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Comment faire l'estimation du coût financier total d'une opération de soudage ?

Publié: le 11/10/2013 à 03:37 Dernière mise à jour: le 11/10/2013 à 03:37 Par: Dominique ADMIN Nombre de vues: 44
L'estimation du coût d'une opération de soudage n'est pas une chose facile à réaliser et chaque spécialiste a été confronté au moins une fois à ce problème.
Beaucoup de paramètres rentrent en ligne de compte pour estimer le coût global d'une opération de soudage.
1 - Introduction

Il faut savoir que la main d'?uvre représente approximativement 80 à 85 % du montant total d'une opération de soudage. Nous vous proposons de parcourir cet article technique pour appréhender les différents facteurs relatifs au coût du soudage et les formules de calcul.


2 - Facteurs participants au coût du soudage


[*]Temps pour la préparation du joint soudé
[*]Temps pour l'assemblage
[*]Temps pour le pointage
[*]Temps pour le soudage
[*]Temps pour le nettoyage
[*]Temps pour le parachèvement
[*]Coût des consommables (métal d'apport, gaz, flux, ...)
[*]Coût du matériels de soudage
[*]Coût de l'énergie
[*]Coût de la main-d'?uvre
[*]Coût des frais généraux

3 - Définition des facteurs participants au coût du soudage

3 - 1 - Cadence de travail du soudeur ou Facteur de marche ou Operating factor

C'est le rapport entre le temps réel de soudage en heure divisé par le temps total d'heures travaillées. Il prend en compte les opérations annexes du soudage comme le changement d'électrodes, le piquage du laitier, le nettoyage des projections.
Il peut varier de 15% à 70% selon le procédé de soudage, la position de soudage, le nettoyage des passes.

FACTEUR DE MARCHE MOYEN APPROXIMATIF EN %
SOA/OAW SAEE/SMAW TIG/GTAW MAG/GMAW F.F./FCAW ASF/SAW
20% manuel 30% manuel 30% manuel 50% manuel 45% manuel 40% manuel
40% auto 60% auto 60%
auto


Exemple de calcul :
Temps de soudage : 16 minutes
Temps de nettoyage : 26 minutes
Facteur de marche = (16 / 16 + 26) x 100 = 38 %
Si vous avez 80 pièces à réaliser
Production journalière = (80 / 16 + 26) x 8 heures / jour = 15 pièces soudées par jour

3 - 2 - Rendement ou Deposition Efficiency

C'est le rapport entre le poids de métal déposé au poids de l'âme de l'électrode ou du fil. Le rendement d'un produit d'apport permet de déterminer la quantité de métal déposé par rapport au poids total réceptionné en métaux d'apport. Une électrode enrobée rutile classique présente
un rendement de l'ordre de 90 % et une électrode haut rendement à poudre de fer
peut atteindre 180 %.

3 - 3 - Vitesse de dépôt ou Taux de dépôt ou Deposition Rate

La vitesse de dépôt est égale au poids de métal déposé divisé par le temps d'arc. Elle s'exprime en kilogramme / heure. Le taux de dépôt change suivant les paramètres électriques de soudage. Des tables de données sont disponibles pour chaque type de produit d'apport (électrodes, fil fourré, arc submergé)

ELECTRODES (SMAW) TYPE E 7018 ou E 8018
Diamètre
électrode
Ampérage Taux de
dépôt
Rendement
Ø 2,5 (3/32) 70 0.62 kg/h ou 1.37
lb/h
70.5 %
Ø 2,5 (3/32) 90 0.74 kg/h ou 1.65
lb/h
66.3 %
Ø 2,5 (3/32) 110 0.74 kg/h ou 1.65
lb/h
64.4 %
Ø 3,2 (1/8) 120 1.16 kg/h ou 2.58
lb/h
71.6 %
Ø 3,2 (1/8) 140 1.23 kg/h ou 2.74
lb/h
70.9 %
Ø 3,2 (1/8) 160 1.35 kg/h ou 2.99
lb/h
68.1 %
Ø 4,0 (5/32) 140 1.40 kg/h ou 3.11
lb/h
75.0 %
Ø 4,0 (5/32) 170 1.70 kg/h ou 3.78
lb/h
73.5 %
Ø 4,0 (5/32) 200 1.91 kg/h ou 4.31
lb/h
73.0 %
Ø 5,0 (3/16) 200 2.18 kg/h ou 4.85
lb/h
76.4 %
Ø 5,0 (3/16) 250 2.41 kg/h ou 5.36
lb/h
74.6 %
Ø 5,0 (3/16) 300 2.52 kg/h ou 5.61
lb/h
70.3
%


