Atributos FCS Custo

O FCS Custo está representado pelo Custo de Material e Custos Gerais de Operação. O custo da matéria-prima (ABS) foi realizado de forma separada, devido à diferença na importância dos valores e nas especificidades envolvidas empregando um mesmo material para a manufatura aditiva e subtrativa.

Para as alternativas A1 e A2, os custos foram estabelecidos com base no equipamento de impressão FDM marca Stratasys modelo U Print SE Plus, para a produção dos protótipos. Inicialmente, o volume de produção por ano foi estabelecido para que o valor final de um protótipo seja encontrado. Assim, a impressão do protótipo é calculada para uma única peça produzida a cada impressão.

Portanto, o tempo de construção coletado durante a impressão é de 3,07 horas para alternativa A1 e de 2,70 horas para alternativa A2. A taxa de produção é dada pela relação entre o número de peças por impressão e o tempo de construção por peça. Assim, a taxa de produção é de 0,32 para alternativa A1 e de 0,36 para a alternativa A2. As horas de produção anual são de 1920 h, considerando um turno de 8h por dia e 5 dias por semana.

O valor do volume de produção é dado pela multiplicação da taxa de produção e horas/ano. Para o volume total de peças produzidas/ano pode ser encontrado a partir da relação volume sobre número peças produzidas por vez. O volume total de peças produzidas da alternativa A1 é de 561unidades, e a alternativa A2 é 709 unidades.

A partir destas informações, o Custo da matéria-prima para alternativas A1 e A2 tem os seguintes valores: volume material de deposição, fornecido pelo software da impressora, de 72,91cm³ para alternativa A1 e de 3,66 cm³ para o volume de material de suporte. Para a alternativa A2 são necessários 35,24 cm³ de material de deposição e 3,67 de material de suporte. O material de deposição é o ABS P – 430 e material de suporte o SR – 30. Ambos materiais são fornecidos em cartuchos de 688 cm³ ao custo de R$ 1.800,00 cada.

Para estabelecer um sistema de unidades em conformidade com o SI (sistema internacional de unidades), edição traduzida por Santos et al. (2012) para o INMETRO, o volume deve ser expresso em m³, a massa do protótipo em kg. Assim, a massa do protótipo sólido é de 0,067 kg e o volume de 0,00007291 m³, valores

estes referentes ao material de deposição. Aplicando a relação de massa sobre o volume, encontra-se a densidade, kg/m³ de 918,94.

A partir deste valor, é possível converter o valor da matéria-prima fornecida para o padrão R$/kg. Então, o material de deposição custa 2.848,10 R$/kg e o material de suporte, seguindo os mesmos critérios, com uma massa de 0,004 kg e um volume de 0,00000366 m³ seu custo é de 2.393,89 R$/kg. Dessa forma, o custo de material para a alternativa A1 é de R$ 190,75 de material de deposição e de R$ 9,58 de material de suporte, totalizando um custo de R$ 200,33 de material.

A alternativa A2 apresentou uma massa de 0,034 kg e um volume de 0,00003524 m³, que resultou de acordo com o método, uma densidade de 964,8127128 kg/m³ e um custo de 2.711,69 R$/kg, referentes ao material de deposição. O material de suporte para este protótipo representa uma massa de 0,004 kg e um volume de 0,00000367 m³, estabelecendo um custo de 2.400,43 R$/kg. À vista disso, o custo de material de deposição é de R$ 92,20, o material de suporte é de R$ 9,60, o custo de material do protótipo é de R$ 101,80.

Para volume total de peças estimadas/ano da alternativa A1 é de 591 unidades e a alternativa A2 é de 709 unidades, os valores para materiais a partir destes números são os seguintes: alternativa A1, R$ 107.028,51 material de deposição e R$ 5.372,71 de material de suporte, o custo total anual para o volume estimado é de R$ 112.401,22 de material. Alternativa A2 é de R$ 65.434,87 para material de deposição e R$ 6.814,58 para o material de suporte, o custo de material anual para este protótipo é de R$ 72.249,46.

