Confronto tra punzonatura da coil e stampaggio con pressa

Con queste due tecnologie a disposizione, dato il costo importante degli utensili da pressa, l'obiettivo è determinare il numero di pezzi discriminante N al di sotto del quale conviene lavorare con punzonatrice da coil. Per produzioni maggiori di N, converrà produrre uno stampo speciale per pressa. Anche in questo caso si procederà analizzando ciascuno dei fattori che compongono il costo della produzione, traendo infine le conclusioni.

Materia prima

Entrambe le macchine lavorano a partire da coil, dunque il costo della materia prima è identico.

Utensili

Il costo degli utensili speciali da pressa è molto maggiore rispetto al costo degli utensili da punzonatrice, che sono standard e riutilizzabili in diverse produzioni. Il costo del tempo di set up (preparazione macchina) è incluso nel costo degli utensili; lo si considera uguale nelle due macchine e trascurabile rispetto al costo dell'utensile speciale da pressa.

Costo orario

Entrambe le macchine non richiedono la costante presenza dell'operatore, dunque l'apporto della manodopera è trascurabile. Il costo annuo della manutenzione ed il costo dell'energia elettrica sono simili per le due macchine. Il costo dell'ammortamento delle due macchine dipende anche qui dal tipo di impianto. In linea di principio la punzonatrice da coil, a fronte di un investimento leggermente superiore, consente un grande risparmio in utensili nel medio e lungo termine. Per questo motivo il costo di ammortamento, e quindi anche il costo orario della linea di stampaggio sarà considerato leggermente inferiore rispetto alla punzonatrice da coil.

Il tempo di produzione

La pressa di stampaggio, come si è visto, produce un pezzo ad ogni colpo pressa. Dunque sono nella norma produzioni di 40, 60, 80, 120 pezzi al minuto e oltre. La punzonatrice da coil richiede un tempo per ogni operazione che va da 0,5 a 1 secondo. La produzione di un pezzo può richiedere ad esempio da pochi secondi a decine di secondi.

Conclusioni

Per ottenere il numero di pezzi discriminante N, che per la definizione data indica se produrre con punzonatrice da coil o costruire un utensile speciale per stampare da pressa, occorre uguagliare i due costi della produzione determinati dall'equazione già vista:
[costo produzione] = [materia prima] + [utensili] + [costo orario] x [ore di produzione].

Il costo della materia prima è lo stesso, pertanto lo si può eliminare dal calcolo. Vista la grande differenza esistente tra il costo degli utensili da punzonatrice e lo stampo da pressa, si considera in prima approssimazione nullo il costo degli utensili da punzonatrice rispetto a quelli dello stampo speciale. Data inoltre la molto maggiore velocità della pressa rispetto alla punzonatrice, si ritengono in prima analisi pari a zero le ore di produzione necessarie in una produzione con pressa e stampo. Le ore di produzione necessarie a completare la produzione con la punzonatrice da coil sono pari al numero di pezzi N moltiplicato le ore necessarie a realizzare un pezzo (tempo-ciclo).
Dopo alcuni passaggi si ottiene che
N = [Costo utensile pressa] / ( [costo orario punzonatrice] x [ore per pezzo in punzonatrice] )

Si supponga ad esempio che realizzare l'utensile costi 8.000,00 euro. Il costo orario della punzonatrice da coil sia 40,00 euro e la punzonatrice impieghi 20 secondi (pari a 0,0056 ore) a realizzare lo stesso pezzo.

Il numero discriminante N sarà pari a 35.700 pezzi. Per produzioni inferiori converrà produrre con punzonatrice da coil. Per produzioni superiori, converrà costruire uno stampo. Si noti che la formula proposta, per le approssimazioni introdotte, è incompleta mancando nel calcolo il costo degli utensili da punzonatrice (che aumentano il denominatore della formula) e il costo delle ore di produzione con pressa (che aumentano invece il numeratore). Tuttavia essa offre, oltre al vantaggio della semplicità, una valida indicazione sull'ordine dimensionale del numero discriminante N e apre ad alcune riflessioni. Si considerino costanti il costo orario della punzonatrice e il costo dell'utensile per pressa. Il grafico che esprime l'andamento del discriminante N in funzione del tempociclo in punzonatrice ha l'andamento mostrato in fig. 12. Il numero discriminante N cresce al diminuire del tempo-ciclo di produzione da coil, sono cioè inversamente proporzionali. Se nella formula si considerano infine costanti il costo orario della punzonatrice da coil ed il tempo - ciclo di produzione da coil, si osserva che il numero discriminante N aumenta all'aumentare del costo dello stampo.

tempo di produzione da coil
Fig. 12 Numero discriminante N in funzione del tempo di produzione da coil.