Gesamtkosten der Werkzeuge: was Sie erfassen und der Bericht

Das Wichtigste in Kürze

• Die Gesamtkosten eines Werkzeugs sind sein Kaufpreis plus Nachschleifen, Voreinstellung, Maschinenstillstand bei jedem Wechsel, verschleißbedingter Ausschuss, Lagerung und Entsorgung, abzüglich eines Schrotterlöses.
• Werkzeugkosten pro Teil = gesamte Werkzeugkosten ÷ Gutteile. Zählen Sie verbrauchte Schneiden oder Standzeiten, nicht ausgegebene Schachteln.
• Im Rechenbeispiel unten kostet eine Wendeschneidplatte für 6 € 0,177 € pro Teil und eine Platte für 11 € 0,131 €, weil die billige pro 3.000 Teile 20 Wechsel mehr braucht.
• Sie brauchen sechs Datenquellen: Artikelstamm, Ausgabebuchungen, Nachschleifaufträge, Teilezählungen pro Werkzeug von der Maschine, Wechselereignisse und Ausschussgründe.
• Der häufigste Fehler ist ein Bericht, der nur die Einkaufsausgaben zeigt. Im Beispiel machte der Einkauf nur 28 % der echten Kosten der billigen Platte aus.

Was Werkzeug-Gesamtkosten bedeuten

Die Gesamtkosten eines Werkzeugs (Tooling Cost of Ownership) sind alles, was Sie ein Zerspanungswerkzeug, ein Werkzeugeinsatz oder ein Prüfmittel kostet, vom Tag der Anlieferung bis zu dem Tag, an dem es das Werk verlässt.

Dieser Leitfaden behandelt Wendeschneidplatten, Bohrer, Schaftfräser, Gewindebohrer, Stanz- und Formeinsätze sowie Prüfmittel in Betrieben der Zerspanung und Metallbearbeitung.

Der Einkauf sieht die Rechnung. Die Produktion sieht die Maschine stillstehen, während ein Bediener eine Platte wendet und das erste Teil prüft.

Nur ein Bericht, der beides verbindet, beantwortet die eigentliche Frage: Was kostet uns dieses Werkzeug pro Gutteil?

Wenn Sie noch planen, wo Werkzeuge gelagert und ausgegeben werden, beginnen Sie mit unserem Datenmodell für die Werkzeugausgabe. Dieser Artikel baut die Kostenebene darauf auf.

Alle Kosten eines Werkzeugs über seine Lebensdauer

Jedes Element unten ist eine eigene Zeile in Ihren Daten. Fehlt eines, bevorzugt der Bericht stillschweigend das Werkzeug mit dem niedrigsten Kaufpreis.

Hartmetallschrott hat meist einen Wiederverkaufswert, sammeln Sie verschlissene Platten und Vollhartmetallwerkzeuge daher getrennt. Der Erlös senkt die Summe, ändert aber selten, welches Werkzeug gewinnt.

Die Formeln: pro Teil und pro Maschinenstunde

Verwenden Sie zwei Formeln. Sie beantworten unterschiedliche Fragen, und jede kann für sich allein in die Irre führen.

Werkzeugkosten pro Teil

Werkzeugkosten pro Teil = (Kauf + Nachschleifen + Voreinstellung + Stillstand beim Wechsel + werkzeugbedingter Ausschuss + Handling − Schrotterlös) ÷ Gutteile

Mit dieser Zahl vergleichen Sie zwei Werkzeuge im selben Arbeitsgang. Sie enthält die Maschinenzeit und belohnt damit lange Standzeiten.

Werkzeugkosten pro Maschinenstunde

Direkte Werkzeugkosten pro Laufstunde = (Kauf + Nachschleifen + Voreinstellung − Schrotterlös) ÷ Maschinenlaufstunden

Das Controlling nutzt diese Formel, um den Maschinenstundensatz für Angebote zu bilden. Lassen Sie den Stillstand beim Wechsel hier weg, denn ein Maschinensatz, der über die produktiven Stunden gerechnet wird, deckt diese Zeit bereits ab.

