Post on 04-Aug-2020
UN
IVE
RS
ITA
’ P
OLIT
EC
NIC
A D
ELLE
MA
RC
HE
Gestione del ciclo di vita del prodotto– M. Germani
www.diism.univpm.it - www.univpm.it/docenti Dipartimento di Ingegneria Industriale e Scienze Matematiche – Università Politecnica delle Marche - ANCONA
Life Cycle Costing: Metodologia e strumenti
Ing. Marco Mandolini Mail: m.mandolini@univpm.it
UN
IVE
RS
ITA
’ P
OLIT
EC
NIC
A D
ELLE
MA
RC
HE
–
Gestione del ciclo di vita del prodotto– M. Germani
www.diism.univpm.it - www.univpm.it/docenti Dipartimento di Ingegneria Industriale e Scienze Matematiche – Università Politecnica delle Marche - ANCONA
AGENDA
Esigenze di Cost Analisys
Metodologie per il Life Cycle Costing
Definizione
Cost plus pricing
Target costing
Kaizen costing
Manufacturing Cost Estimation
Introduzione
Metodi e strumenti
Strumenti software: LeanCOST®
UN
IVE
RS
ITA
’ P
OLIT
EC
NIC
A D
ELLE
MA
RC
HE
–
Gestione del ciclo di vita del prodotto– M. Germani
www.diism.univpm.it - www.univpm.it/docenti Dipartimento di Ingegneria Industriale e Scienze Matematiche – Università Politecnica delle Marche - ANCONA
INTRODUZIONE
UN
IVE
RS
ITA
’ P
OLIT
EC
NIC
A D
ELLE
MA
RC
HE
–
Gestione del ciclo di vita del prodotto– M. Germani
www.diism.univpm.it - www.univpm.it/docenti Dipartimento di Ingegneria Industriale e Scienze Matematiche – Università Politecnica delle Marche - ANCONA
PARADOSSO DEI COSTI:
La fase iniziale di progettazione concettuale impiega circa il 20%
del budget stanziato per lo sviluppo di un nuovo prodotto
Le scelte intraprese durante questa fase condizionano l’80% delle
spese di produzione
INTRODUZIONE
UN
IVE
RS
ITA
’ P
OLIT
EC
NIC
A D
ELLE
MA
RC
HE
–
Gestione del ciclo di vita del prodotto– M. Germani
www.diism.univpm.it - www.univpm.it/docenti Dipartimento di Ingegneria Industriale e Scienze Matematiche – Università Politecnica delle Marche - ANCONA
INTRODUZIONE
Approcci tradizionali Valutazione del costo nel momento in cui vengono
sostenuti
Approcci innovativi Valutazione del costo nel momento in cui vengono
impegnati
UN
IVE
RS
ITA
’ P
OLIT
EC
NIC
A D
ELLE
MA
RC
HE
–
Gestione del ciclo di vita del prodotto– M. Germani
www.diism.univpm.it - www.univpm.it/docenti Dipartimento di Ingegneria Industriale e Scienze Matematiche – Università Politecnica delle Marche - ANCONA
Obiettivo delle metodologie di preventivazione rapida
dei costi
Scartare o modificare i progetti non idonei il più velocemente possibile
prima che siano state investite significative risorse economiche per la loro
realizzazione
INTRODUZIONE
UN
IVE
RS
ITA
’ P
OLIT
EC
NIC
A D
ELLE
MA
RC
HE
–
Gestione del ciclo di vita del prodotto– M. Germani
www.diism.univpm.it - www.univpm.it/docenti Dipartimento di Ingegneria Industriale e Scienze Matematiche – Università Politecnica delle Marche - ANCONA
OBIETTIVO
Determinare il costo di un prodotto nel suo intero ciclo di vita, per stabilire
se i profitti ottenuti nella fase di produzione e commercializzazione sono
sufficienti a coprire anche i costi di sviluppo e ritiro
INTRODUZIONE
UN
IVE
RS
ITA
’ P
OLIT
EC
NIC
A D
ELLE
MA
RC
HE
–
Gestione del ciclo di vita del prodotto– M. Germani
www.diism.univpm.it - www.univpm.it/docenti Dipartimento di Ingegneria Industriale e Scienze Matematiche – Università Politecnica delle Marche - ANCONA
METODOLOGIA LIFE CYCLE COSTING
Costo di un prodotto nel suo intero ciclo di vita
Valutazione complessiva di scelte di configurazione in cui venga considerato un
orizzonte temporale non esclusivamente limitato al periodo di delivering del
prodotto/servizio all’utente finale, ma esteso al periodo di utilizzo successivo,
fino la dismissione del bene. Inoltre, si propone di valutare non esclusivamente
le determinazioni materiali (costi e benefici) legate alla realizzazione del bene e
al suo utilizzo, ma tende a valutarne le implicazioni più generali, relative agli
effetti, nocivi o benefici, che ricadono sul sistema complessivo in cui la
realizzazione ha luogo e vita.
