Compreender as 5 maneiras de reduzir custos na fabricação de chapas metálicas pode ter um impacto significativo nos seus resultados financeiros. A matéria-prima geralmente representa 86% do custo total e, portanto, a otimização dos materiais é um aspecto essencial no controle do custo geral. Este roteiro passo a passo examina as melhores práticas que os principais fabricantes empregam para alcançar uma redução decisiva de custos de até 25 por cento, sem sacrificar a qualidade ou a funcionalidade.

O custo das operações, aliado à qualidade, tornou-se um fator determinante para o sucesso dos negócios no atual ambiente competitivo do setor de manufatura. O proprietário típico de imóvel nos EUA gasta, em média, $1.581 com o custo da fabricação de chapas metálicas para um projeto personalizado, cujos preços variam entre 418 e 3.018. No entanto, a otimização de custos é uma meta crucial para a rentabilidade dos fabricantes envolvidos em projetos em escala industrial, já que os riscos são muito maiores nesse caso.

Por que o custo da fabricação de chapas metálicas é mais importante do que nunca

Fabricação de chapas metálicas é um setor que, por si só, está se transformando mais rapidamente do que nunca. O tamanho do setor mundial de fabricação de chapas metálicas em 2020 foi estimado em 17,2 bilhões, e espera-se que cresça a uma taxa de crescimento anual composta de 2,7% entre 2021 e 2028. 

No entanto, alguns desafios de longa data com os quais os fabricantes vêm enfrentando dificuldades são a volatilidade dos preços das matérias-primas, os riscos da cadeia de suprimentos e o surgimento de um número cada vez maior de requisitos para componentes de precisão.

Os custos de fabricação podem ser classificados, de maneira geral, em três categorias: custo direto de mão de obra, custo direto de material e custos indiretos. O conhecimento desses elementos de custo permite que os fabricantes identifiquem onde implementar mudanças estratégicas que levarão a uma economia significativa.

Com base na experiência da EliteMold Tech, as empresas que adotaram um plano rigoroso de otimização de custos de fabricação tendem a estar à frente da concorrência no que diz respeito a preço e prazo de entrega. Constatamos que as decisões de projeto tomadas no início do processo têm o maior impacto na fase final da fabricação.

Os 5 melhores métodos para otimizar os gastos na fabricação de chapas metálicas

1. Otimizar o projeto para a fabricação

O processo “do projeto à fabricação” é o método mais eficaz para redução de custos. O custo na fase de projeto normalmente representa cerca de 5% do custo total de um produto comercializado, mas a decisão inicial pode tanto aumentar o custo quanto reduzi-lo substancialmente. Soluções importantes para otimização do projeto:

Geometrias aerodinâmicas: Minimize dobras, cortes e geometrias complexas que tornam a produção demorada.

Utilize raios de curvatura comuns: Selecione as ferramentas com flanges e raios de curvatura padronizados, de modo que a troca seja simples e econômica

Reduzir a necessidade de soldagem: Sempre que possível, reduza a necessidade de utilizar juntas soldadas, considerando soluções de dobra.

Consolidar peças: Junte as várias peças em uma única peça e economize tempo montando-as

Locais onde aplicá-lo: A Uma montadora de automóveis otimizou a fabricação de um painel do capô, ajustando o raio de curvatura e minimizando o consumo de material, o que resultou em uma economia de 15% durante a fabricação. Dicas para a implementação prática:

• Elabore o desenho em plano com a ajuda do software CAD que possui ferramentas específicas para chapas metálicas, a fim de obter um projeto preciso
• Manter comprimentos de flange consistentes em todos os projetos para otimizar a produção
• Evite fazer furos em áreas críticas de flexão para impedir deformações

2. Seleção e utilização estratégica de materiais

O maior custo da fabricação de chapas metálicas é o custo dos materiais. Escolhas inteligentes de materiais podem resultar em economia direta de custos, sem comprometer o desempenho.

Melhores práticas para a seleção de materiais:

• Selecione os materiais mais comuns: Alumínio (6061-T6 ou 5052-H32), aço (CRS1008) e aço inoxidável (304-2B) são chapas metálicas padrão facilmente disponíveis, que nunca são encomendadas sob medida; portanto, não há cobrança por encomenda especial
• Otimizar a espessura: Reduza a espessura do material, a menos que haja um problema estrutural que não permita isso
• Considere alternativas: Analisar materiais mais baratos que possam cumprir as mesmas funções
• Compre o tamanho padrão: As folhas padrão utilizam tamanhos padrão de produto que não implicam preços mais elevados

Técnicas avançadas de utilização de materiais:

• Otimização de aninhamento: Projete os desenhos planos com margem de costura de ¼” a ½” ao redor de cada peça, levando em consideração a zona morta de 1″ a 4″ na direção Y. Escolha materiais comuns: alumínio (6061-T6 ou 5052-H32), aço (CRS1008) e aço inoxidável (304-2B) são chapas metálicas padrão bem conhecidas, que não são tão raras a ponto de gerarem uma taxa de pedido especial
• Minimizar a espessura: A menos que haja um problema estrutural que não permita isso, reduza a espessura do material
• Considere alternativas: Analisar materiais mais baratos que possam desempenhar as mesmas funções
• Compra no tamanho padrão: Os lençóis de tamanho padrão utilizam tamanhos padrão de produto, que não são de alta qualidade.