MAG FIL FOURRE (FCAW) TYPE E 70 T1 ou E 71 T1
Diamètre
fil fourré
Ampérage Taux de
dépôt
Rendement
Ø 1,2
(0,045)
160 1.80 kg/h ou
4.0 lb/h
83.0
%
Ø 1,2
(0,045)
180 2.21 kg/h ou
4.9 lb/h
87.0
%
Ø 1,2
(0,045)
200 2.93 kg/h ou
6.5 lb/h
90.0
%
Ø 1,2
(0,045)
220 3.06 kg/h ou
6.8 lb/h
84.0
%
Ø 1,2
(0,045)
240 3.29 kg/h ou
7.3 lb/h
84.0
%
Ø 1,2
(0,045)
280 4.73 kg/h ou
10.5 lb/h
89.0
%
Ø 1,6
(1/16)
180 1.89 kg/h ou
4.2 lb/h
87.0
%
Ø 1,6
(1/16)
200 2.12 kg/h ou
4.7 lb/h
85.0
%
Ø 1,6
(1/16)
220 2.52 kg/h ou
5.6 lb/h
87.0
%
Ø 1,6
(1/16)
250 3.47 kg/h ou
7.7 lb/h
86.0
%
Ø 1,6
(1/16)
300 4.19 kg/h ou
9.3 lb/h
86.0
%


4 - Formules de calcul

4 - 1 - Formule de calcul du coût de la main-d'?uvre

Exemple de calcul :
Taux de charge horaire (TC) : 38 ? / heure
Vitesse de dépôt par heure (VD) : 2,4 kg / heure
Facteur de marche (FM) = 35 % soit 0,35TC / (VD x FM) soit 38 / (2,4 x 0,35) = 45,24 ? / kg

Autre formule de calcul du coût de la main-d'?uvre :
Salaires : (Métal déposé (Kg) x Coût horaire (?/h)) / (Taux de dépôt (kg/h) x temps)

4 - 2 - Formule de calcul du coût du métal d'apport

Exemple de calcul :
Prix d'achat au kilogramme de métal d'apport (PMA) : 2,7 ? / kg
Rendement du métal d'apport (RMA) = 73 % soit 0,73
PMA / RMA soit 2,7 / 0,73 = 3,7 ? / kg

4 - 3 - Formule de calcul du coût du gaz de protection

Exemple de calcul :
Débit de gaz horaire (DGH) : 20 l / mn soit 1 200 l / heure ou 1,2 m3 / heure
Prix au m3 de gaz (PGM) : 10 ? / m3
Vitesse de dépôt par heure (VD) : 2,4 kg / heureDGH x PGM / VD soit 1,2 x 10 / 2,4 = 5 ? / kg

Autre formule de calcul du coût de gaz de soudage :
Gaz : ((Métal déposé (kg) x 0,06 x Débit de gaz (l/min) x coût du gaz (?/m3)) / Taux de dépôt (kg/h) x temps))

4 - 4 - Formule de calcul du coût du flux solide de protection

Exemple de calcul :
Prix d'achat au kilogramme de flux (PKF) : 0,37 ? / kg
Poids de flux (POF) : 2 kg
Poids de fil d'apport (POM) : 1,42 kg
Rendement du métal d'apport (RMA) = 99 % soit 0,99PKF x (POF / POM) / RMA soit 0,37 x (2 / 1,42 ) / 0.99 = 0,52 ? / kg

4 - 5 - Formule de calcul du coût de l'énergie

Exemple de calcul :
Prix d'achat du kWh (KW) : 0,078 ? / kWh
Ampérage (I) et Voltage (U) : 260 A et 28 V
Vitesse de dépôt par heure (VD) : 2,4 kg / heureKW x (I x U) / 1000 x VD soit 0,078 x 260 x 28 / 1000 x 2,4 = 1,36 ? / kg

5 - Calcul de poids de métal à déposer

La gorge de la soudure ou apothème est de 7 mm
Section : 7 x 7 = 49 mm2
Tolérance de calcul + 10% = 54 mm2
Volume par mètre : 54 x 1000 = 53900 mm3
soit 0,054 dm3
Densité de l'acier : 7,82
Calcul du poids de métal :
0,054 x 7,82 = 0,42 kg / mètre ou 4,2 g / cm