INTRODUZIONE
UN
IVE
RS
ITA
’ P
OLIT
EC
NIC
A D
ELLE
MA
RC
HE
–
Gestione del ciclo di vita del prodotto– M. Germani
www.diism.univpm.it - www.univpm.it/docenti Dipartimento di Ingegneria Industriale e Scienze Matematiche – Università Politecnica delle Marche - ANCONA
INTRODUZIONE
UN
IVE
RS
ITA
’ P
OLIT
EC
NIC
A D
ELLE
MA
RC
HE
–
Gestione del ciclo di vita del prodotto– M. Germani
www.diism.univpm.it - www.univpm.it/docenti Dipartimento di Ingegneria Industriale e Scienze Matematiche – Università Politecnica delle Marche - ANCONA
LCC
UN
IVE
RS
ITA
’ P
OLIT
EC
NIC
A D
ELLE
MA
RC
HE
–
Gestione del ciclo di vita del prodotto– M. Germani
www.diism.univpm.it - www.univpm.it/docenti Dipartimento di Ingegneria Industriale e Scienze Matematiche – Università Politecnica delle Marche - ANCONA
LCC
Disposal cost
Operating cost
Maintenance cost
Profits
Total Cost
Price
Life Cycle Cost
Design Development Production
Use Disposal
Manufacturer User
Time
Cost
UN
IVE
RS
ITA
’ P
OLIT
EC
NIC
A D
ELLE
MA
RC
HE
–
Gestione del ciclo di vita del prodotto– M. Germani
www.diism.univpm.it - www.univpm.it/docenti Dipartimento di Ingegneria Industriale e Scienze Matematiche – Università Politecnica delle Marche - ANCONA
LCC
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
Operating Cost
Maintenance Cost
Disposal Cost
Investment Cost
UN
IVE
RS
ITA
’ P
OLIT
EC
NIC
A D
ELLE
MA
RC
HE
–
Gestione del ciclo di vita del prodotto– M. Germani
www.diism.univpm.it - www.univpm.it/docenti Dipartimento di Ingegneria Industriale e Scienze Matematiche – Università Politecnica delle Marche - ANCONA
LCC - attualizzazione
Esigenza
Confrontare costi e benefici che si verificano in diversi periodi di tempo
Metodo
Quando si confrontano due o più opzioni, è necessaria una base comune per garantire una valutazione equa. Riferimento temporale: presente (tutte le spese future deve essere aggiustate al loro valore attuale)
L'attualizzazione si riferisce all'applicazione di un tasso di sconto scelto in modo che ogni costo futuro sia regolato
al tempo presente, in pratica il momento in cui la decisione è presa.
K = scadenza temporale
C0 = esborso iniziale
Ck = flusso finanziario al tempo k
rw = tasso di interesse
UN
IVE
RS
ITA
’ P
OLIT
EC
NIC
A D
ELLE
MA
RC
HE
–
Gestione del ciclo di vita del prodotto– M. Germani
www.diism.univpm.it - www.univpm.it/docenti Dipartimento di Ingegneria Industriale e Scienze Matematiche – Università Politecnica delle Marche - ANCONA
Metodo tradizionale
• Definizione delle specifiche del nuovo prodotto
• Progettazione e ingegnerizzazione prodotto
• Stima dei costi
• Definizione del prezzo di vendita in base alla stima dei costi
• TOTAL COST + MARK-UP
Cost plus pricing Limite inferiore prezzo = costi
variabili Prezzo = Total Cost + Mark-up
Mercati competitivi -> il prezzo di vendita diventa una variabile non gestibile perché determinata dal mercato stesso. Il prezzo del prodotto è definito dal cliente -> Il costo totale è un vincolo (considerando il markup come esigenza dell’azienda) La progettazione e ingegnerizzazione determinano la maggior parte dei costi futuri di produzione e distribuzione.
UN
IVE
RS
ITA
’ P
OLIT
EC
NIC
A D
ELLE
MA
RC
HE
–
Gestione del ciclo di vita del prodotto– M. Germani
www.diism.univpm.it - www.univpm.it/docenti Dipartimento di Ingegneria Industriale e Scienze Matematiche – Università Politecnica delle Marche - ANCONA
LCC - attualizzazione
Life Cycle Costing
Metodologia che guida il processo decisionale durante il ciclo di vita del prodotto
Metodologie attuative
Target Costing
Utilizzato durante la progettazione del prodotto e processo di produzione Ha l’obiettivo di definire un prodotto il cui costo consenta un margine di profitto
accettabile, considerando il prezzo di mercato stimato
Kaizen Costing
Utilizzato per individuare le possibilità di miglioramento dei costi nelle fasi di produzione e distribuzione
Kaizen: Essere costantemente orientato al miglioramento
UN
IVE
RS
ITA
’ P
OLIT
EC
NIC
A D
ELLE
MA
RC
HE
–
Gestione del ciclo di vita del prodotto– M. Germani
www.diism.univpm.it - www.univpm.it/docenti Dipartimento di Ingegneria Industriale e Scienze Matematiche – Università Politecnica delle Marche - ANCONA
Target Costing
• Analisi del mercato e definizione delle caratteristiche del prodotto
• Definizione del Target Price
• Definizione del margine di profitto atteso
• Individuazione del Target Cost come differenza fra Target Price e Profitto atteso
Target costing È un valore-obiettivo
dipendente da due variabili sovrastanti: il prezzo di mercato previsto e il margine di profitto desiderato.
