如何估算射出成形模具should-be cost

2022/09/16閱讀時間約 4 分鐘
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談到價格,機構設計工程師總會說那不是機構設計的範疇,也不是我的工作內容。哪泥!雖然在大部分公司內部有詳細的責任區分,ME、CCD (成本分析)或 Sourcer 部門來負責成本分析,但是一個專業的機構設計人員如果對模具費一點概念都沒有,那試問,在設計過程中,如何避免過度的使用斜銷、如何避免不必要的外滑塊...等等,如果對塑膠模具費一點概念都沒有,那又如何設計出一個有價格競爭力的產品,畢竟模具費終究會攤提到每一個零件的單價上面。
從一個塑膠部件的3D圖面來說,觀察模具價格的面相有很多,有部件大小、表面處理、斜銷、滑塊...等等,當然,一個模具價錢的database畢竟還是需要簡單的Excel marco來做計算,這樣會幫助工程師減少花時間在費用的加總。所以基本的Excel技巧是需要的。然而,在塑膠射出成型模具費用的評估上,主要的面相可以朝以下幾個主要的心項目來著手。
  1. 部件的大小及模穴數量: 影響模具大小最直接的要素就是部件的大小。要知道,模具的大部份重量是來自模仁及模座,對於鋼材得價格計算,其實就是以重量做 cost base,除非選用了特殊鋼材,例如說鋼材需要透過某種bidding的程序才能得到的材料,模具的價格就必須以該bidding的價格來計算了。
  2. 熱流道:如果因為成型及外觀上的需求,必須使用熱流道、熱澆道的話,費用必須編列人之外,還必須包括熱流板 (manifold)。當然,針對一個機種含有多種不同顏色系列的注塑件,hot runner 的價格就必須再做加乘。至於原因,3C機構設計爸會在 hot runner 的分享中會做說明。
  3. 鋼材的選擇: 不同廠牌的鋼材,價格差距甚大。高光塑膠件模仁材質所使用的S136系列鋼材和一般的射出成形件所使用的模仁材質SKD系列鋼材,價格就相差了快3倍。所以,在選定模具鋼材之前,一定要了解產品的規格需求。比如說,產品外觀是不是咬花,還是拋光,拋光等級。另外,測試規格也必須事先了解,比如說,如果振動測試的規格必須經過 5G的測試規格,那麼塑膠的強度有可能需要透過加玻纖來增加強度,那麼,外觀的塑膠件就必須使用RHCM的模具來解決浮纖的問題。
  4. 模具壽命: 模具壽命也影響了模具大小,尤其是模仁的材料厚度,相對的模座大小也被動的受影響。
  5. 滑塊/斜銷: 滑塊/斜銷的使用數量,純粹是按照所設計的部件3D圖來做評估,在預設的資料庫中,選擇不同大小及長度的滑塊/斜銷就可以得到滑塊/斜銷在整體模具費中所佔的比例。
  6. 模具結構種類: 各位都知道,模具的種類分為兩板模、三板模、雙料成型模、RHCM模、IMDIMR/IMF模具...等等,這些模具的結構大不同,在模具費用的預估上,會有不同程度的價格因子。
  7. 加工: 在模具的加工項目上, 包括了熱處理、CNC、組裝...等等。機構工程師必須對模具的材質要稍微做study。因為有些模具不必熱處理,有些模具太硬、加工不易。所以,加工費的多寡,跟模具材質的選定也有很大的關聯。
  8. 管銷費用: 這一項費用各個廠商的參數一定不同,對於研發設計部門的should be cost 就算,只要做幾項 high level的價錢數字就可以了。例如,廠房費用攤提、加工機器費用攤提、員工薪水攤提、其他費用攤提....等等。
機構設計人員可以不必知道真正的模具價錢,但是不可以對價錢的計算base一點概念都沒有。在同一個公司服務都有可能職務的異動,何況是在職場上跳槽換工作,花短短的時間來增加自己的技術磚塊堆疊,日積月累,對於模具的 "should be" cost 也有一個清楚的 picture,在所有溝通上就會游刃有餘,同時也增加了自己的能力。
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