6 - Tableau de volume et poids de métal à déposer

Exemple de tableau de calcul de volume et poids de métal à déposer selon une préparation type de chanfrein
La préparation du chanfrein est conforme au croquis ci-contre

TABLEAU DE VOLUME ET POIDS DE METAL
CHANFREIN V - TALON 1,5

Epaisseur des
pièces en mm (E1)
Ouverture du
chanfrein en ° (A1)
Écartement
entre pièces (J1)
Surépaisseur
estimée de cordon
Volume de
métal à déposer
Poids de
métal à déposer
5 60° 3.0 mm 1.7 mm 31 cm3 0,24 kg / m
6 60° 3.0 mm 1.8 mm 42 cm3 0,32 kg / m
8 60° 3.0 mm 2.0 mm 67 cm3 0,53 kg / m
10 60° 3.0 mm 2.2 mm 99 cm3 0,77 kg / m
12 60° 3.0 mm 2.5 mm 136 cm3 1,00 kg / m
15 60° 3.0 mm 2.6 mm 203 cm3 1,58 kg /
m


7 - Calcul du nombre d'électrodes enrobées selon un poids de métal donné

Électrode enrobée Ø 3,15 mm en longueur 350 mm
Rendement de l'électrode : 85 %
Chute estimée par électrode : 50 mm
Longueur utile de l'électrode : 350 mm - 50 mm = 300 mm ou 30 cm
Masse d'une électrode : 3,14 x (0,1575 x 0,1575) x 30 x 7,82 = 18,27 g
Masse réelle : 18,27 x 85 / 100 = 15,52 g
Nombre d'électrodes par mètre de soudure selon poids du paragraphe 5 :
420 g / 15,52 g = 27 électrodes par mètre

8 - Exemple d'estimation de calcul de coût d'une soudure

Hypothèse :
Calculons le coût approximatif d'un mètre de soudure réalisée avec le procédé MAG Fil fourré avec gaz de protection binaire Argon + CO2 sur un chanfrein en X.
Toutes les données indiquées sont imaginaires.
Epaisseur de tôle (E1) : 25 mm Hauteur des chanfreins (E2 et E3) : 12,5 mm
Angle de chanfreins (A1 et A2) : 45°
Écartement entre tôles (J1) : 2 mm
Talon (T1) : 1 mm
Surépaisseur estimée : 2 mm
Volume estimé : 223 cm3
Poids estimé : 1,7 kg / m


Fil fourré Ø 1,2 mm type E 71 T1
Paramètres de soudage 240 A - 26 volts
Taux horaire (TC) : 32 Euros / heure
Taux de dépôt du fil (VD) : 3,3 kg / heure
Facteur de marche (FM) : 40% soit 0,40
Prix du fil fourré (PMA) : 4 Euros / kilogramme
Rendement du fil fourré (RMA) : 87% soit 0,87
Débit du gaz Ar + 20% CO2 (DGH) : 1,2 m3 / h
Prix du gaz Ar + 20% CO2 (PGM) : 11 Euros / m3
Prix d'achat du kWh (KW) : 0,08 ? / kWh

Coût de la main-d'?uvre :
TC / (VD x FM) soit 32 / (3,3 x 0,4) = 24,24 ?
Coût du métal d'apport :
PMA / RMA soit 4 / 0,87 = 4,6 ?
Coût du gaz de protection :
DGH x PGM / VD soit 1,2 x 11 / 3,3 = 4 ?
Coût de l'énergie :
KW x (I x U) / 1000 x VD soit 0,08 x 240 x 26 / 1000 x 3,3 = 1,65 ?
Total du coût du kilo de métal déposé :
24,24 ? + 4,6 ? + 4 ? + 1,65 ? = 34,49 Euros / kg
Total du coût du mètre de soudure :
34,49 Euros x 1,7 kg/m = 58,63 ? / m

La précision des calculs dépend directement de la qualité des données exploitées.
Il est nécessaire de s'appuyer sur des résultats de comparaison entre les valeurs
calculées par estimation et les coûts réels établis postérieurement à la
fabrication
.

9 - Quelques liens Internet utiles



Par: Dominique ADMIN

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