L’obiettivo è gestire i costi nelle fasi iniziali del ciclo di vita del prodotto per riuscire a produrre al costo obiettivo.
UN
IVE
RS
ITA
’ P
OLIT
EC
NIC
A D
ELLE
MA
RC
HE
–
Gestione del ciclo di vita del prodotto– M. Germani
www.diism.univpm.it - www.univpm.it/docenti Dipartimento di Ingegneria Industriale e Scienze Matematiche – Università Politecnica delle Marche - ANCONA
Target Costing
Non è soltanto una tecnica di calcolo dei costi, è un insieme di comportamenti volti a
ridurre il costo di un prodotto in modo coerente con le esigenze del mercato
E’ uno strumento fortemente orientato al mercato, di cui si vogliono soddisfare le
richieste di prezzo, qualità e funzionalità dei prodotti.
E’ un processo di progettazione congiunta (concurrent design) che si realizza
attraverso la costituzione di équipe interfunzionali in cui lavorano progettisti,
ingegneri, responsabili degli acquisti e della produzione, personale del marketing e
delle vendite e, spesso, anche i fornitori.
UN
IVE
RS
ITA
’ P
OLIT
EC
NIC
A D
ELLE
MA
RC
HE
–
Gestione del ciclo di vita del prodotto– M. Germani
www.diism.univpm.it - www.univpm.it/docenti Dipartimento di Ingegneria Industriale e Scienze Matematiche – Università Politecnica delle Marche - ANCONA
Target Costing
Co-Design: Possibilità di coinvolgere dei fornitori nella progettazione
How?
Accordi per rapporti a lungo termine
Method?
Prendere idee e suggerimenti dai fornitori al fine di definire prodotti modulari e
prodotti ottimizzati per la produzione
Risk?
I fornitori potrebbero sentirsi protetti a causa di contratti di lungo termine e quindi
rilassarsi
How?
Mettere clausole contrattuali a cui devono sottostare i fornitori
UN
IVE
RS
ITA
’ P
OLIT
EC
NIC
A D
ELLE
MA
RC
HE
–
Gestione del ciclo di vita del prodotto– M. Germani
www.diism.univpm.it - www.univpm.it/docenti Dipartimento di Ingegneria Industriale e Scienze Matematiche – Università Politecnica delle Marche - ANCONA
Target Costing
TARGET COSTING COST PLUS PRICING
I prezzi determinano i costi
PREZZO-MARGINE = COSTO TARGET
I costi determinano i prezzi
COSTO+MARGINE = PREZZO
Il mercato/cliente orienta la
determinazione del costo
La determinazione del costo è una
problematica interna
La progettazione e lo sviluppo dei
prodotti e dei processi produttivi
sono le leve di riduzione dei costi
Sprechi e inefficienze sono le
leve di riduzione dei costi
Un team multifunzionale
GESTISCE i costi
L’ufficio programmazione e
controllo CONTABILIZZA i costi
I fornitori sono coinvolti nel
processo di sviluppo
I fornitori sono coinvolti solo
dopo il completamento del
processo di sviluppo
UN
IVE
RS
ITA
’ P
OLIT
EC
NIC
A D
ELLE
MA
RC
HE
–
Gestione del ciclo di vita del prodotto– M. Germani
www.diism.univpm.it - www.univpm.it/docenti Dipartimento di Ingegneria Industriale e Scienze Matematiche – Università Politecnica delle Marche - ANCONA
Target Costing
TARGET COST STANDARD COST
Si applica fin dalla progettazione del
prodotto/processo -> Contribuisce alla
riduzione dei costi di prodotto e processo
Ha un impatto minimo sulla riduzione
dei costi: il suo utilizzo prevalente dopo
l’avvio della produzione si scontra con le
rigidità di una struttura esistente. Cerca
di ottimizzare il processo produttivo
Ha valore strategico: è in grado di
migliorare le performance in quanto
gestisce strategicamente i costi di
sviluppo, produzione e smantellamento
del nuovo bene/servizio, sulla base delle
specifiche di prodotto e processo
Ha valore più operativo: viene utilizzato
soprattutto per la redazione dei budget e trova
un vincolo proprio negli obiettivi prestabili
dalla direzione
Include aspetti di mercato
(prestazioni richieste dai clienti e
valore percepito del prodotto)
Considera solo elementi interni all’impresa
(quantità di fattori produttivi richiesti dal
processo di trasformazione)
UN
IVE
RS
ITA
’ P
OLIT
EC
NIC
A D
ELLE
MA
RC
HE
–
Gestione del ciclo di vita del prodotto– M. Germani
www.diism.univpm.it - www.univpm.it/docenti Dipartimento di Ingegneria Industriale e Scienze Matematiche – Università Politecnica delle Marche - ANCONA
Kaizen Costing
Realizza un processo di miglioramento continuo tramite una serie di interventi marginali che singolarmente
hanno un impatto limitato, ma che nel complesso possono produrre effetti notevoli.
