Qué determina el costo de las estructuras pesadas y los skids
Quienes se inician en la fabricación pesada suelen empezar comparando precios de acero. Es la palanca equivocada. En una bancada o un skid típico de varias toneladas, el material rara vez supera un tercio de la factura, y todo taller serio de la región compra chapa en un conjunto similar de acerías. La diferencia entre cotizaciones viene de las horas, no de las toneladas.
Esto es lo que ocurre realmente con el dinero, aproximadamente por orden de tamaño, y lo que puede hacer con cada partida.
La estructura de costos
| Partida | Parte de un trabajo típico | Cuánto puede controlarla |
|---|---|---|
| Horas de ajuste y soldadura | 30–45% | Mucho, el diseño de las uniones lo decide |
| Mecanizado | 15–30% | Mucho, número de caras y fijaciones |
| Chapa y perfiles | 20–30% | Muy poco |
| Acabado superficial | 5–15% | Algo, el sistema que especifique |
| Alivio de tensiones | 3–8% | Algo, el método y si se subcontrata |
| Calidad y documentación | 2–6% | Algo, lo que realmente necesite |
| Embalaje y flete interior | 5–12% | Algo, tamaño de la pieza e Incoterm |
Los porcentajes varían con la geometría. Un bastidor de transportador delgado y complicado es casi todo soldadura. Una placa base gruesa y simple con cuatro apoyos mecanizados es casi todo chapa y mecanizado.
Las horas de soldadura son el asunto principal
El metal de aportación es caro dos veces: en consumibles y alambre, y en el tiempo de arco para depositarlo. Todo lo que reduzca el volumen depositado reduce el costo aproximadamente en proporción.
Los culpables habituales:
- Soldaduras de penetración completa especificadas en todas partes. Son apropiadas donde la unión soporta carga de tracción o fatiga. En una escuadra que ubica un panel de cubierta, basta una soldadura en ángulo y cuesta una fracción.
- Soldaduras en ángulo sobredimensionadas. Una soldadura en ángulo de 12 mm contiene aproximadamente el doble de metal que una de 8 mm. Si el cálculo dice 8, especifique 8.
- Mal acceso a las uniones. Una soldadura que la antorcha alcanza en una pasada limpia es barata. La misma soldadura dentro de una caja cerrada, alcanzada por un agujero de mano, puede tardar cuatro veces más, y será más difícil de inspeccionar.
- Secciones cerradas sin ningún acceso. Si el interior no se puede soldar ni inspeccionar, el taller tiene que cambiar la secuencia de fabricación, lo que normalmente implica más utillaje.
En chapa gruesa, biselar o hacer doble bisel en una unión ahorra una cantidad sustancial de metal de aportación frente a una junta a tope sin preparar, lo que además reduce la distorsión, véase el control de la distorsión por soldadura en chapa gruesa.
El mecanizado es la segunda partida y la más fácil de sobreespecificar
El costo de mecanizado crece con el número de fijaciones, no con el número de características. Cuatro apoyos en una cara cuestan casi lo mismo que un apoyo en esa cara. Cuatro apoyos en cuatro caras distintas son cuatro veces el trabajo, más volver a referenciar entre cada una.
Dos preguntas que conviene hacerse antes de congelar el plano:
- ¿Esta cara realmente necesita mecanizarse, o necesita ser plana? Una superficie granallada y rectificada es mucho más barata que una fresada, y a menudo basta para un montaje no crítico.
- ¿Pueden llevarse las características mecanizadas a un mismo plano? Prever en el diseño un calzo de 3 mm es gratis. Mecanizar una segunda cara no lo es.
La tolerancia sigue la misma lógica. Una indicación de planitud copiada de un plano antiguo puede forzar toda una pasada de acabado adicional. El detalle está en la tolerancia de planitud en grandes conjuntos soldados mecanizados.