Bei Stanz- und Spritzgießwerkzeugen teilen Sie durch die Ausbringung statt durch Stunden: Kosten pro Teil = gesamte Werkzeugkosten über die Lebensdauer ÷ (Hübe × Teile pro Hub, oder Schüsse × Kavitäten).

Rechenbeispiel: die billige Platte, die mehr kostet

Eine CNC-Drehmaschine dreht eine Stahlwelle. Das Team vergleicht eine günstige Platte mit einer Premiumsorte für einen Monat mit 3.000 Gutteilen.

Die Zahlen sind gerundet und dienen nur der Veranschaulichung. Voreinstellung, Handling und Schrotterlös bleiben weg, damit die Rechnung kurz bleibt. Das Handling wächst mit den Ausgaben (25 Platten gegenüber 15), es würde den Vorsprung von B also noch vergrößern.

Schritt 1: verbrauchte Schneiden und Platten

• A: 3.000 ÷ 60 = 50 Schneiden, also 50 ÷ 2 = 25 Platten.
• B: 3.000 ÷ 100 = 30 Schneiden, also 30 ÷ 2 = 15 Platten.

Schritt 2: Einkaufskosten

• A: 25 × 6,00 € = 150 €, oder 150 ÷ 3.000 = 0,050 € pro Teil.
• B: 15 × 11,00 € = 165 €, oder 165 ÷ 3.000 = 0,055 € pro Teil.

Allein beim Einkauf kostet B pro Teil 10 % mehr. Hier hören die meisten Werkzeugberichte auf.

Schritt 3: Stillstand beim Wechsel

• A: 50 Wechsel × 4 min = 200 min × 1,50 € = 300 €.
• B: 30 Wechsel × 4 min = 120 min × 1,50 € = 180 €.

Schritt 4: Ausschuss durch Werkzeugwechsel und Verschleiß

• A: 50 ÷ 5 = 10 Ausschussteile × 8 € = 80 €.
• B: 30 ÷ 5 = 6 Ausschussteile × 8 € = 48 €.

Schritt 5: Gesamtkosten pro Teil

Die Premiumplatte spart in diesem einen Arbeitsgang 137 € im Monat, oder 1.644 € im Jahr bei gleicher Menge. Außerdem gibt sie 80 Maschinenminuten im Monat frei, 16 Stunden im Jahr.

Ist diese Drehmaschine der Engpass, sind diese Minuten verlorene Ausbringung wert, nicht nur den Maschinensatz, und der Unterschied wird größer. Das Beispiel hält außerdem die Schnittdaten gleich, während eine Premiumsorte oft schneller läuft und auch die Zykluszeit von 1,5 Minuten verkürzt.

Schritt 6: dieselben Werkzeuge pro Maschinenstunde

Die Laufzeit für 3.000 Teile beträgt 3.000 × 1,5 = 4.500 min, also 75 Stunden, für beide Platten.

• A: 150 € ÷ 75 h = 2,00 € pro Laufstunde.
• B: 165 € ÷ 75 h = 2,20 € pro Laufstunde.

Pro Laufstunde wirkt A immer noch billiger. Deshalb vergleichen Sie Werkzeuge pro Gutteil und nutzen den Stundenwert nur für den Maschinensatz.

Nachschleifbare Werkzeuge bringen eine weitere Zeile mit. Unser Datenmodell für die Werkzeugausgabe zeigt, wie drei Nachschliffe die Kosten pro Teil eines Schaftfräsers mehr als halbieren.

Welche Daten Sie brauchen und woher jedes Feld kommt

Das Beispiel oben lässt sich nicht aus dem Einkaufssystem berechnen. Sie brauchen sechs Quellen, verknüpft über Werkzeug, Maschine und Teilenummer.

Zwei Werte kommen aus dem Controlling: der Maschinensatz pro Stunde und der Wert eines Ausschussteils in jedem Arbeitsgang. Legen Sie sie einmal fest und speichern Sie sie mit einem Gültig-ab-Datum.