Consente un notevole coinvolgimento dei dipendenti, stimolandoli all'azione. Ciò è particolarmente positivo,
considerato che spesso gli operatori sono gli unici a conoscere approfonditamente i problemi che si
manifestano nello svolgimento del lavoro. Sono pertanto una fonte preziosa di suggerimenti circa le possibilità
di miglioramento.
Permette di ottenere miglioramenti di efficienza senza richiedere ingenti investimenti in immobilizzazioni,
consentendo di contenere il rischio operativo aziendale.
Nella sua forma più diffusa e conosciuta esso si limita a considerare i costi di carattere industriale; ciò ne
condiziona, ovviamente, l'ambito di utilizzo, rendendolo meno significativo per le aziende caratterizzate da un
breve ciclo di trasformazione fisico-tecnica delle materie.
UN
IVE
RS
ITA
’ P
OLIT
EC
NIC
A D
ELLE
MA
RC
HE
–
Gestione del ciclo di vita del prodotto– M. Germani
www.diism.univpm.it - www.univpm.it/docenti Dipartimento di Ingegneria Industriale e Scienze Matematiche – Università Politecnica delle Marche - ANCONA
Kaizen Costing
Il miglioramento continuo si può ottenere tramite:
eliminazione di fattori causa di ritardi e sprechi;
eliminazione dei “colli di bottiglia”;
eliminazione delle attività prive di valore aggiunto;
incremento del rendimento degli impianti e macchinari;
corsi di formazione del personale;
incentivazione del personale alla ricerca di interventi che razionalizzino i costi e ottimizzino la qualità.
UN
IVE
RS
ITA
’ P
OLIT
EC
NIC
A D
ELLE
MA
RC
HE
–
Gestione del ciclo di vita del prodotto– M. Germani
www.diism.univpm.it - www.univpm.it/docenti Dipartimento di Ingegneria Industriale e Scienze Matematiche – Università Politecnica delle Marche - ANCONA
Manufacturing Cost Estimation Introduzione
UN
IVE
RS
ITA
’ P
OLIT
EC
NIC
A D
ELLE
MA
RC
HE
–
Gestione del ciclo di vita del prodotto– M. Germani
www.diism.univpm.it - www.univpm.it/docenti Dipartimento di Ingegneria Industriale e Scienze Matematiche – Università Politecnica delle Marche - ANCONA
Influenza del concept
UN
IVE
RS
ITA
’ P
OLIT
EC
NIC
A D
ELLE
MA
RC
HE
–
Gestione del ciclo di vita del prodotto– M. Germani
www.diism.univpm.it - www.univpm.it/docenti Dipartimento di Ingegneria Industriale e Scienze Matematiche – Università Politecnica delle Marche - ANCONA
Influenza della quantità produttiva
Attività che determinano costi fissi
UN
IVE
RS
ITA
’ P
OLIT
EC
NIC
A D
ELLE
MA
RC
HE
–
Gestione del ciclo di vita del prodotto– M. Germani
www.diism.univpm.it - www.univpm.it/docenti Dipartimento di Ingegneria Industriale e Scienze Matematiche – Università Politecnica delle Marche - ANCONA
Influenza della quantità produttiva – costi di set-up
Production cost for each piece
Material cost
Production cost for each component for set-up costs
UN
IVE
RS
ITA
’ P
OLIT
EC
NIC
A D
ELLE
MA
RC
HE
–
Gestione del ciclo di vita del prodotto– M. Germani
www.diism.univpm.it - www.univpm.it/docenti Dipartimento di Ingegneria Industriale e Scienze Matematiche – Università Politecnica delle Marche - ANCONA
Influenza delle dimensioni
UN
IVE
RS
ITA
’ P
OLIT
EC
NIC
A D
ELLE
MA
RC
HE
–
Gestione del ciclo di vita del prodotto– M. Germani
www.diism.univpm.it - www.univpm.it/docenti Dipartimento di Ingegneria Industriale e Scienze Matematiche – Università Politecnica delle Marche - ANCONA
Influenza combinata delle dimensioni e dimensioni del lotto produttivo
UN
IVE
RS
ITA
’ P
OLIT
EC
NIC
A D
ELLE
MA
RC
HE
–
Gestione del ciclo di vita del prodotto– M. Germani
www.diism.univpm.it - www.univpm.it/docenti Dipartimento di Ingegneria Industriale e Scienze Matematiche – Università Politecnica delle Marche - ANCONA
Influenza del materiale
UN
IVE
RS
ITA
’ P
OLIT
EC
NIC
A D
ELLE
MA
RC
HE
–
Gestione del ciclo di vita del prodotto– M. Germani
www.diism.univpm.it - www.univpm.it/docenti Dipartimento di Ingegneria Industriale e Scienze Matematiche – Università Politecnica delle Marche - ANCONA
Influenza del processo produttivo
UN
IVE
RS
ITA
’ P
OLIT
EC
NIC
A D
ELLE
MA
RC
HE
–
Gestione del ciclo di vita del prodotto– M. Germani
www.diism.univpm.it - www.univpm.it/docenti Dipartimento di Ingegneria Industriale e Scienze Matematiche – Università Politecnica delle Marche - ANCONA
Influenza del processo produttivo
UN
IVE
RS
ITA
’ P
OLIT
EC
NIC
A D
ELLE
MA
RC
HE
–
Gestione del ciclo di vita del prodotto– M. Germani
www.diism.univpm.it - www.univpm.it/docenti Dipartimento di Ingegneria Industriale e Scienze Matematiche – Università Politecnica delle Marche - ANCONA
Influenza delle tolleranze e rugosità
UN
IVE
RS
ITA
’ P
OLIT
EC
NIC
A D
ELLE
MA
RC
HE
–
Gestione del ciclo di vita del prodotto– M. Germani
www.diism.univpm.it - www.univpm.it/docenti Dipartimento di Ingegneria Industriale e Scienze Matematiche – Università Politecnica delle Marche - ANCONA
Influenza delle tolleranze e rugosità
UN
IVE
RS
ITA
’ P
OLIT
EC
NIC
A D
ELLE
MA
RC
HE
–
Gestione del ciclo di vita del prodotto– M. Germani
www.diism.univpm.it - www.univpm.it/docenti Dipartimento di Ingegneria Industriale e Scienze Matematiche – Università Politecnica delle Marche - ANCONA
Make or Buy
Vantaggi Outsourcing:
More flexibility at varying utilization, due to lower fixed costs.