Seleção do método de corte:

Corte a laser: Ideal para formas complexas com altos requisitos de precisão

Soco: Custo-benefício para furos padrão e geometrias simples

Abordagens combinadas: Utilize vários métodos de forma estratégica, com base nos requisitos das peças

Integração de automação: A automação e a robótica podem contribuir para aumentar a eficiência, reduzir custos e melhorar a segurança do processo de fabricação. Os sistemas de soldagem robótica têm o potencial de economizar uma grande quantidade de horas de trabalho, com um nível de precisão que seria impossível de alcançar ao lidar com peças de maiores dimensões.

Otimização da configuração: Reduzir as trocas de ferramentas entre peças por meio da padronização das ferramentas em peças semelhantes, a fim de otimizar os tempos de troca ou reduzir os custos relacionados à configuração.

4. Aproveitar as vantagens da economia de escala e do planejamento

O planejamento estratégico da produção pode gerar vantagens significativas em termos de custos por meio de economias de escala e de uma melhor utilização dos recursos.

Redução de custos com base no volume:

Produção em lote: Agrupe peças semelhantes para maximizar a eficiência da montagem

Planejamento anual: Prever as necessidades para negociar melhores preços de materiais

Otimização de estoque: Equilibre os custos de manutenção com os descontos por compra em grande quantidade

Estudo de caso: A Estes reduziu os custos de um cliente em 25% e o prazo de entrega de seis semanas para dez dias por meio da implementação da produção enxuta. Essa melhoria permitiu que o cliente trouxesse de volta a produção de fornecedores no exterior.

Estratégias de aquisição:

• Estabeleça parcerias com fornecedores que ofereçam compras diretas da fábrica
• Negociar contratos de longo prazo para garantir a estabilidade dos preços
• Considere a adoção de programas de estoque em consignação para itens de alto volume

5. Minimizar as operações secundárias e o acabamento

As operações secundárias costumam representar centros de custo ocultos que podem ser otimizados por meio de planejamento estratégico e abordagens alternativas.

Redução de custos de acabamento:

Seleção do tratamento de superfície: O revestimento em pó é, em geral, muito mais fácil de aplicar do que a tinta líquida e não afeta significativamente os prazos de entrega. Essa opção pode reduzir tanto os custos com materiais quanto o tempo de processamento.

Otimização de tolerâncias: Especifique tolerâncias restritas apenas nos casos em que sejam funcionalmente essenciais. As tolerâncias padrão reduzem os requisitos de inspeção e a complexidade do processamento.

Simplificação da montagem: Projetar componentes para uma montagem eficiente, a fim de reduzir as necessidades de mão de obra e as taxas potenciais de erro.

Combinação de controle de qualidade:

Incorpore o controle de qualidade durante o processo para evitar retrabalhos desnecessariamente onerosos e desperdício. A identificação de problemas em um estágio inicial evitaria o aumento dos custos nas etapas posteriores.

Medidas de Desempenho – Indicador-chave de desempenho (KPI)

Acompanhe essas métricas para avaliar a eficácia da implementação das suas 5 maneiras de reduzir custos na fabricação de chapas metálicas:

Taxa de aproveitamento do material: Meta de eficiência de 85-90%

Redução do tempo de configuração: Avaliação das melhorias na troca de medidas

Rendimento na primeira passagem: Acompanhar as melhorias na qualidade

Custo total por peça: Acompanhar as tendências gerais de custos

Redução do prazo de entrega: Melhorias na entrega de documentos

Referências do setor para travertino e mármore

Um dos maiores custos da fabricação de chapas metálicas é o das matérias-primas; por isso, a otimização do uso de materiais desempenha um papel essencial na redução de custos. Os melhores fabricantes normalmente:

• Taxas de utilização de materiais superiores a 85%
• Reduzir o tempo de preparação em 30-50% por meio da padronização
• Proporcionando melhorias de qualidade que geram rendimentos na primeira tentativa de mais de 95%
• Economia geral de 15% a 25% como resultado de uma otimização abrangente

Implementação da redução de custos

Fase 1: Avaliação e Planejamento (Semanas 1-2)

• Identificar oportunidades de melhoria de alto impacto
• Elaboração do cronograma de implementação

