加工中心的实际成本：全生命周期ROI

问题很容易定义，但提前解决可能很快变得复杂：“制造商在进行[投资回报率（ROI）]计算时通常只关注设备价格，而没有评估设备的总寿命周期成本或预期性能。”

这就是Makino的白皮书“高性能加工中心ROI：如何确定机器的真正价值”的开始。垂直或水平加工中心的实际成本不能包含在其要价中。作者，财务副总裁Tom Scherpenberg和前VP Tom Clark，争辩说，你必须考虑操作，维护和退役成本在任何一个特定的机器产生的费用和收入的认真评估。

编者按：代替白皮书，Makino现在主持了一场同名的网络研讨会，链接如上。

考虑一下，这显然是有道理的，但很难解释机器在其生命周期中影响底线的所有方式。他们的论文概述了四个需要跟踪的类别。

1.购置成本

一般来说，这些费用涉及获得和安装机器:

• 购买价格
• 安装和设置
• 员工培训

作者补充说，售后服务、供应商声誉、设备保修和支持服务在机器生命周期的不同时期也很重要。例如，他们写道，“供应商能够进行操作和维护培训并提高员工能力，这可以防止生产率下降。”

2.运营成本

这些成本来自于在加工中心切割金属的累积时间。对克拉克和舍彭伯格来说，估算运营成本需要仔细研究机器的设计和建造可能对生产率产生的影响。

循环时间

周期时间是决定机器生命周期ROI的重要组成部分。作者引用了以下机器特性作为设计元素的例子，这些设计元素会影响周期时间，从而影响ROI:

• 大功率主轴可进行高速切削
• 更大的主轴轴承可以更好地处理切割力，以获得更高的精度，从而减少精加工工作
• 加速/减速率会影响非切割时间
• 单件铸造、三点调平和分层或阶梯式立柱设计等结构特征可以降低机器振动，从而获得更高的精度

在考虑周期时间时要记住的另一件事是部分设置。可以在一次设置中准备多个工件吗?每项工作都能预先给机器编好程序吗?用更少的劳动力生产更多的零件，自动降低了每个零件的成本。

刀具寿命

操作成本还应考虑刀具寿命。如上所述，机器设计处理切削力和保持稳定性的方式最终会对ROI产生影响。作者指出了刚性结构和延长工具寿命的好处：

• 减少必要的切削道次可缩短加工时间
• 稳定性问题导致的旋转偏转减少，使精加工工具的库存减少
• 某些特征需要较少的精加工工具焊道
• 增加的金属去除率是通过在更深的轴向深度切削实现的

此外，作者还写道，工具寿命的延长意味着在更换工具、测量工具、更新工具信息和其他相关任务上投入的劳动更少。

部分质量

刚性、精确的加工直接影响到第三类运营成本：零件质量。加工到更严格公差和更高质量表面光洁度的零件不太可能需要二次操作，如定位、手工精加工或EDM工艺。减少额外加工显然会影响周转和交付周期。

过程可靠性

ROI可能受加工周期中涉及的劳动力数量和类型的影响。实现不间断或无人值守加工的控制和编程功能可以提高返回，因为不需要操作员干预，因此引入错误或变化的机会更少。

3.维护费用

尽管维护预算通常包含在运营成本中，但作者说，它们可能不会准确地反映在机器投资回报率的计算中。维护意味着停机，而维修通常意味着计划外的停机，但作者也敏锐地注意到，维护问题可能会在机器最终进行维修之前就影响其生产率。

例如，作者提出了一个假设的场景，其中滚珠丝杠需要更换。修理厂必须留意零件及其安装、报废零件、计划外停机和加班的费用。但那个螺丝不是一下子就坏掉的。他们写道:“在人们意识到问题出在哪里之前，这台机器的性能可能已经下降了。”这种逐渐的失效也很容易降低零件的质量。

4.退役费用

最后，作者认为，投资回报率应该考虑到机器的剩余价值，以及一旦付款完成或租约到期，处理或继续使用机器的成本和收益。低成本机器的维护成本在第4年到第12年往往会增加，对零件质量、报废和加工成本产生负面影响。作者写道，一些高性能的机床可能会在三年之后保留50%的价值。这些类型的估计应该包括在ROI计算中。

这本13页的完整白皮书详细介绍了影响机器整个生命周期ROI的四类成本。此外，本文还包括一节介绍了增加自动化如何提高某些机床的投资回报率；比较租赁与购买新机器的影响的章节；还有几个ROI电子表格示例，其中包含可下载的交互式版本的链接。可在以下网址找到完整的白皮书：makino.com.

这篇博客最初发表于techspex.com.