Low costs through low prime costs
Faster delivery and reaction capability.
Special know-how of the supplier in a given specialty area.
More capacity for the company’s own core competence.
Presence in the foreign market (with prescribed delivery range).
Less capital investment in own production plants, therefore lower fixed and higher variable costs.
No dependence on own equipment.
Svantaggi Outsourcing:
Loss of know-how to the suppliers and at times even to the competition.
Possibly unsatisfactory quality.
Design-for-manufacturability more difficult, since suppliers not known.
Supplier loss potential due to:
– bankruptcy/sale/strike, or
– defects in the logistics chain of the suppliers.
Expense for coordination with the suppliers, perhaps for their qualification (higher process costs).
Relationship of trust with the suppliers must be created first.
Quando produrre internamente:
the more strategically important it is (core competence)
the more innovative it is
the smaller the possibility to standardize is
the more uncertain its planning may be
UN
IVE
RS
ITA
’ P
OLIT
EC
NIC
A D
ELLE
MA
RC
HE
–
Gestione del ciclo di vita del prodotto– M. Germani
www.diism.univpm.it - www.univpm.it/docenti Dipartimento di Ingegneria Industriale e Scienze Matematiche – Università Politecnica delle Marche - ANCONA
Manufacturing Cost Estimation Metodi e strumenti
UN
IVE
RS
ITA
’ P
OLIT
EC
NIC
A D
ELLE
MA
RC
HE
–
Gestione del ciclo di vita del prodotto– M. Germani
www.diism.univpm.it - www.univpm.it/docenti Dipartimento di Ingegneria Industriale e Scienze Matematiche – Università Politecnica delle Marche - ANCONA
Approcci per il Design to Cost per la stima dei costi di produzione
UN
IVE
RS
ITA
’ P
OLIT
EC
NIC
A D
ELLE
MA
RC
HE
–
Gestione del ciclo di vita del prodotto– M. Germani
www.diism.univpm.it - www.univpm.it/docenti Dipartimento di Ingegneria Industriale e Scienze Matematiche – Università Politecnica delle Marche - ANCONA
Approccio basato sulla teoria della Group Technology Classificazione dei componenti aziendali in base a caratteristiche morfologiche, dimensionali
Concetto
Componenti con geometria simile avranno un processo di produzione similare e quindi un
costo confrontabile
Approccio analogico per il design to cost
UN
IVE
RS
ITA
’ P
OLIT
EC
NIC
A D
ELLE
MA
RC
HE
–
Gestione del ciclo di vita del prodotto– M. Germani
www.diism.univpm.it - www.univpm.it/docenti Dipartimento di Ingegneria Industriale e Scienze Matematiche – Università Politecnica delle Marche - ANCONA
Approccio basato su regole parametriche che relazionano il costo del prodotto
con un numero più o meno vasto di parametri
Concetto
Individuazione di una serie di parametri indipendenti, relativi al prodotto (massa, volume, materiale) ed al
processo (quantità lotto, tecnologia produttiva) utilizzati per il calcolo del costo di produzione attraverso
formule parametriche.
Le formule per la stima del costo vanno bene per una tipologia di prodotti e per un determinato processo di
produzione.
Batch quantity
Approccio parametrico per il Design to Cost
UN
IVE
RS
ITA
’ P
OLIT
EC
NIC
A D
ELLE
MA
RC
HE
–
Gestione del ciclo di vita del prodotto– M. Germani
www.diism.univpm.it - www.univpm.it/docenti Dipartimento di Ingegneria Industriale e Scienze Matematiche – Università Politecnica delle Marche - ANCONA
Approccio basato sul calcolo del processo di lavorazione di un prodotto e relativa
scomposizione in operazioni elementari per le quali si stima il costo
Concetto
Calcolo del processo di lavorazione di un prodotto sulla base delle caratteristiche del prodotto stesso
(materiale, quantità lotto, dimensioni, ecc.), fino ad arrivare ad operazioni elementari
Definizione di regole di costo, per ogni operazione elementare, basate sui principi tecnologici della
lavorazione.