As despesas gerais compreendem os Custos de Máquina, Produção, Administrativos e do Operador. O Custo Máquina é dado pelo soma do Custo de Depreciação da Máquina e o Custo de Manutenção. A impressora FDM tem um custo de R$ 139.000,00, necessita de um tanque auxiliar para retirada de suportes no valor de R$ 3.000,00, reunindo a soma de R$ 142.000,00 em equipamentos.

O Custo de Manutenção da Máquina foi estabelecido pelo fornecedor em R$ 17.000,00 por ano, cobrindo todas as peças neste período. O Custo de Depreciação da Máquina foi assumido por 5 anos. Desta forma, o Custo de Depreciação da Impressora é R$ 17.750,00 e o Custo Máquina encontrado é R$ 34.750,00.

As Despesas Administrativas envolvem o hardware que se refere à compra de um computador compatível com os requisitos do equipamento. O valor estimado é de R$ 3.500,00 para um computador de mesa.

Para a modelagem do protótipo, a compra de um programa de CAD fica em torno de R$ 22.016,45. O programa utilizado pela impressora é parte integrante do equipamento, então, não foi considerado neste cálculo. O prazo de depreciação considerado para hardware e software é de 5 anos, logo, a depreciação é de R$ 700,00 para o computador e de R$ 4.403,29 para o hardware.

O último item das Despesas Administrativas é o Custo dos Consumíveis por ano. A impressora FDM apresenta dois de consumíveis necessários para o processo de impressão. O primeiro é a bandeja de impressão vendida em caixa de 24 peças a um custo de R$ 1.100,00. O segundo consumível é um detergente utilizado no tanque para retirada do material de suporte ao custo de R$ 1.100,00 para uma caixa com 24 itens. Foi considerado então uma caixa de cada um destes consumíveis, haja vista que, não são vendidos em menor quantidade. Os consumíveis do computador são papel, cartucho de impressão, material de escritório, estimado em R$ 1.800,00 por ano. O valor dos consumíveis fica em R 4.000,00 por ano. O custo total de despesas administrativa (consumíveis, depreciação de software e hardware) de R$ 9.103,29 por ano.

Para cálculo referente ao aluguel foi estimado uma área de 200 m² a um custo médio de aluguel comercial de R$ 37,68/m², resultando em um total de R$ 90.432,00/ano. O consumo de energia elétrica estimada é dado pelo produto do consumo de energia anual do equipamento e o valor da tarifa de luz. O equipamento apresenta um consumo de energia elétrica de, aproximadamente, 1,32 kWh e será utilizado 1920 h/ ano (8h/dia). A tarifa para um consumidor B3 é equivalente a R$ 0,50742/kWh, sendo o custo estimado de energia elétrica é de R$ 1.286,01 por ano para um consumo total aproximado de 2.534,40 kWh.

O Custo do Operador foi apurado com base no salário médio de um programador CNC da região sul do Brasil, no valor de R$ 3.200,00, com uma jornada de trabalho de 220 horas mensais. O Custo do Operador para 2640 horas por ano é R$ 38.400,00.

Para os Custos referente à alternativa A3, o tempo de usinagem coletado é de 1,22 h e representa o intervalo de tempo compreendido em preparar a matéria- prima, fixar o blanque na morsa, posicionar e presetar as ferramentas e usinagem até a conclusão do protótipo. A taxa de produção é dada pela relação entre o número de peças por usinagem e o tempo de usinagem do protótipo. Assim, a taxa

de produção é de 0,81 para protótipos usinados. As horas/ano de produção ano se mantêm em 1920 h, considerando 8h por dia e 5 dias por semana.