Fase 2: Otimização do projeto (semanas 3 a 6)

• Analisar os projetos atuais para verificar as possibilidades de simplificação
• Padronizar os raios de curvatura e os requisitos de ferramentas
• Estabelecer regras de projeto para fabricação

Fase 3: Melhorias nos processos (Semanas 7 a 10)

• Otimizar o agrupamento de materiais e o uso de material. Otimizar o agrupamento de materiais e o uso de material.
• Maximizar o processo de fabricação
• Implementar melhorias no controle de qualidade

Fase 4: Melhorar (Ilimitado)

• Acompanhar os KPIs
• Racionalizar os processos com base nos resultados
• Escala de práticas positivas em todas as iniciativas

Armadilhas a serem evitadas

Ter informações sobre possíveis obstáculos contribuirá para o sucesso da implementação:

• Engenharia excessiva: Não há necessidade de complicar demais as coisas para aumentar os custos
• Planejamento inadequado: Um planejamento inadequado pode deixar de identificar oportunidades de otimização. Isso não significa que...
• Resistência à mudança: Lidar com a resistência da organização às novas formas de trabalhar
• Imagem de curto prazo: Os relatórios de curto prazo passariam a ser considerados com o objetivo de obter benefícios de longo prazo, em vez de apenas economias no curto prazo

Tendências futuras na otimização de custos

O setor de fabricação de chapas metálicas continua evoluindo com novas tecnologias e abordagens:

• Tecnologia de gêmeo digital para otimização de processos
• Software de agrupamento baseado em IA para aproveitamento máximo do material
• Integração da manufatura aditiva para geometrias complexas
• Processos de fabricação ecologicamente corretos que minimizam o desperdício e o custo de produção de energia

Perguntas frequentes

Como é possível reduzir os custos da fabricação de chapas metálicas mais rapidamente?

O efeito mais rápido é obtido por meio da otimização do projeto. Sem investimentos significativos em equipamentos, é possível obter reduções de custo de 10% a 20% imediatamente, por meio da simplificação das geometrias, da padronização dos raios de curvatura e da racionalização do uso de materiais.

Quais são as economias que uma seleção adequada de materiais pode proporcionar no que diz respeito à fabricação?

Ao aprimorar a escolha estratégica de materiais, é possível economizar 15-30%. Os materiais padrão utilizados, a otimização da espessura e a eficiência do encaixe são essenciais. A área em que a otimização é mais importante é a das matérias-primas, uma vez que elas representam 40 a 60 por cento do custo total de fabricação.

Será que a automação também é econômica para reduzir custos?

A automação apresenta uma grande vantagem a longo prazo, especialmente quando o volume de produção é elevado. Embora os custos iniciais sejam altos, os sistemas robóticos podem reduzir os custos com mão de obra em mais de 30-50 % e aumentar a consistência geral, reduzindo assim os custos de produção.

Como o software de projeto pode ajudar a reduzir custos?

Um software CAD naval que inclua ferramentas específicas para chapas metálicas pode ajudar a otimizar o desenvolvimento de desenhos planos e o desempenho do agrupamento, além de identificar oportunidades de redução de custos logo no início do processo de projeto. Isso pode ser utilizado para evitar modificações dispendiosas no projeto na fase final da produção.

Qual é o impacto das tolerâncias nos custos da fabricação de chapas metálicas?

Tolerâncias mais rigorosas acarretam custos substanciais na forma de usinagem adicional, inspeção e possíveis retrabalhos. Especifique tolerâncias restritas apenas quando elas tiverem uma finalidade funcional — tolerâncias padrão podem representar uma economia de 10 a 15 por cento nos custos em comparação com especificações excessivamente restritas.

Conclusão

A implementação dessas 5 maneiras de reduzir custos na fabricação de chapas metálicas exige planejamento sistemático e compromisso com a melhoria contínua. As estratégias mencionadas — a otimização do projeto, a escolha inteligente de materiais, o processo de produção eficaz, a economia de escala e a redução das operações secundárias — funcionam como um todo integrado, proporcionando uma elevada economia na redução de custos.

Na EliteMold Tech, temos trabalhado com fabricantes para proporcionar reduções de custo entre 15% e 25%, sem comprometer nem elevar os níveis de qualidade. A chave para o sucesso reside em uma abordagem holística que leva em consideração todos os componentes do processo de fabricação, ou seja, desde o projeto até a entrega final.

Os retornos decorrentes do investimento em otimização de custos são maior poder competitivo, aumento da margem de lucro e satisfação do cliente. As empresas que optam por dar um passo à frente na implementação dessas estratégias estão em uma posição estratégica para colher os benefícios de longo prazo em um mercado competitivo, que continua se tornando cada vez mais acirrado.

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