Definizione di regole per la selezione dei migliori processi, macchine, materie prime, ecc. in base alla
tipologia di prodotto
2
DfDiP
Pp
PIntNPs
2
DfDiDm
Dm
Vcn
1000
AsnVAs
AfnVAf
VAfLxNPsVAsLxNPsTempo /)(/)(
Approccio analitico per il design to cost
UN
IVE
RS
ITA
’ P
OLIT
EC
NIC
A D
ELLE
MA
RC
HE
–
Gestione del ciclo di vita del prodotto– M. Germani
www.diism.univpm.it - www.univpm.it/docenti Dipartimento di Ingegneria Industriale e Scienze Matematiche – Università Politecnica delle Marche - ANCONA
Metodo Vantaggi Svantaggi
Analogico
Significativi investimenti iniziali necessari per effettuare tale
classificazione. Non sostenibili sicuramente da una SME
Parametrico Rapido da usare Regole per il calcolo del costo
empiriche che fanonn funzionare il metodo come una Black box
Analitico
Elevata accuratezza Conoscenza del processo di lavorazione con relativi parametri
tecnologici di produzione Collegamento diretto tra informazioni di prodotto (geometria,
rugosità, tolleranze, ecc. ) e costo
È richiesto un lungo tempo per una buona analisi. Necessità di uno
strumento software che supporti l’applicazione di tale metodo
Feasibility Definition Development Production Utilization After sales service
Analogico Analogico
Parametrico
Analitico
Pro e contro dei diversi approcci per il design to cost
UN
IVE
RS
ITA
’ P
OLIT
EC
NIC
A D
ELLE
MA
RC
HE
–
Gestione del ciclo di vita del prodotto– M. Germani
www.diism.univpm.it - www.univpm.it/docenti Dipartimento di Ingegneria Industriale e Scienze Matematiche – Università Politecnica delle Marche - ANCONA
Evoluzione del costo
Production technologist
Designer Purchasing
Estimated Cost
Standard cost
Actualcost
Solution A
Solution B
Solution C
Design of the best Solution Standard Cost
evaluation Production cycle identification
Suppliers choice Cost negotiation
UN
IVE
RS
ITA
’ P
OLIT
EC
NIC
A D
ELLE
MA
RC
HE
–
Gestione del ciclo di vita del prodotto– M. Germani
www.diism.univpm.it - www.univpm.it/docenti Dipartimento di Ingegneria Industriale e Scienze Matematiche – Università Politecnica delle Marche - ANCONA
Processo di sviluppo prodotto – evoluzione del costo di produzione
Estimated costs are approximations of the probable costs of a product, computed on the basis of all available information which can be extracted from product requirements and also from preliminary CAD model. They emphasize on what the cost ‘will be’. Standard costs are planned costs that are determined by technical experts after considering levels of efficiency and production, are based upon specifications and standard rates that are carefully developed and set as scientifically as possible, they emphasize as what the cost ‘should be’ in a given set of situations. Actual costs are the real costs such as the purchase price (buy) or those that are incurred by manufacturing process (make).
UN
IVE
RS
ITA
’ P
OLIT
EC
NIC
A D
ELLE
MA
RC
HE
–
Gestione del ciclo di vita del prodotto– M. Germani
www.diism.univpm.it - www.univpm.it/docenti Dipartimento di Ingegneria Industriale e Scienze Matematiche – Università Politecnica delle Marche - ANCONA
LeanCOST®
Strumento knowledge-based per la preventivazione rapida dei costi di produzione
UN
IVE
RS
ITA
’ P
OLIT
EC
NIC
A D
ELLE
MA
RC
HE
–
Gestione del ciclo di vita del prodotto– M. Germani
www.diism.univpm.it - www.univpm.it/docenti Dipartimento di Ingegneria Industriale e Scienze Matematiche – Università Politecnica delle Marche - ANCONA
Steps necessari per la preventivazione rapida del costo di produzione
CAD document
Document reading
Features recognition
Process calculation
Raw material calculation
Manufacturing process
Manufacturing cost
UN
IVE
RS
ITA
’ P
OLIT
EC
NIC
A D
ELLE
MA
RC
HE
–
Gestione del ciclo di vita del prodotto– M. Germani
www.diism.univpm.it - www.univpm.it/docenti Dipartimento di Ingegneria Industriale e Scienze Matematiche – Università Politecnica delle Marche - ANCONA
Knowledge-based cost estimation system
Document
Bodies
Faces
Body
Face
Loops Loop
Edges Edge
Vertices Vertex
- Material -Density -…
-Area -Type -…
-Length -…
-Length -Type -…
-Coordinate
UN
IVE
RS
ITA
’ P
OLIT
EC
NIC
A D
ELLE
MA
RC
HE
–
Gestione del ciclo di vita del prodotto– M. Germani
www.diism.univpm.it - www.univpm.it/docenti Dipartimento di Ingegneria Industriale e Scienze Matematiche – Università Politecnica delle Marche - ANCONA
Knowledge-based cost estimation system
Document
Bodies
Faces
Body
Face
Loops Loop
Edges Edge
Vertices Vertex
- Material -Density -…
-Area -Type -…
-Length -…
-Length -Type -…
-Coordinate
Holes Type (Simple, Couterbore, coutersink, …) IsBlind Diameter Depth IsThreaded Roughness …
Cutouts Type (Inner, straight, sheetmetal, …) Base face Contour face Depth Bounding Box IsBlind Tool diameter Roughness …
Bends Radius Length Angle Edge length …
UN
IVE
RS
ITA
’ P
OLIT
EC
NIC
A D
ELLE
MA
RC
HE
–
Gestione del ciclo di vita del prodotto– M. Germani
www.diism.univpm.it - www.univpm.it/docenti Dipartimento di Ingegneria Industriale e Scienze Matematiche – Università Politecnica delle Marche - ANCONA
Geometrical feature Definition
Bend Couple of two coaxial cylindrical faces. The cylinders origin should be the same (considering a tolerance). The faces axial length should be the same. Faces angle ≤ π. The angle of the internal face should be equal to the external one. Opposite normals. The hollow face has radius less than the convex face one. The difference of faces radius equal to sheet metal
thickness. The couple of coaxial faces can be joint in a single bend if no obstructions exist between two contiguous couple of faces.
