Ayudando a una empresa de vehículos eléctricos a reducir los costos de los componentes de la carcasa del motor en un 15%

1. Resumen ejecutivo

2. Plan de implementación de 6 pasos (Cómo hacer) — accionable

3. Estudio de caso medido y aritmética (paso a paso)

4. Palancas técnicas (detalladas)

5. Preguntas frecuentes

1. Costos de referencia y mapeo — desglosar el costo unitario en material, mecanizado, acabado, gastos generales.

2. Diseño para la fabricación (DfM) — consolidar piezas, relajar tolerancias donde sea seguro, agregar características que aceleren el mecanizado.

3. Selección de materiales y procesos — evaluar alternativas de forma casi neta (fundición a presión, extrusión + soldadura, metal en polvo) y costos de cambio.

4. Tiempo de ciclo y ajuste de CAM — optimizar las trayectorias de herramientas, adoptar estrategias de corte de alta alimentación y trocoidales, reducir los cambios de herramientas.

5. Acabado e inspección — cambiar a acabados superficiales de menor costo (electropulido o recubrimiento específico), control de calidad en línea para reducir el retrabajo.

6. Proveedor y compras — negociar precios combinados, aumentar el tamaño del lote donde el flujo de caja lo permita, implementar el inventario gestionado por el proveedor.

1. Medir los costos actuales(material, mecanizado, acabado, gastos generales) para 100 piezas de muestra.

2. Ejecutar un taller DfM(ingenieros + maquinistas + proveedor) para identificar la consolidación y los cambios de tolerancia.

3. Prototipar un proceso alternativo(un lote de 100): probar la fundición a presión o el forjado de forma casi neta, según corresponda.

4. Optimizar CAM: implementar la separación de desbaste/acabado, reducir los pases de acabado, implementar alimentaciones adaptativas.

5. Implementar cambios de acabado: probar recubrimientos de menor costo y medir la corrosión/desgaste.

6. Seguir métricas semanalmente (tiempo de ciclo, tasa de rechazo, costo unitario). Detener si el rechazo aumenta >1.5* la línea de base.

7. Escalar después de verificar la reducción de costos y la calidad objetivo.

Línea de base (por unidad):

• Material = $50

• Mecanizado = $35

• Acabado = $20

• Gastos generales = $15
  Total por unidad = $50 + $35 + $20 + $15 = $120.

Objetivo: Reducción de costos del 15% → Costo unitario objetivo = $120 * (1 − 0.15)

Calcular el objetivo explícitamente dígito por dígito:
120 * 0.15 = 120 * (15/100) = (120 * 15) ÷ 100.
120 * 15 = 1,800.
1,800 ÷ 100 = 18.
Por lo tanto, el ahorro objetivo = $18 por unidad.
Costo unitario objetivo = 120 − 18 = $102.

Ahorros propuestos (mezcla práctica que alcanzó $18 en un piloto):

• Mecanizado: ahorrar $8 → nuevo mecanizado = $35 − $8 = $27. (22.857% de reducción del mecanizado)

• Acabado: ahorrar $5 → nuevo acabado = $20 − $5 = $15. (25% de reducción)

• Material: ahorrar $3 → nuevo material = $50 − $3 = $47. (6% de reducción a través del cambio de aleación/forma casi neta)

• Gastos generales: ahorrar $2 → nuevos gastos generales = $15 − $2 = $13. (13.333% de reducción a través de la automatización y el trabajo por lotes)

Verificar totales: $27 + $15 + $47 + $13 = $102. Confirmado: $120 − $102 = $18 ahorrados → 18/120 = 0.15 = 15%.

Ejemplo de escala: Para 10,000 unidades: ahorros = $18 * 10,000 = $180,000 en total.

• Sustitución/aprovisionamiento de materiales: cambió de una variante 6061 premium a 6061 optimizado con tasas de rechazo controladas; se probó una aleación de fundición de bajo costo para secciones no críticas.

• Consolidación de piezas: se integraron dos cubiertas de acoplamiento en una sola carcasa — se eliminó un sujetador y se redujo la mano de obra de montaje.

• Forma casi neta: se utilizó fundición a presión con arena/baja presión para los jefes + acabado CNC solo en superficies críticas. Se ahorró tiempo de mecanizado a granel.

• CAM y herramientas: se reemplazaron múltiples trayectorias de herramientas de paso pequeño con una estrategia de desbaste de alto volumen + un solo pase de acabado; se aumentó el avance del husillo en un 20% con insertos de cerámica para áreas no ferrosas.

• Racionalización de tolerancias: se relajaron las tolerancias de ±0.05 mm donde la función lo permitía; se redujo el tiempo de inspección y el rechazo.

• Acabado: se reemplazó el revestimiento completo con recubrimiento específico y granallado solo en áreas de alto desgaste.

• Controles de proceso: se agregaron comprobaciones de calibre de aire en línea y SPC; la detección temprana redujo el retrabajo en un 35%.

• Riesgo: Mayor rechazo por tolerancias más holgadas → Control: criterios de parada durante el piloto (parar si el rechazo >1.5*).

• Riesgo: El cambio de material afecta la vida útil a la fatiga → Control: realizar pruebas de fatiga y corrosión en prototipos.

• Riesgo: Capital para herramientas (fundición a presión) → Control: realizar VAN sobre herramientas frente a ahorros por unidad y considerar la cofinanciación con el proveedor.