Chapa: donde hay menos margen
El material es un producto básico. Lo que usted puede influir es el aprovechamiento de chapa, es decir, con qué eficiencia salen sus piezas de una chapa estándar. Ayudan dos cosas:
- Redondear las dimensiones al material. Una pieza que necesita 2,450 mm y se dibuja a 2,520 mm puede obligar a usar una segunda chapa.
- Pedir más de una. En cantidades de cinco o más, el aprovechamiento sobre todo el lote suele ahorrar unos pocos puntos porcentuales de material y bastante más de preparación.
La calidad importa menos de lo que esperan los compradores. Pasar de A36 a A572 Grade 50 aporta límite elástico con un sobrecosto modesto, y a veces se amortiza al permitir adelgazar una sección. La comparación está en calidades de acero para conjuntos soldados pesados.
Acabado: tres sistemas, tres niveles de precio
- Granallado e imprimación de taller: el más barato, apropiado para equipos de interior que se pintarán después o nunca.
- Granallado, imprimación y acabado industrial 2K: la opción habitual para la mayoría de los equipos exportados. Duradero, y el color es el que usted elija.
- Galvanizado en caliente: el más caro con diferencia, y tiene consecuencias de diseño: orificios de ventilación y drenaje, riesgo de distorsión en secciones delgadas y un límite de tamaño marcado por la cuba. Vale la pena en exteriores o en ambientes de proceso húmedos.
Comparación completa en sistemas de acabado superficial para acero estructural.
Alivio de tensiones: partida pequeña, gran consecuencia
El alivio térmico de tensiones en sí no es caro. Lo caro es descubrir que su pieza es más larga que cualquier horno disponible, lo que obliga a subcontratar con su propio costo de transporte, o a pasar a un alivio vibratorio que quizá su especificación no permite.
Pregunte pronto por la longitud del horno. El panorama completo está en el alivio de tensiones en bancadas soldadas.
Calidad y documentación: compre lo que realmente va a leer
Un certificado de material, un mapa de soldaduras y un informe dimensional de primera pieza son baratos y siempre deberían tenerse. El END volumétrico en cada soldadura no es barato ni suele ser necesario. Especifique el END por unión, no con una declaración general; el razonamiento está en END para conjuntos soldados pesados.
La inspección por terceros suele añadir una tarifa fija por visita. En un primer pedido con un taller nuevo, es dinero bien gastado. En el cuarto pedido repetido, menos.
Flete: la partida que sorprende a muchos
El transporte interior hasta el puerto es proporcional a lo incómoda que sea la pieza, no a su peso. Un bastidor que cabe en un flat rack de 40 pies se envía a una tarifa predecible. Un bastidor 20 cm demasiado alto pasa a ser carga fuera de gálibo y puede costar varias veces más.
Por eso el diseño de bastidores divididos y atornillados gana tantas veces en costo puesto en destino aunque añada mecanizado y montaje. El lado del transporte se trata en transporte fuera de gálibo y de carga general.
Un ejemplo resuelto
Un skid de bomba de 6 toneladas, S355, granallado y pintado en 2K, cuatro planos de montaje mecanizados, una sola unidad, FOB Ciudad Ho Chi Minh. Aproximadamente:
- Chapa y perfiles: 26%
- Ajuste y soldadura: 38%
- Alivio de tensiones: 4%
- Mecanizado: 17%
- Acabado: 7%
- Calidad y documentos: 3%
- Embalaje y flete interior: 5%
Ahora cambie dos cosas en el plano: reduzca los cuatro planos de montaje a dos, y baje una soldadura en ángulo general de 10 mm a 8 mm donde el cálculo lo permita. El mecanizado baja aproximadamente un tercio de su partida y la soldadura cerca de un quinto de la suya. Eso es cerca de una décima parte del trabajo completo, a partir de dos decisiones que no cuestan nada en el papel.
Ese es el argumento para enviar un plano antes de congelarlo. Envíenos lo que tenga, aunque sea parcial, y le diremos qué partidas cargan el costo, dentro de 24 horas hábiles.