Inner cutout Shape obtained by a contour machining performed by a 2 axes and half milling cutter. Border faces connected in tangency machined along a same direction (cylinders, planes and extruded surfaces), plus, possibly, a plane, connected with these
faces, perpendicular to the machining axis. Contour cutout Determines the material that is missing from the starting stock. The same principle of inner cutout but open and hollow.
Straight cutout Technological process that leaves its signature on the created shape. Faces connected by edges which form angles of 270°
and which are parallel to each other. There are no fillets between faces. Hole More than one technological process leaves own signature on the created shape. Admitted faces: closed and hollow cones
and cylinders, planes that are disks or rings. These are grouped by contiguity and axis. They must have the same axis, for what concern planes, their axis coincides with the normal.
Beam piece Represents the beam volume before it is machined. The beam section is determined by analyzing the silhouette of the solid observed along its axis. Feature based on clustering of linear edges. They are grouped by spatial direction and the most
numerous group gives the axis direction of the beam. The majority, in number and area, of cylindrical and planar faces must have an arrangement compatible with the found axis direction.
Pipe piece Set of cylindrical and toroidal faces connected in tangency, such that all the cylinders must have the same diameter and the toroids must have the same minor diameter. The values of the two diameters must be the same. The length of the centre line
of this set of faces is the pipe length. Each toroid represents a pipe bend. Beam cutout Must be hollow. Set of connected faces which in turn are connected with the lateral faces of the beam. They must have two
border curves: one in the inner faces of the beam the other in the outer faces of the beam. Sheet metal piece Flattened and cut sheet metal. It is obtained from two sets of faces connected in tangency which are the inner and outer skin
of the sheet; then cylindrical faces are flattened taking into account K factor. Sheet metal cutout In the sheet metal flattening, set of faces, not belonging to the front and back of the flattening, connected by edges that do
not belong to the outer loop. Sheet metal chamfer Faces belonging to the thickness of the flattening that form a solid angle, different from 90°, with the face of the flattening.
External cylindrical slot External cylindrical surface enclosed by surfaces with a diameter greater than reference one, and the cylinder length is greater than ., furthermore it should be guaranteed the radial accessibility of the tool
External cylindrical turning External cylindrical surface which does not have any faces with a radial range greater than the machining surface diameter, moving from the machining surface to the tailstock, furthermore it should be guaranteed the radial accessibility of the tool.
Frontal slot Planar surface enclosed by cylindrical surfaces (one external and the other internal) in order to form a solid angle greater than π. It should be guaranteed the axial accessibility of the tool.