Der Datensatz zum Werkzeugwechsel

Das Stück, das den meisten Werken fehlt, ist ein Datensatz pro Werkzeugwechsel. Er verbindet die Werkzeugausgabe, die Maschine und die Qualität.

change_reason ist so wichtig wie die Zählung. Ein Werkzeug, das bei 94 Teilen mit END_OF_LIFE gewechselt wird, ist normaler Verschleiß, eines, das bei 40 gewechselt wird, weil es gebrochen ist, ist ein Problem.

Wie Sie die Standzeiten zählen

Die Standzeit ist der Nenner des ganzen Berichts. Wählen Sie die automatischste Methode, die Ihre Maschinen erlauben, und nutzen Sie die Eingabe durch den Bediener nur als Rückfalllösung.

1. Der Standzeitzähler der Maschine

Viele CNC-Steuerungen haben eine Standzeitüberwachung, die pro Werkzeugnummer Teile oder Schnittminuten zählt. Setzt der Bediener sie beim Wechsel zurück, ist der Zählerstand vor dem Zurücksetzen die Standzeit des Werkzeugs.

Lesen Sie diesen Wert bei jedem Zurücksetzen aus, über die Datenschnittstelle der Steuerung oder indem Sie ihn beim Wechsel notieren.

2. SPS-Signale

Zählen Sie das Signal Zyklus beendet und erfassen Sie jeden Stopp. Ein Stopp mit dem Code „Werkzeugwechsel“ und der Werkzeugnummer schließt die Standzeit dieses Werkzeugs ab und eröffnet die nächste, während die anderen Werkzeuge im Revolver weiterzählen.

Unser Leitfaden zur CNC-Maschinenüberwachung erklärt, welche Signale Sie abgreifen und wie Sie ältere Maschinen anbinden.

3. Eingabe durch den Bediener beim Werkzeugwechsel

Der Bediener scannt den QR-Code der Maschine, wählt das Werkzeug und den Wechselgrund, und das System liest den Teilezähler der Maschine und zieht den Stand beim letzten Wechsel dieses Werkzeugs ab.

Halten Sie es unter 20 Sekunden. Ein langes Formular an der Maschine wird übersprungen, und dann steht der Bericht auf Vermutungen.

Der monatliche Werkzeugkostenbericht

Ein Bericht, ein Monat, jedes Mal dasselbe Layout. Bauen Sie ihn aus den verknüpften Daten, nicht aus der Rechnungssumme.

Abschnitte des Berichts

Ordnen Sie die Top 10 nach Summe in €, nicht nach € pro Teil. Ein kleiner Auftrag mit hohem Satz zählt weniger als ein Großserienauftrag, der ein paar Cent darüber liegt.

Ein Pareto-Diagramm dieser zehn Zeilen zeigt meist, wo Sie zuerst hinschauen sollten.

Kennzahlen für Werkzeugkosten

Berichten Sie jede Kennzahl mit Zähler und Nenner. Ein Prozentwert allein verbirgt, ob er aus 5 Werkzeugen oder aus 500 stammt.

Werkzeugbedingter Stillstand steckt auch in Ihrer OEE. Werkzeugwechsel senken die Verfügbarkeit, und Werkzeugausschuss senkt die Qualität, wie unser Leitfaden zur OEE-Berechnung zeigt.

Um den Wechsel selbst zu verkürzen, wenden Sie SMED an: Halter außerhalb der Maschine voreinstellen, damit der Stopp nur den Tausch und die Erstteilprüfung umfasst.

Häufige Fehler bei der Erfassung der Werkzeugkosten

1. Nur den Kaufpreis zählen

Das Rechenbeispiel zeigt es. Ein Bericht über die Ausgaben pro Platte wählte das Werkzeug, das pro Teil 35 % mehr kostete (0,177 € gegenüber 0,131 €).