O valor do volume de produção é dado pela multiplicação da taxa de produção e horas/ano e para o total de peças produzidas ano pode ser encontrado, a partir da relação volume de produção sobre unidades produzidas. Assim, o volume total de peças produzidas é de 1565 unidades/ano.

O objetivo inicial é determinar o Custo de materiais referente à matéria-prima e os resíduos/ano produzidos pela manufatura subtrativa. Para obter os valores são necessários os seguintes custos: matéria-prima, é o ABS na forma de barra sólida e cilíndrica com as dimensões 60 mm de diâmetro x 1000 mm de comprimento ao custo de R$ 191,70 e massa de 2,884 kg. Dessa forma, a relação entre o custo da barra e a massa fornece o custo do material (ABS) como de 66,47 R$/kg. O blanque cortado para a usinagem do protótipo mede 60 x 64 mm, que representa 15 peças por barra e um resíduo final de uma peça de 60 x 40 que não pode ser aproveitada.

A massa do blanque é de 0,184 kg e do protótipo é de 0,073 kg, o custo unitário é R$ 12,27 para o blanque e R$ 4,85 para o protótipo. A diferença entre a massa do blanque e a massa do protótipo é de 0,073 kg, indica o quanto de material foi retirado na forma de cavaco pelo processo. Neste protótipo, o cavaco representa um valor R$ 7,85 para uma massa de 0,112 kg.

O valor do refugo, por barra, fica em 7,67 kg para a massa de 0,115 kg. O volume de peças estimado é de 1565 unidades protótipos/ano utilizando 104 unidades de barra. A massa de material é 302,00 kg a um custo de 66,47 R$/kg, o custo da matéria-prima é de R$ 20.008,01.

Os Custos Gerais de Operação compreendem os Custos de Máquina, Administrativos, Produção, e do Operador. O Custo de Máquina representa a soma das parcelas Custos de Depreciação e Custo de Manutenção. O valor de custo do centro de usinagem é de R$ 450.000,00. O ferramental básico dispõe de: uma morsa para fixação do protótipo no valor de R$ 2.600,00, um conjunto de pinças no valor de R$ 1.170,00 e um conjunto de calços no valor de R$ 980,00. Totalizando um valor de R$ 454.750,00, para máquina e ferramental básico.

O Custo de Manutenção/máquina foi estabelecido em 10% por ano, o que correspondendo a R$ 45.475,00 ano. O Custo de Depreciação/máquina assumido é de 5 anos, portanto, o Custo de Depreciação do equipamento é de R$ 90.950,00. Assim, o custo/máquina é de R$ 136.425,00 ano.

Os Custos de despesas administrativas anuais compreendem a depreciação em equipamentos de hardware e software, e também a compra de consumíveis. Este equipamento manteve o valor de R$ 3.500,00 considerando as configurações compatíveis para sistemas CAD/CAM. Para a modelagem do protótipo, a compra de um programa de CAD também manteve seu valor em R$ 22.016,45. O valor da depreciação dos equipamentos corresponde a R$ 700,00 hardware, e R$ 4.403,29 de software de CAD e R$ 9.157,78 de software de CAM.

O Custo dos consumíveis é estimado em R$ 5.000,00, totalizando um custo anual de R$19.261,07. Custo do aluguel anual do imóvel são os mesmos valores utilizados na prototipagem FDM. Assim, o aluguel anual do imóvel é de R$ 90.432,00 ano. No consumo de energia elétrica, o CNC apresenta um consumo estimado de 25.70 kWh. Sendo a tarifa para um consumidor B3 igual a R$ 0,50742/ kWh, para 1920 h/ano, tem-se um custo estimado de energia elétrica de R$ 25.042,03. O custo do operador para 2640 horas por ano é R$ 38.400,00.

O resultado do custo total anual da manufatura subtrativa é de R$ 329.568,11, sendo Custo para cada protótipo é de R$ 210,51. Todas as fontes dos valores declarados no custeio dos protótipos são elucidadas no Apêndice A.