UN
IVE
RS
ITA
’ P
OLIT
EC
NIC
A D
ELLE
MA
RC
HE
–
Gestione del ciclo di vita del prodotto– M. Germani
www.diism.univpm.it - www.univpm.it/docenti Dipartimento di Ingegneria Industriale e Scienze Matematiche – Università Politecnica delle Marche - ANCONA
Knowledge-based cost estimation system
Axisymmetric
External radial offset Internal radial offset Axial offsets on two faces
Prismatic
Axial offsets on six faces
Offset on finished faces (faces with roughness less than general one)
UN
IVE
RS
ITA
’ P
OLIT
EC
NIC
A D
ELLE
MA
RC
HE
–
Gestione del ciclo di vita del prodotto– M. Germani
www.diism.univpm.it - www.univpm.it/docenti Dipartimento di Ingegneria Industriale e Scienze Matematiche – Università Politecnica delle Marche - ANCONA
Knowledge-based cost estimation system
Geometrical constrains
Technological constrains Manufacturing feature Manufacturing technology
Laser cutting Oxyacetylene cutting
Manual drilling Machine tool drilling
Laser cutting Geometrical constrains
Simple Hole IsNot Blind
Technological constrains
Depth < threshold Diameter/depth > threshold
Tolerance > threshold
Oxyacetylene cutting Geometrical constrains
Simple Hole IsNot Blind
Technological constrains
Depth > threshold Diameter/depth > threshold
Tolerance > threshold
Hole
Manual drilling Geometrical constrains
Simple Hole IsNot Blind
Technological constrains
Diameter < threshold Diameter/depth > threshold
Tolerance > threshold
Machine tool drilling Geometrical constrains
Simple Hole IsNot Blind
Technological constrains
Diameter < threshold Diameter/depth > threshold
Tolerance > threshold
Diameter Depth IsBlind
Type (Simple, Counterbore, …)
Tolerance Default technology:
It depends by part type: Sheetmetal: laser cutting
oxyacetylene cutting Prismatic:
Machine tool operations
UN
IVE
RS
ITA
’ P
OLIT
EC
NIC
A D
ELLE
MA
RC
HE
–
Gestione del ciclo di vita del prodotto– M. Germani
www.diism.univpm.it - www.univpm.it/docenti Dipartimento di Ingegneria Industriale e Scienze Matematiche – Università Politecnica delle Marche - ANCONA
Knowledge-based cost estimation system
Machine tool drilling
Raw hole Bored hole Big bored hole
Threading
Tolerance
Diameter
HoleIsThreaded
Raw hole
Drilling Big hole
Diameter
Bored hole
Initial drilling
Raw hole
Enlargment
Initial drilling
Boring
UN
IVE
RS
ITA
’ P
OLIT
EC
NIC
A D
ELLE
MA
RC
HE
–
Gestione del ciclo di vita del prodotto– M. Germani
www.diism.univpm.it - www.univpm.it/docenti Dipartimento di Ingegneria Industriale e Scienze Matematiche – Università Politecnica delle Marche - ANCONA
Knowledge-based cost estimation system
Geometrical constrains
Technological constrains
Stock Part
Operations Machine
Stock Bounding box
Weight Part
Minimum roughness Minimum tolerance
Operations
Machine List of operations
Minimum tolerance Minimum roughness
Maximum stock dimension Maximum part weight
Bender #1 (length <4000mm, 1 worker)
Bend length < 4000 Stock weight < threshold
Bender #2
(length >4000mm, 1 worker) Bend length > 4000
Stock weight < threshold
Bender #1
(length >4000mm, 2 workers) Bend length > 4000
Stock weight > threshold
UN
IVE
RS
ITA
’ P
OLIT
EC
NIC
A D
ELLE
MA
RC
HE
–
Gestione del ciclo di vita del prodotto– M. Germani
www.diism.univpm.it - www.univpm.it/docenti Dipartimento di Ingegneria Industriale e Scienze Matematiche – Università Politecnica delle Marche - ANCONA
Knowledge-based cost estimation system
Technological parameters
Calculated values
DB
Function values
Constant values
Geometrical parameters
L Length [mm]
Di Initial Diameter [mm]
Df Final Diameter [mm]
Ra Roughness [μm]
Geometrical parameters
Technological parameters
As Roughing feed [mm/turn] =(diameter, material)
Af Finishing feed [mm/turn] =(diameter, material)
Pp Cut depth [mm] =f (material)
n Rotational speed [rev/min] (Calculated value)
NPs Roughing cuts number (Calculated value)
NPf Finishing cuts number (Calculated value)
… … …
E Extra stroke[mm] =3 mm (constant value)
2
DfDiP
Pp
PIntNPs
2
DfDiDm
Dm
Vcn
1000
AsnVAs
AfnVAf
UN
IVE
RS
ITA
’ P
OLIT
EC
NIC
A D
ELLE
MA
RC
HE
–
Gestione del ciclo di vita del prodotto– M. Germani
www.diism.univpm.it - www.univpm.it/docenti Dipartimento di Ingegneria Industriale e Scienze Matematiche – Università Politecnica delle Marche - ANCONA
Knowledge-based cost estimation system
Operations cost Accessory Cost Stock Cost
Total cost
Part cost
Set-upCost
Lot cost Part cost Part cost
Tool exchange
Part positioning
Part exchange
Dimension
Weight
Roughness
Tolerance
Operation
Machine tooling
TimeConstantMachine
NumberToolsTimeUnitarySettingTool
TimeUpSet
TimeExchangingPart
NumberGripsTimeUnitaryChangingPart
NumberToolsTimeUnitaryChangingTool
TimeAccessory
WeightMaterialRawCostUnitaryMaterialRaw
costStock
TimeExchangingPart
NumberGripsTimeUnitaryChangingPart
NumberToolsTimeUnitaryChangingTool
TimeAccessory
UN
IVE
RS
ITA
’ P
OLIT
EC
NIC
A D
ELLE
MA
RC
HE
–
Gestione del ciclo di vita del prodotto– M. Germani
www.diism.univpm.it - www.univpm.it/docenti Dipartimento di Ingegneria Industriale e Scienze Matematiche – Università Politecnica delle Marche - ANCONA
Bibliografia
Ehrlenspiel, K., Kiewert, A., Lindemann, U., 2007. Cost-Efficient Design, New
York.
Analisi e gestione dei costi, Dott.ssa Francesca Mandanici
LeanCOST, Hyperlean srl