Co decyduje o koszcie ciężkich ram i skidów

Kupujący nowi w ciężkim wytwarzaniu zwykle zaczynają od porównywania cen stali. To niewłaściwa dźwignia. W typowej kilkutonowej podstawie maszyny lub skidzie urządzenia materiał rzadko stanowi więcej niż jedną trzecią faktury, a każdy wiarygodny zakład w regionie kupuje blachę z podobnej puli hut. Rozrzut między ofertami wynika z godzin, nie z ton.

Oto gdzie faktycznie leżą pieniądze, mniej więcej w kolejności wielkości, i co można zrobić w każdej pozycji.

Struktura kosztów

Pozycja	Udział w typowym zleceniu	Na ile Państwo na nią wpływają
Godziny pasowania i spawania	30–45%	Bardzo, decyduje konstrukcja złącz
Obróbka	15–30%	Bardzo, liczba powierzchni i zamocowań
Blacha i kształtowniki	20–30%	Bardzo mało
Wykończenie powierzchni	5–15%	Częściowo, określony system
Odprężanie	3–8%	Częściowo, metoda i to, czy jest podzlecane
QC i dokumentacja	2–6%	Częściowo, to, czego naprawdę potrzeba
Pakowanie i transport krajowy	5–12%	Częściowo, rozmiar elementu i Incoterm

Procenty zmieniają się wraz z geometrią. Cienka, wymagająca rama przenośnika to prawie wyłącznie spawanie. Gruba, prosta płyta podstawy z czterema obrabianymi stopami to prawie wyłącznie blacha i obróbka.

Godziny spawania to główny składnik

Spoiwo jest drogie dwa razy: raz jako materiały i drut, drugi raz jako czas łuku potrzebny na jego nałożenie. Wszystko, co zmniejsza objętość nałożonego metalu, zmniejsza koszt mniej więcej proporcjonalnie.

Typowi winowajcy:

• Spoiny pełnoprzetopowe określone wszędzie. Są właściwe tam, gdzie złącze przenosi rozciąganie lub zmęczenie. Przy wsporniku ustalającym osłonę wystarczy spoina pachwinowa, kosztująca ułamek tego.
• Zbyt duże spoiny pachwinowe. Spoina pachwinowa 12 mm zawiera mniej więcej dwa razy tyle metalu co 8 mm. Jeśli obliczenia dają 8, należy podać 8.
• Słaby dostęp do złącza. Spoinę, do której palnik dociera w jednym czystym przejściu, wykonuje się tanio. Ta sama spoina wewnątrz zamkniętej skrzyni, dostępna przez otwór rewizyjny, może trwać cztery razy dłużej i trudniej ją skontrolować.
• Przekroje zamknięte bez żadnego dostępu. Jeśli wnętrza nie da się spawać ani kontrolować, zakład musi zmienić kolejność budowy, co zwykle oznacza więcej oprzyrządowania.

Na grubej blasze ukosowanie lub dwustronne ukosowanie złącza oszczędza znaczną ilość spoiwa w porównaniu z rowkiem prostokątnym, co zmniejsza też odkształcenia, zob. welding distortion control on heavy plate.

Obróbka to druga co do wielkości pozycja i najłatwiej ją przeszacować

Koszt obróbki rośnie wraz z liczbą zamocowań, nie liczbą cech. Cztery stopy na jednej powierzchni kosztują niewiele więcej niż jedna stopa na tej powierzchni. Cztery stopy na czterech różnych powierzchniach to czterokrotna praca, plus ponowne bazowanie między nimi.

Dwa pytania warto zadać, zanim rysunek zostanie zamrożony:

1. Czy ta powierzchnia faktycznie wymaga obróbki, czy ma tylko być płaska? Powierzchnia piaskowana i szlifowana jest znacznie tańsza niż frezowana i często wystarcza dla mniej krytycznego mocowania.
2. Czy obrabiane cechy można sprowadzić do jednej płaszczyzny? Podniesienie wspornika o 3 mm w konstrukcji nic nie kosztuje. Obróbka drugiej powierzchni kosztuje.

Tolerancja podlega tej samej logice. Wymóg płaskości przepisany ze starszego rysunku może wymusić dodatkowe przejście wykańczające. Szczegóły w tolerancji płaskości w dużych obrabianych konstrukcjach spawanych.

