Comprender las 5 formas de reducir costes en la fabricación de chapa metálica puede repercutir drásticamente en su cuenta de resultados. La materia prima suele representar 86% del coste total, por lo que la optimización de los materiales es un aspecto esencial en el control del coste global. Esta hoja de ruta paso a paso examina las mejores prácticas que emplean los mejores fabricantes para conseguir una reducción de costes decisiva de hasta el 25% sin sacrificar la calidad ni la funcionalidad.

El coste de las operaciones, junto con la calidad, se ha convertido en un factor importante para la consecución de negocios en el competitivo entorno actual de la fabricación. El propietario estadounidense típico gasta una cantidad media de $1.581 cuando se trata del coste de fabricación de chapa metálica de un proyecto a medida, donde los precios oscilan entre 418 y 3.018. Sin embargo, la optimización de costes es un objetivo crucial de rentabilidad para los fabricantes que se dedican a proyectos a escala industrial, ya que en ese caso lo que está en juego es mucho más importante.

Por qué el coste de la fabricación de chapas metálicas es el más importante de la historia

Fabricación de chapas metálicas es un sector que se está transformando más rápidamente que nunca. El tamaño de la industria mundial de fabricación de chapa metálica en 2020 se fijó en 17.200 millones, y se espera que crezca a una tasa de crecimiento anual compuesta del 2,7 entre 2021 y 2028. 

No obstante, algunos de los retos con los que los fabricantes vienen luchando desde hace tiempo son la volatilidad de los precios de los materiales, el riesgo de la cadena de suministro y el desarrollo de un número creciente de requisitos en los componentes de precisión.

Los costes de fabricación pueden clasificarse a grandes rasgos en tres categorías: los costes directos de mano de obra, los costes directos de material y los gastos generales. El conocimiento de estos elementos de coste permite a los fabricantes saber dónde aplicar cambios estratégicos que generen grandes ahorros.

A través de la experiencia en EliteMold Tech, las empresas que han adoptado un riguroso plan de optimización de costes de fabricación tienden a estar por delante de su competencia cuando se trata de precio y plazo de entrega. Hemos comprobado que las decisiones de diseño tomadas al principio del proceso tienen el mayor impacto durante la fabricación final.

Los 5 mejores métodos para racionalizar el gasto en la fabricación de chapas metálicas

1. Optimizar el diseño para la fabricación

El diseño para la fabricación es el método de reducción de costes más eficaz. El coste en la fase de diseño suele oscilar entre el 5% del coste total de un producto comercializado, pero la decisión inicial puede disparar el coste o reducirlo sustancialmente. Soluciones importantes de optimización del diseño:

Geometrías aerodinámicas: Minimice las curvas, los cortes y las geometrías complejas que hacen que la producción lleve mucho tiempo.

Utilice radios de curvatura comunes: Seleccione el utillaje con bridas y radios de curvatura comunes para que el cambio sea sencillo y asequible

Reducir la necesidad de soldar: Siempre que sea posible, reduzca la necesidad de utilizar uniones soldadas estudiando soluciones de flexión.

Consolidar piezas: Divida las piezas múltiples en una sola pieza y ahorre tiempo ensamblando las piezas

Lugares donde aplicarlo: A Una empresa de fabricación de automóviles optimizó la construcción de un panel del capó, optimizando el radio de curvatura y minimizando el consumo de material, lo que se tradujo en un ahorro de costes de 15% durante la fabricación. Consejos para la aplicación práctica:

• Desarrolle el patrón plano con la ayuda del software CAD que dispone de herramientas específicas para chapa metálica para obtener un plano preciso.
• Mantener longitudes de brida uniformes en todos los diseños para agilizar la producción
• Evite colocar orificios en zonas críticas de flexión para evitar deformaciones

2. Selección y utilización estratégica de materiales

El mayor coste de la fabricación de chapas metálicas es el de los materiales. La elección inteligente de materiales puede suponer un ahorro directo de costes, pero sin pérdida de rendimiento.

Buenas prácticas en la selección de materiales:

• Selecciona materiales comunes: El aluminio (6061-T6 o 5052-H32), el acero (CRS1008) y el acero inoxidable (304-2B) son chapas estándar fácilmente disponibles, que nunca se encargan especialmente, por lo que no se cobran gastos de pedidos especiales.
• Optimizar el grosor: Hacer el material más fino a menos que haya un problema estructural que no lo permita.
• Considere sustitutos: Analizar materiales más baratos que puedan trabajar con las mismas funciones
• Compre la talla estándar: Las hojas estándar utilizan tamaños de producto estándar que no atraen precios superiores

Técnicas avanzadas de utilización de materiales:

• Optimización de la anidación: Diseñe patrones planos con un margen de ¼" a ½" alrededor de cada pieza, teniendo en cuenta la zona muerta de 1″ - 4″ en la dirección Y. Elija materiales populares: El aluminio (6061-T6 o 5052-H32), el acero (CRS1008) y el acero inoxidable (304-2B) son chapas estándar muy conocidas, no tan solicitadas que pueda haber un cargo por pedido especial
• Minimizar el grosor: A menos que haya un problema estructural que no lo permita, haga el material más fino
• Busca alternativas: Analizar materiales menos costosos que puedan operar con las mismas funciones
• Tamaño estándar Comprar: Las hojas de tamaño estándar utilizan tamaños de producto estándar, que no son premium.

