Birim fiyat gerçek farkı gizler. Malzeme verimi, işleme saatleri, kalıp amortismanı ve yorulma ömrünün kalem kalem karşılaştırması ile iki yolun kesiştiği parti büyüklüğü.
Photo: Parchaco / CC0 / Wikimedia Commons
Dişli tekliflerinin çoğu parça başına tek bir sayı olarak gelir ve satın alma kararlarının çoğu da o sayı üzerinden verilir. Dövme bir dişli ile çubuktan talaş kaldırılarak üretilen bir dişli için bu sayı yanıltıcıdır. İki yol farklı miktarda çelik, farklı makine saati, farklı takım ve farklı muayene emeği tüketir; 50.000 kilometre sonra da farklı biçimlerde arızalanır. Dürüst bir karşılaştırma, ham çubuktan gürültü denetimini geçen dişliye kadar uzanmalıdır, rampadan rampadan değil.
Kategoriler de kelimelerin ima ettiğinden daha bulanıktır. «Dövme» diye satılan bir dişli, sadece diş açma ve taşlama gerektiren son şekle yakın bir dövme olabilir; ya da hâlâ tornalanması, delinmesi ve sıfırdan azdırılması gereken kaba bir dövme kütle olabilir. «Talaşlı» diye satılan bir dişli kesilmiş kütükten, sıcak haddelenmiş çubuktan veya başkasının sağladığı tornalanmış taslaktan gelebilir. Karşılaştırmaya başlamadan önce teklifin bu dört seçenekten hangisine ait olduğunu sorun; çünkü bir kategori içindeki maliyet farkı çoğu zaman iki kategori arasındaki farktan büyüktür.
Son şekle yakın dövme, bitmiş parçanın biçimine göre işlenmiş, ince işleme payı bırakılmış bir kalıpla başlar. Kütük ısıtılır, tokmaklanır ve kapalı kalıpta dövülür; böylece metal, delik ve gövdeden kesilip çıkarılmak yerine bunların çevresinde akar. Sonuç, deliği, gövdesi ve çoğu zaman ön şekillendirilmiş diş boşluğu olan, bitirme için 1–2 mm pay bırakılmış bir parçadır. Metal lifleri parçanın konturunu izler; tüm tartışmanın dayandığı fiziksel özellik budur.
Çubuktan talaşlı üretimi anlatmak daha kolaydır: testere, tornalama, delme, azdırma veya vargelleme, ardından ısıl işlem ve taşlama. Girdi çubuğunun önemli bir kısmı talaş olarak çıkar; geniş gövdeli bir mil dişlisinde genellikle girdi ağırlığının %40–70'i. Makine süresi daha uzundur çünkü her yüzey masif malzemeden üretilir ve tufal içinden kesintili kesme takım ömrünü kısaltır. Karşılığında bu yol esneklik satın alır: elli parçadan başlayan her miktar, kalıp yatırımı yok ve yeni kalıp yerine bir resim revizyonuyla yapılan geometri değişiklikleri.
Alıcıların sık atladığı ve çoğu zaman en iyi uzlaşma olan üçüncü bir yol daha var: geniş paylı sıcak dövme taslak, normalizasyon ve ardından tam işleme. Takım ve tolerans maliyeti son şekle yakın dövmeden düşüktür, diş dibinde sürekli lif akışını korur ve resim değişikliklerine daha toleranslıdır. Yaklaşık 500 ile 3.000 parça arasındaki partilerde çoğu zaman hem karşılanabilir hem metalürjik olarak doğru tek yoldur.
Aşağıdaki tablo, 20CrMnTi'den, modül 3, sementasyonlu ve taşlanmış bir binek otomobil mil dişlisi için tipik değerleri verir. Aralıklar bilinçli olarak geniştir: önemli olan her farkın yönü ve ölçeğidir; bu da çoğu dişli ailesinde geçerlidir.