Blacha: tu mają Państwo najmniej pola manewru

Materiał to towar. Na co można wpłynąć, to rozkrój, czyli jak efektywnie elementy wypadają ze standardowego arkusza. Pomagają dwie rzeczy:

• Zaokrąglać wymiary do materiału. Element wymagający 2,450 mm, narysowany na 2,520 mm, może wymusić drugi arkusz.
• Zamawiać więcej niż jedną sztukę. Przy ilościach od pięciu rozkrój obejmujący partię zwykle oszczędza kilka procent materiału i wyraźnie więcej na przygotowaniu.

Gatunek ma mniejsze znaczenie, niż kupujący oczekują. Przejście z A36 na A572 Grade 50 daje wyższą granicę plastyczności za umiarkowaną dopłatą, a czasem samo się zwraca dzięki możliwości zmniejszenia przekroju. Porównanie jest w gatunkach stali dla ciężkich konstrukcji spawanych.

Wykończenie: trzy systemy, trzy poziomy cen

• Piaskowanie i podkład warsztatowy: najtańsze, odpowiednie dla urządzeń wewnętrznych, które będą później malowane lub nigdy.
• Piaskowanie, podkład i przemysłowa farba nawierzchniowa 2K: domyślne dla większości eksportowanych urządzeń. Trwałe, a kolor wybierają Państwo sami.
• Cynkowanie ogniowe: zdecydowanie najdroższe i ma konsekwencje konstrukcyjne: otwory odpowietrzające i odpływowe, ryzyko odkształceń cienkich przekrojów oraz limit rozmiaru wyznaczony przez wannę. Warto na zewnątrz lub w wilgotnym środowisku procesowym.

Pełne porównanie w surface finish systems for structural steel.

Odprężanie: mała pozycja, duże konsekwencje

Samo odprężanie cieplne nie jest drogie. Drogie jest odkrycie, że element jest dłuższy niż jakikolwiek dostępny piec, co wymusza albo podzlecenie z własnym kosztem transportu, albo przejście na odprężanie wibracyjne, którego specyfikacja może nie dopuszczać.

Prosimy zapytać o długość pieca wcześnie. Pełny obraz w stress relief for welded machine bases.

QC i dokumentacja: kupować to, co faktycznie zostanie przeczytane

Świadectwo materiałowe, plan spoin i wymiarowy FAI są tanie i zawsze należy je mieć. Objętościowe NDT każdej spoiny nie jest ani tanie, ani zwykle konieczne. Prosimy określać NDT dla złącza, a nie ogólnym zapisem, uzasadnienie w NDT for heavy weldments.

Kontrola strony trzeciej zwykle dodaje stałą opłatę za wizytę. Przy pierwszym zamówieniu w nowym zakładzie to dobrze wydane pieniądze. Przy czwartym zamówieniu powtarzalnym już mniej.

Fracht: pozycja, która zaskakuje

Transport krajowy do portu zależy od tego, jak kłopotliwy jest element, nie od tego, jak jest ciężki. Rama mieszcząca się na flat racku 40 ft jedzie po przewidywalnej stawce. Rama o 20 cm za wysoka staje się ładunkiem ponadgabarytowym i może kosztować kilkakrotnie więcej.

Dlatego split-and-bolt frame design tak często wygrywa pod względem kosztu dostarczonego towaru, mimo że dodaje obróbkę i montaż. Stronę transportową opisano w out-of-gauge and breakbulk shipping.

Przykład obliczeniowy

Skid pompy 6 t, S355, piaskowany i malowany 2K, cztery obrabiane płaszczyzny mocowania, jedna sztuka, FOB Ho Chi Minh City. Mniej więcej:

• Blacha i kształtowniki: 26%
• Pasowanie i spawanie: 38%
• Odprężanie: 4%
• Obróbka: 17%
• Wykończenie: 7%
• QC i dokumentacja: 3%
• Pakowanie i transport krajowy: 5%

Teraz zmieniamy dwie rzeczy na rysunku: sprowadzamy cztery płaszczyzny mocowania do dwóch i zmniejszamy ogólną spoinę pachwinową 10 mm do 8 mm tam, gdzie pozwalają obliczenia. Obróbka spada o mniej więcej jedną trzecią swojej pozycji, a spawanie o około jedną piątą swojej. To blisko jedna dziesiąta całego zlecenia, z dwóch decyzji, które na papierze nic nie kosztują.

Na tym polega argument za przesłaniem rysunku przed jego zamrożeniem. Prosimy przesłać to, co Państwo mają, nawet niepełne, a w ciągu 24 godzin roboczych powiemy, które pozycje niosą koszt.