Selección del método de corte:

Corte por láser: Ideal para formas complejas con requisitos de alta precisión

Puñetazos: Rentable para orificios estándar y geometrías sencillas

Enfoques combinados: Utilizar varios métodos estratégicamente en función de los requisitos de la pieza

Integración de la automatización: La automatización/robótica puede ayudar a aumentar la eficacia, la reducción de costes y la seguridad del proceso de fabricación. Los sistemas de soldadura robotizados pueden ahorrar grandes cantidades de horas de mano de obra con una mayor precisión, inalcanzable cuando se trata de medidas más grandes.

Optimización de la configuración: Reduzca los cambios de utillaje de pieza a pieza estandarizando el utillaje en piezas similares para optimizar los tiempos de cambio o reducir los costes relacionados con la preparación.

4. Economía de volumen y planificación

La planificación estratégica de la producción puede desbloquear importantes ventajas de costes mediante economías de escala y una mejor utilización de los recursos.

Reducción de costes por volumen:

Producción por lotes: Agrupe piezas similares para maximizar la eficacia de la configuración

Planificación anual: Previsión de las necesidades para negociar mejores precios de los materiales

Optimización de inventarios: Equilibrar los costes de transporte con descuentos por compras al por mayor

Estudio de caso: Estes redujo los costes de un cliente en 25% y el plazo de entrega de seis semanas a diez días mediante la implantación de la fabricación ajustada. Esta mejora permitió al cliente recuperar la producción de proveedores extranjeros.

Estrategias de contratación:

• Asociarse con proveedores que ofrezcan la compra directa a la fábrica
• Negociar contratos a largo plazo para estabilizar los precios
• Considerar programas de inventario en consignación para artículos de gran volumen

5. Minimizar las operaciones secundarias y el acabado

Las operaciones secundarias suelen representar centros de costes ocultos que pueden optimizarse mediante la planificación estratégica y enfoques alternativos.

Reducción de costes de acabado:

Selección del tratamiento superficial: El recubrimiento en polvo suele ser mucho más fácil de aplicar que la pintura húmeda y no afecta significativamente a los plazos de entrega. Esta opción puede reducir tanto los costes de material como el tiempo de procesamiento.

Optimización de la tolerancia: Especifique tolerancias estrechas sólo cuando sea funcionalmente crítico. Las tolerancias estándar reducen los requisitos de inspección y la complejidad de procesamiento.

Simplificación del montaje: Diseñe componentes para un ensamblaje eficaz que reduzca las necesidades de mano de obra y las posibles tasas de error.

Combinación de control de calidad:

Introducir el control de calidad durante el proceso para evitar repeticiones y residuos innecesariamente caros. La identificación de problemas en su fase más temprana evitaría el aumento de los costes posteriores.

Medidas de rendimiento Indicador clave de rendimiento (KPI)

Realice un seguimiento de estas métricas para evaluar la eficacia de la implantación de sus 5 formas de reducir costes en la fabricación de chapa metálica:

Tasa de utilización del material: Objetivo 85-90% eficacia

Reducción del tiempo de preparación: Medir las mejoras del cambio

Rendimiento de primera pasada: Supervisar las mejoras de la calidad

Coste total por pieza: Seguimiento de las tendencias generales de los costes

Reducción del plazo de entrega: Mejoras en la entrega de documentos

Puntos de referencia de la industria del mármol y el travertino

Uno de los mayores costes de la fabricación de chapa corresponde a las materias primas, por lo que la optimización de materiales desempeña un papel esencial en la reducción de costes. Normalmente, los mejores productores:

• Índices de utilización del material superiores a 85%
• Reducción del tiempo de configuración de 30-50% gracias a la estandarización
• Mejora de la calidad para obtener rendimientos de primera pasada superiores al 95
• Ahorro general del 15-25 por ciento gracias a la optimización integral

Aplicación de la reducción de costes

Fase 1: Evaluación y planificación ( Semanas1-2)

• Determinar oportunidades de mejora de alto impacto
• Elaboración del calendario de aplicación

Fase 2: Optimización del diseño (Semanas 3-6)

