Il confronto tra punzonatura da foglio e da coil

diagramma di produttività
Fig. 7 Diagramma produttività - flessibilità e collocazione delle tecnologie in esame.

Allo stato dell'arte, la punzonatura da coil (fig. 8) è particolarmente indicata alla realizzazione di prodotti con due lati corrispondenti ai lati del nastro (figg. 9-11) e in serie medie e piccole (da 200 pezzi a 500 mila pezzi all'anno in un turno).
Inoltre, la punzonatura da coil è ideale per la produzione in serie di pezzi "uno diverso dall'altro", se questi appartengono alla stessa famiglia (lotto 1). Ad esempio, i telai per porte e finestre sono prodotti in serie di un solo pezzo: le punzonature sono simili ma le dimensioni (altezza e larghezza della porta o della finestra) sono diverse da prodotto a prodotto.

Fig. 9 Esempi di prodotti realizzati in punzonatura da coil (pannelli per porte).

pannelli e ripiani per mobili metallici
Fig. 10 Prodotti lavorati con punzonatura da coil (pannelli e ripiani per mobili metallici)

telai e porte di sicurezza
Fig. 11 Prodotti lavorati con punzonatura da coil (telai per porte di sicurezza)

La punzonatura da foglio è impiegata per la produzione di pezzi di forma rettangolare (come la punzonatrice da coil), ma può realizzare anche geometrie molto complesse, posizionandole in nesting all'interno del foglio. La punzonatura da foglio può realizzare anche un solo pezzo, completamente diverso dagli altri ottenuti dallo stesso foglio. Viene utilizzata, dunque, anche per la realizzazione di serie piccolissime (da 1 a 50 pezzi). Il confronto tra le due tecnologie sarà eseguito per una serie media di pezzi realizzabili con entrambe le macchine. Si analizzeranno ciascuno dei fattori che compongono il costo della produzione. Dunque saranno tratte le conclusioni, valide all'interno delle ipotesi già espresse.

Materia prima

La punzonatrice da foglio lavora da lamiere in formati standard commerciali o cesoiate a misura. Nel primo caso occorre prevedere una percentuale di scarto dal 10% al 20%, per l'impossibilità di utilizzare completamente la superficie del foglio. Lavorando con lamiere cesoiate a misura, la percentuale di scarto è minima ma il costo del cesoiato è superiore a quello del formato standard.

La punzonatrice da coil, invece, lavora nastri da bobine che giungono, tagliate a misura, dal centro servizi. La percentuale di scarto all'interno di un coil è al massimo l'1%.

Mentre la punzonatrice da coil utilizza, in sostanza, tutto il materiale del rotolo, la punzonatrice da foglio genera un maggiore costo di materia prima, per la presenza di maggiore scarto o per il maggiore costo delle lamiere cesoiate a misura.

Utensili

Per quanto riguarda il costo degli utensili, si stima che entrambe le punzonatrici, utilizzando punzoni di tipo standard (ad esempio utensili standard a torretta alta) comportino la medesima spesa in utensili.

Costo orario

L'ultimo fattore da valutare è il costo orario, che si moltiplicherà poi per il tempo di produzione.
Per il calcolo si considerano uguali, nei due tipi di macchina, i costi di manutenzione e di energia elettrica. Il costo della manodopera dipende dal tipo d'impianto.

La punzonatrice da foglio richiede la costante presenza di almeno un operatore, per le operazioni di carico foglio e scarico pezzo. Questo costo può essere eliminato introducendo un sistema robotizzato di carico e scarico sulla punzonatrice da foglio; naturalmente l'impianto richiede in questo caso un maggiore investimento e dunque un aumento del costo dell'ammortamento della punzonatrice da foglio, come si vedrà. Anche una semplice punzonatrice da coil, invece, produce automaticamente senza la presenza costante dell'operatore, che si limita alle operazioni di carico coil e scarico pallet. Il costo dell'ammortamento per la punzonatrice da foglio e da coil dipende dal tipo di impianto acquistato. In questa analisi consideriamo il costo di ammortamento di una punzonatrice da foglio con carico e scarico manuale pari al costo di ammortamento di una punzonatrice da coil.
Se la punzonatrice da foglio è dotata di carico e scarico automatico, il costo orario della manodopera sarà ridotto, ma si alzerà il costo dell'ammortamento della macchina. Inoltre, esistono in commercio punzonatrici da coil compatte che consentono un investimento ancora più contenuto (figura 8) e quindi un costo orario di ammortamento ancora più basso.
Per tutti questi motivi la punzonatrice da coil ha evidenziato, nelle varie condizioni operative, costi orari più bassi, rispetto all'impianto da foglio, dal 20% fino al 30%.

punzonatrice da coil
Fig. 8 Punzonatrice da coil per nastri fino a 1000 mm di larghezza.

Il tempo di produzione

Il valore del costo orario va poi moltiplicato per le ore di produzione.

Nella punzonatrice da foglio, come si è visto nel paragrafo dedicato alla velocità, al tempo macchina di punzonatura va sommato il tempo necessario al carico foglio e scarico pezzo.
Questo tempo va dai 30 ai 50 centesimi di minuto, sia che la manovra avvenga manualmente o automaticamente.

Nella punzonatrice da coil, invece, il tempo macchina è pari al tempo ciclo del prodotto; questo fa sì che la punzonatrice da coil sia normalmente più veloce della punzonatrice da foglio e impieghi dunque meno ore a realizzare la produzione. In generale, si osserva che più il pezzo è semplice, più la punzonatrice da coil è produttiva rispetto alla punzonatrice da foglio.

Conclusione

La punzonatrice da coil dunque comporta costi inferiori per materia prima, per il costo orario e impiega normalmente meno ore a completare la produzione. Il primo e il terzo addendo della somma
[materia prima] + [utensili] + [costo orario] x [ore di produzione] = [costo produzione]
sono inferiori nella punzonatrice da coil rispetto alla punzonatrice da foglio. Se ne conclude che, per serie medie e piccole, e con pezzi idonei alla produzione da coil, quest'ultima è la tecnologia che realizza la produzione con il minor costo.