金属プレス加工のコスト：金型費と1 個あたり単価の構造

プレス部品は、どの1 個にも金型を背負っています。その金型は設計され、切削され、組まれ、試し打ちされ、保守されます。その費用は一度だけ払う一時費用です。これに対して1 個あたりの単価は、材料、プレス時間、後工程、検査を反映します。

金型費は固定費なので、1 個あたりに按分した金型費は数量が増えるほど下がります。一方で、1 個あたりの単価はもっとゆっくりしか下がりません。材料とサイクルタイムで決まるためです。数量に対してグラフを描くと、部品1 個あたりの総コストは急に落ちて、やがて平坦になります。曲げやレーザーの工程と交差する点が、損益分岐数量です。

金型の形式は、形状と数量から選びます。順送金型は工程を各ステーションに分け、1 ストロークごとに完成品を出します。コイルから送る中小部品の大量生産に向いています。複合型は打抜きと抜きを1 ストロークで行い、精度を必要とする平坦な部品を中程度の数量で作るのに向いています。トランスファー型は、ストリップとして送れない大きい部品を扱います。ファインブランキングは、1 ストロークで滑らかで綺麗な切断面と厳しい公差を実現し、後工程の機械加工を省けますが、専用のプレス機を必要とします。

選び間違えると、どちらの方向にも高くつきます。数量のない部品に順送金型を起こせば金型費を無駄にしますし、100 万個の部品ファミリーに複合型を使えば、何年ものあいだ、1 ストロークごとにサイクルタイムを無駄にします。

プレス部品は、プレス機から出た時点で完成していることはほとんどありません。バリ取り、バレル研磨、タップ加工、インサート圧入、めっき、塗装、組立、梱包は、いずれもコストを積み増します。そして、そのいくつかは自前の最小ロットを持つロット処理です。専用のめっきロットが必要な部品は、どれだけ速くプレスできても、安い部品ではありません。

検査も同じです。大量生産の部品は通常、抜き取りとゲージで管理しますが、初品は金型を起こすときに行い、顧客固有の報告書は価格に含めます。金型を切る前に検査計画を合意しておくことが、後々の気まずい会話を防ぎます。

• レーザー切断と曲げに対する損益分岐数量を、年間数量が下回っている場合。金型は決して元を取れません。
• 設計がまだ凍結されていない場合。金型を切ったあとの設計変更は、すべて金型修正になります。
• 顧客の仕様ごとに形状が変わる部品の場合。ただし、共通の形状を共通の金型で処理し、違いを後工程で処理できる場合は除きます。
• 非常に大きい部品を非常に少ない数量で作る場合。トランスファー型は経済的に成立せず、平板からの成形で足ります。