| Kalem | Son şekle yakın dövme | Çubuktan talaşlı |
|---|---|---|
| Malzeme verimi | %85–95 | %30–60 |
| Parça başına işleme süresi | talaşlı yolun %40–60'ı | referans |
| Diş dibinde lif akışı | sürekli, konturu izler | kesilmiş, yüzeyde biter |
| Eğilme yorulma ömrü, göreli | ≈1,2× | 1,0× |
| Dövme kalıbı yatırımı | kalıp başına 8.000–25.000 USD | yok |
| Ekonomik parti | 3.000 parça ve üzeri | 50 parçadan itibaren |
| İlk parti tedarik süresi | 10–14 hafta | 6–9 hafta |
| 500 parçada birim fiyat | %15–25 daha yüksek | daha düşük |
| 20.000 parçada birim fiyat | %8–15 daha düşük | daha yüksek |
| Ölçüsel tutarlılık | tekdüze, az saçılma | çubuk partisine göre değişir |
Karşılaştırmayı bin parça maliyeti olarak kurun, kırılma noktası görünür hale gelir. 1,6 kg bitmiş dişli alın. Talaşlı yolda girdi çubuk yaklaşık 3,1 kg, dövme yolunda yaklaşık 1,75 kg. Çelik kilosu aynı olduğundan sadece malzeme kalemi, işleme hiç sayılmadan yaklaşık %40 hareket eder. Kaba işleme neredeyse tamamen kaybolur: dövme parça delik ve gövdeyle gelir, CNC torna üç geçiş yerine tek finisaj geçişi yapar.
| Maliyet kalemi | Son şekle yakın dövme | Çubuktan talaşlı |
|---|---|---|
| Çelik girdisi, kg | 1.750 | 3.100 |
| Malzeme maliyet endeksi | 56 | 100 |
| Kaba işleme saatleri | 60 | 210 |
| Diş açma saatleri | 90 | 95 |
| Isıl işlem | eşit | eşit |
| Taşlama saatleri | 70 | 78 |
| Kalıp amortismanı | 190 | 0 |
| Muayene ve dokümantasyon | 40 | 45 |
| Toplam endeks | 96 | 128 |
Toplam satırını kesin bir sayı değil bir biçim olarak okuyun. Yaklaşık 2.000 parçanın altında kalıp amortismanı baskındır ve dövme yolu parça başına daha pahalıdır; 500 parçada genellikle %15–25 daha pahalı. 2.000 ile 3.000 parça arasında iki çizgi buluşur. Üzerinde malzeme ve kaba işleme tasarrufu birikir ve dövme yolu 20.000 parçada %8–15 daha ucuza gelir; yorulma faydasına hiç fiyat biçilmeden.
İki düzeltme sık atlanır. Navlun dövme lehinedir: 3,1 kg yerine 1,75 kg çelik taşımak ithalat ağırlığını %40'tan fazla azaltır; hava kargosunda bu tek başına bir yıllık kalıp amortismanını karşılayabilir. Hurda kredisi ters yönde çalışır: iyi organize bir talaşlı atölye talaşını satar ve bu gelir talaşlı yolu sessizce birkaç puan sübvanse eder. İkisi de modele girmelidir, ikisi de düzenli olarak dışarıda kalır.
Dövme evrensel bir yanıt değildir ve aksini iddia etmek konuyu bilen mühendisler önünde itibar kaybettirir. Dört durum talaşlı yolu destekler:
Dövmenin yayımlanmış avantajı — bazı çalışmalarda talaşlı dişlilerin altı–on katı darbe dayanımı ve yaklaşık %20 daha fazla yorulma ömrü — sürece aittir, kelimeye değil. Ancak lifler diş dibi yuvarlatması çevresinde gerçekten sürekliyse ve diş dibindeki tabaka derinliği doğruysa vardır. Sonradan diş dibinde aşırı taşlanan veya ısıl işlemiyle tabakası tam eğilme gerilmesinin tepe yaptığı yerde incelen bir dövme, faydaların hiçbirini vermez ama tüm maliyeti taşır.
Üç kontrol işi bir öğleden sonrada bitirir. Feda edilecek bir parçayı dişten kesin, parlatın ve makro dağlayın: lifler yanağı izlemeli ve diş dibi çevresinde sürekli dönmelidir. Üç dişte üç noktada tabaka derinliği haritası çıkarın ve ortalamaya değil saçılmaya bakın. Ve tolerans tablosu yerine ölçüsel yetenek çalışması isteyin; çünkü partiden partiye kayan bir dövme, programcıyı en kötü duruma karşı korunmaya zorlar ve tasarrufu sessizce siler.
Yılda 3.000 parçanın üzerinde, resmi sabit ve diş dibi eğilmesi veya yorulma açısından kritik bir program için son şekle yakın dövme belirleyin ve lif akışını denetleyin. 500 ile 3.000 parça arasında normalizasyonlu dövme taslak artı tam işleme belirleyin: metalürji korunur, kalıp maliyeti gelmez. 500 parçanın altında veya resim hâlâ değişiyorsa çubuktan kesin ve tasarım donduğunda konuya dönün. Her durumda kabul edilen parça başına toplam maliyeti karşılaştırın — hurda, navlun, kalıp amortismanı ve iddiayı kanıtlamak için gereken muayene dahil — rampadaki birim fiyatı değil.