• Examinar los diseños actuales para comprobar las posibilidades de simplificación
• Normalizar los radios de curvatura y los requisitos de utillaje
• Establecer normas de diseño para la fabricación

Fase 3: Mejora de los procesos (Semana 7 10)

• Optimizar la anidación de materiales y el uso de material. Optimice la anidación de materiales y el uso de material.
• Maximizar el proceso de fabricación
• Aplicar mejoras de control de calidad

Fase 4: Mejorarlo (ilimitado)

• Seguimiento de los KPI
• Racionalizar los procesos en función de los resultados
• Escala de prácticas positivas en todas las iniciativas

Escollos que hay que evitar

Disponer de información sobre los posibles obstáculos contribuirá al éxito de la aplicación:

• Sobreingeniería: No hay necesidad de hacer nada excesivamente complicado para añadir costes
• Mala planificación: Una planificación inadecuada puede no revelar oportunidades de optimización. No a
• Resistencia al cambio: Hacer frente a la resistencia de la organización a nuevas formas de hacer las cosas
• Imagen a corto plazo: Los informes a corto plazo entrarían en escena para obtener beneficios a largo plazo, en lugar de meros ahorros sólo a corto plazo.

Tendencias futuras en la optimización de costes

El sector de la fabricación de chapa metálica sigue evolucionando con nuevas tecnologías y enfoques:

• Tecnología de gemelos digitales para la optimización de procesos
• Software de anidamiento basado en IA para aprovechar al máximo el material
• Integración de fabricación aditiva para geometrías complejas
• Procesos de fabricación respetuosos con el medio ambiente que minimizan el despilfarro y el coste de producción de energía.

Preguntas frecuentes

¿Cómo se pueden minimizar más rápidamente los precios de la fabricación de chapa?

El efecto más rápido lo produce la optimización del diseño. Sin grandes inversiones en equipos, se pueden conseguir inmediatamente reducciones de costes de entre el 10% y el 20% simplificando las geometrías, normalizando los radios de curvatura y racionalizando el uso de materiales.

¿Qué ahorro puede suponer para la fabricación una selección adecuada de materiales?

Avanzando en la elección estratégica de materiales, es posible ahorrar 15-30%. Los materiales estándar de uso, la maximización del grosor y la eficiencia del anidado son esenciales. El área donde la optimización es más importante sería la de las materias primas, ya que constituyen entre el 40% y el 60% del coste total de fabricación.

¿Es rentable automatizar también para reducir costes?

La automatización tiene una gran ventaja a largo plazo, sobre todo cuando el volumen de producción es elevado. Aunque al principio los costes son elevados, los sistemas robotizados pueden ahorrar costes de mano de obra en más de 30-50 % y aumentar la consistencia global, con lo que los costes de producción.

¿Cómo puede ayudar el software de diseño a reducir costes?

El software de CAD naval que incluye herramientas específicas para chapa metálica puede ayudar a optimizar el desarrollo de patrones planos y el rendimiento del anidado, así como a encontrar oportunidades de ahorro de costes en una fase temprana del proceso de diseño. Esto puede servir para evitar costosas modificaciones del diseño hacia el final de la producción.

¿Cuál es la repercusión de las tolerancias en los costes de la fabricación de chapas metálicas?

Las tolerancias más estrictas añaden costes sustanciales en forma de más mecanizado, inspección y posible reelaboración. Las tolerancias estándar pueden ahorrar entre un 10% y un 15% de los costes en comparación con las especificaciones demasiado estrictas.

Conclusión

La aplicación de estas 5 formas de reducir costes en la fabricación de chapa metálica requiere una planificación sistemática y un compromiso de mejora continua. Las estrategias mencionadas -la optimización del diseño, la elección inteligente de materiales, el proceso de producción eficaz, la economía de volumen y la reducción de las operaciones secundarias- funcionan como una unidad conjuntiva que proporciona una elevada economía del ahorro de costes.

En EliteMold Tech, hemos trabajado con fabricantes para conseguir reducciones de costes de entre el 15 y el 25% sin sacrificar ni mejorar los niveles de calidad. La clave del éxito se basa en un enfoque holístico que ha de tener en cuenta todos los componentes del proceso de fabricación, es decir, desde el diseño hasta la entrega final.

Los beneficios que se obtienen de la inversión en optimización de costes son un mayor poder competitivo, un mayor margen sobre los beneficios y la satisfacción del cliente. Las empresas que deciden dar un paso adelante en la aplicación de estas estrategias se encuentran en una posición estratégica para cosechar los beneficios a largo plazo en un mercado cada vez más competitivo.

¿Está listo para racionalizar sus gastos de fabricación de chapa metálica? Obtenga un análisis de costes completo y un plan de optimización personalizado que se ajuste a sus necesidades específicas rellenando este formulario ahora para ponerse en contacto con EliteMold Tech.