierfachwerkzeug 10,000 US-Dollar mehr als ein Einfachwerkzeug, senkt aber die angegebenen Fertigungskosten um 0.25 US-Dollar pro einwandfreier Einheit, so liegt die Gewinnschwelle für die Werkzeugkosten bei 40,000 einwandfreien Einheiten (10,000 US-Dollar ÷ 0.25 US-Dollar). Dies ist ein Entscheidungsbeispiel, keine Kosten-Nutzen-Analyse. Ein umfassender Vergleich muss zudem Werkzeugwartung, Finanzierung, zu erwartende Ausschussmengen, mögliche Konstruktionsänderungen und den wirtschaftlichen Vorteil einer kürzeren Produktionszeit berücksichtigen.
Bei einer Erstbestellung von wenigen Tausend Einheiten mit unsicheren Nachbestellungen kann ein kostengünstigeres Werkzeug sinnvoll sein. Bei einem stabilen Produkt mit wiederkehrender Nachfrage amortisiert sich die höhere Werkzeuginvestition möglicherweise über die geplante Nutzungsdauer. Die Kostenaufstellung von HEOU für kundenspezifisches Haustierspielzeug verdeutlicht, wie sich die Werkzeugkosten neben Design, Material und Verpackung auf das Gesamtbudget auswirken.
Wie sich die Anzahl der Hohlräume auf die Kapazität auswirkt
Die Kapazität sollte in Gutteilen angegeben werden , nicht nur in Formschüssen. Eine sinnvolle Planungsschätzung ist:
Gutteile pro Stunde = Kavitäten × (3,600 ÷ Zykluszeit in Sekunden) × Gutteilausbeute × Maschinenverfügbarkeit.
Angenommen, ein Einkavitätenwerkzeug hat eine Zykluszeit von 45 Sekunden, eine Ausbeute von 96 % und eine Maschinenverfügbarkeit von 85 %. Seine geschätzte Produktionsleistung beträgt etwa 65 Gutteile pro Stunde . Unter anderen beispielhaften Annahmen produziert ein Vierkavitätenwerkzeug mit einer Zykluszeit von 55 Sekunden, einer Ausbeute von 94 % und derselben Verfügbarkeit etwa 209 Gutteile pro Stunde . Die Produktionsleistung steigt zwar deutlich, aber nur um das 3.2-Fache anstatt um das Vierfache.
Diese Zahlen dienen lediglich der Berechnung. Ein Lieferant sollte Kostenvoranschläge auf Basis des vorgesehenen Materials, Bauteils, der Maschine und der Testergebnisse erstellen. Fragen Sie separat nach der Kapazität für Fertigprodukte. Selbst ein schnell im Gussverfahren hergestellter Bürstenkopf kann durch die Stiftmontage oder die Endmontage in seiner Produktion eingeschränkt sein. Ein Kauspielzeug muss möglicherweise nachbearbeitet und einzeln geprüft werden. Der langsamste Arbeitsschritt bestimmt die Anzahl der verkaufsfähigen Produkte, die versendet werden können.
Warum mehr Karies nicht immer besser ist
Die Geometrie eines Bauteils kann die Anzahl der möglichen Kavitäten begrenzen. Ein großes Hundespielzeug benötigt mehr Formraum als ein kleines Bürstenbauteil. Tiefe Formen, dünne Wandstärken, detaillierte Oberflächenstrukturen und dicke Wände können das Füll- oder Abkühlverhalten beeinflussen. Unterschiedliche Kavitäten müssen Bauteile erzeugen, die die gleichen, zugelassenen Maß- und Aussehensanforderungen erfüllen.
Wenn eine Kavität wiederholt unvollständige oder außerhalb der Toleranz liegende Teile produziert, ist die nominale Werkzeugausbeute höher als die tatsächlich nutzbare Ausbeute. Fragen Sie den Hersteller, wie er das Werkzeug ausbalanciert und die Teile aus den einzelnen Kavitäten während eines Produktionsversuchs identifiziert. Wie Protolabs in seinen Richtlinien für Mehrkavitätenwerkzeuge erläutert , muss eine höhere Ausbeute gegen die Komplexität und die Kosten der Werkzeuge abgewogen werden.
Die Entscheidung hängt auch davon ab, wie fest das Design bereits steht. Ein Produkt, das sich noch in der Entwicklungsphase befindet, rechtfertigt möglicherweise keine teure Großserienfertigung. Der Leitfaden zur Produktentwicklung von HEOU beschreibt die Schritte für Design, Bemusterung und Freigabe, die vor der Massenproduktion erfolgen.
Was sollte ein OEM-Käufer im Angebot anfragen?
Senden Sie für jede Option die gleichen Spezifikationen: Zeichnung oder Referenzmuster, Material, Abmessungen, Oberflächenausführung, Erstbestellmenge, Jahresprognose, Verpackung und gewünschter Liefertermin. Fordern Sie anschließend Folgendes an:
- Werkzeugkosten und vorgeschlagene Kavitätenanzahl
- Stückpreise bei mehreren realistischen Bestellmengen
- Erwartete Zykluszeit, Ausbeute und Gutteile pro Stunde
- Fertigprodukt nach Montage und Verpackung
- Vorlaufzeiten für Bemusterung, Werkzeugbau und Produktion
- Besitz- und Nutzungsrechte sowie Wartungsverantwortung für Werkzeuge
- Der Prozess und die Kosten für eine zukünftige Designänderung
Schlägt ein Lieferant eine höhere Anzahl an Kavitäten vor, fragen Sie nach, ab welchem prognostizierten Volumen sich dies lohnt. Gehen zwei Angebote von unterschiedlichen Teilegewichten, Materialien, Prüfstandards oder Verpackungen aus, klären Sie diese Unterschiede, bevor Sie die Preise vergleichen.
Häufig gestellte Fragen
Verdoppelt sich die Produktionskapazität durch die Verdopplung der Kavitätenanzahl?
Nicht unbedingt. Zykluszeit, Ausbeute, Maschinenverfügbarkeit und nachgelagerte Arbeitsschritte bestimmen die Steigerung der Fertigproduktmenge.
Ist die Form mit dem niedrigsten Stückpreis immer die günstigste Wahl?
Nein. Vergleichen Sie die Werkzeuginvestitionen, das erwartete Stückvolumen, die Qualitätsannahmen und die Lieferanforderungen über die geplante Lebensdauer des Produkts.
Kann eine Marke mit einem einzigen Standort beginnen und später expandieren?
Die Entwicklung eines neuen Produktionswerkzeugs ist später möglicherweise möglich, Kosten und Zeitaufwand hängen jedoch von der Konstruktion und dem ursprünglichen Werkzeugplan ab. Besprechen Sie das voraussichtliche Wachstum, bevor Sie die erste Form freigeben.
Planen Sie Ihre Formenproduktion anhand der tatsächlichen Nachfrage.
HEOU unterstützt OEM- und ODM-Produktentwicklung im Heimtierbereich, von Design und Werkzeugentwicklung über Mustererstellung bis hin zur Produktion. Senden Sie HEOU Ihre Zeichnung, das gewünschte Material, die Erstbestellmenge und Ihre Jahresprognose, um eine Empfehlung zur Kavitätenanzahl inklusive separater Annahmen zu Werkzeugkosten, Stückpreis und Kapazität zu erhalten.