2. Werkzeugwechsel nicht mit der Maschinenzeit verknüpfen

Werden Werkzeugwechsel nicht als Stopps mit Grund erfasst, verschwinden ihre Minuten im allgemeinen Stillstand.

Geben Sie Werkzeugwechsel und Werkzeugbruch eigene Stillstandsgrund-Codes, damit die Minuten beim richtigen Werkzeug landen.

3. Standzeiten über Werkstoffe mitteln

Angenommen, eine Platte schafft in Stahl C45 100 Teile pro Schneide und in Edelstahl 40, bei 2.000 und 1.000 Teilen im Monat.

Der einfache Durchschnitt von 70 Teilen pro Schneide sagt 3.000 ÷ 70 = 43 Schneiden voraus. Tatsächlich braucht es 2.000 ÷ 100 + 1.000 ÷ 40 = 20 + 25 = 45 Schneiden, legen Sie std_life also pro Werkstoff fest.

4. Schachteln zählen statt Standzeiten

Die Ausgaben zeigen, dass zehn Platten die Werkzeugausgabe verlassen haben. Sie zeigen nicht, ob jede auf beiden Schneiden genutzt oder nach einer weggeworfen wurde.

Teilen Sie die Teile durch die Standzeiten aus den Wechseldatensätzen, nicht durch die Ausgaben.

5. Den heutigen Preis für das letzte Jahr verwenden

Speichern Sie die Kosten auf der Buchung. Ein Bericht, der alten Verbrauch mit dem heutigen Preis multipliziert, schreibt Ihre Historie um.

6. Ausschuss ignorieren, den das Werkzeug verursacht hat

Hat der Ausschuss keinen Werkzeuggrund, landet er beim Bediener oder beim Material. Verknüpfen Sie ihn mit dem Datensatz zum Werkzeugwechsel, mit der Formel für die Ausschussquote, die Sie bereits verwenden.

Wo Werkzeugsoftware ihren Platz hat

Spezielle Werkzeugverwaltungssysteme verwalten Voreinstelldaten, Werkzeugbaugruppen und Ausgaben aus der Werkzeugausgabe. Unsere Übersichten zu Software für die Werkzeugausgabe und zu Software für Werkzeug- und Formenverwaltung vergleichen sie.

Der Kostenbericht oben braucht trotzdem Maschinendaten: Teilezählungen, Stopps und Ausschuss. Das ist die Hälfte, die die meisten Systeme für die Werkzeugausgabe nicht erfassen.

Wie Fabrico hilft

Fabrico ist eine OEE-Plattform mit vollständigem integriertem CMMS. Es hat kein Modul für die Standzeitverwaltung, es erstellt den Werkzeugkostenbericht nicht für Sie, und es bestellt Bestand nicht automatisch nach.

Was es liefert, ist die Maschinenhälfte der Daten. Über SPS-Anbindungen, IoT-Sensoren und KI-Kameras erfasst es Teilezählungen und jeden Stopp, auch kurze, und Ihr Team kann Werkzeugwechseln eigene Stoppgründe geben.

Es berechnet die OEE in Echtzeit, sodass Minuten für Werkzeugwechsel in der Verfügbarkeit sichtbar werden. Exportieren Sie die Maschinendaten nach Excel und verknüpfen Sie sie mit Ihren Daten aus Werkzeugausgabe, Nachschleifen und Ausschuss, um den Bericht oben zu erstellen.

Sein Lager führt Platten und Werkzeuge mit Mindest- und Höchstbeständen, erfasst, was jeder Instandhaltungsauftrag verbraucht, und nutzt QR-Codes an Maschinen und Teilen.

Platten, die an die Produktion ausgegeben werden, brauchen weiterhin Ihr Protokoll der Werkzeugausgabe. Die Bestellungen gibt Ihr Team auf.

Möchten Sie Ihre Minuten für Werkzeugwechsel an der Maschine gemessen sehen? Buchen Sie eine 30-minütige Demo mit einem Fabrico Berater, unverbindlich, oder kontaktieren Sie uns mit Ihren Fragen.