Onze matrijsoffertes liggen ver uit elkaar: is de goedkoopste matrijs over de looptijd van ons product ook de goedkoopste?

De goedkoopste matrijs is over de looptijd niet vanzelf de goedkoopste. Een matrijs die bij aankoop veel goedkoper is, kan over de looptijd duurder uitvallen door een langere cyclustijd, meer afkeur en een tweede matrijs halverwege, en bij serieproductie kan dat verschil groter worden dan het prijsverschil tussen de offertes zelf. Andersom klopt het ook: bij lage of onzekere aantallen is de goedkopere matrijs vaak de juiste keuze. Vergelijk daarom niet de matrijsprijs, maar de kosten per goed onderdeel over het aantal stuks dat je realistisch gaat maken.

Waarom liggen matrijsoffertes zo ver uit elkaar?

Omdat ze bijna nooit dezelfde matrijs beschrijven. Twee matrijsmakers die dezelfde tekening krijgen, vullen elk hun eigen aannames in over levensduur, cyclustijd en wat er in de matrijs zelf wordt opgelost, en die aannames staan zelden in de offerte.

Het prijsverschil zit vooral in zes keuzes:

• Aantal holtes. Twee holtes halveren het aantal shots ten opzichte van één, in een grotere en duurdere matrijs.
• Staalsoort en hardheid. Voorgehard staal, zoals 1.2311 of 1.2738, is sneller te bewerken en goedkoper. Gehard staal, zoals 1.2344, gaat veel langer mee en is duurder om te maken en later te wijzigen. Aluminium is het goedkoopst en het snelst klaar.
• Aanspuitsysteem. Een koude verdeler is goedkoper in de matrijs, maar elke shot levert een aanspuiting op die je weggooit of maalt. Een hotrunner kost meer en scheelt materiaal, vaak ook cyclustijd.
• Koeling. Onderzoek naar spuitgieten noemt de koeltijd 60 tot 80 procent van de totale cyclus. Bezuinigen op koelkanalen is dus bezuinigen op elke shot die de matrijs ooit maakt.
• Schuiven en kernen. Een ondersnijding die de ene partij met een schuif oplost, lost de andere op met een handeling aan de machine of met een ontwerpvoorstel dat je nog niet hebt gezien.
• Wat er is inbegrepen. Het aantal proefrondes, monsters, een maatrapport, transport van de matrijs en documentatie.

Ook de levensduur verschilt meer dan de offerte laat zien. Veel matrijsmakers verwijzen naar de Amerikaanse SPI-indeling: klasse 101 voor meer dan een miljoen cycli, 102 tot een miljoen, 103 onder de 500.000, 104 onder de 100.000 en 105 alleen voor prototypes. Openbare bronnen zijn het over die grenzen alleen niet eens: voor klasse 104 vind je levensduren van zo'n 10.000 tot 300.000 cycli. Een klasse op de offerte is daarom een label, geen garantie. Waar je een matrijsmaker op kunt aanspreken, is een gegarandeerd aantal shots voor jouw materiaal, op papier.

Hoe reken je uit wat een matrijs over de looptijd kost?

Tel de matrijs, een eventuele tweede matrijs of revisie, de machinetijd en de afkeur bij elkaar op, en deel dat door het aantal goede onderdelen over de looptijd. Materiaal laat je buiten de som zolang het in beide offertes gelijk is. De machinetijd is het aantal shots maal de cyclustijd in seconden, gedeeld door 3.600, maal het uurtarief van de machine.

De cijfers die je daarvoor nodig hebt, staan meestal niet in de offerte, maar je kunt ze opvragen of afleiden. De cyclustijd en het gegarandeerde aantal shots vraag je aan de matrijsmaker. Het uurtarief zit in de stukprijs: trek het materiaal ervan af, deel de rest door de cyclustijd per onderdeel in uren, en je ziet ongeveer met welk tarief er gerekend is. Afkeur is het lastigst. Vraag met welk percentage er in de stukprijs is gerekend, en wie de rekening krijgt als de werkelijke afkeur hoger uitvalt.

Een rekenvoorbeeld met verzonnen cijfers, om de som te laten zien. De bedragen zeggen niets over wat een matrijs voor jouw product kost. De uitgangspunten: 100.000 onderdelen per jaar, vijf jaar lang, twee holtes in beide matrijzen, dus 250.000 shots. Een machine-uurtarief van 50 euro, en een afgekeurd onderdeel kost 40 cent aan materiaal en machinetijd.

| Rekenvoorbeeld, 500.000 onderdelen over vijf jaar | Matrijs A | Matrijs B | | --- | --- | --- | | Matrijsprijs | € 20.000 | € 35.000 | | Gegarandeerde levensduur | 150.000 shots | 1.000.000 shots | | Cyclustijd | 30 seconden | 25 seconden | | Afkeur | 3% | 1% | | Tweede matrijs na 150.000 shots | € 20.000 | geen | | Machinetijd voor 250.000 shots | € 104.200 | € 86.800 | | Extra afkeur, 2% van 500.000 stuks | € 4.000 | geen | | Totaal over de looptijd | € 148.200 | € 121.800 |

In dit voorbeeld is matrijs A bij aankoop 15.000 euro goedkoper en over de looptijd ruim 26.000 euro duurder. De tweede matrijs en vijf seconden cyclustijd wegen daarin ongeveer even zwaar: 20.000 en ruim 17.000 euro. Elke seconde cyclustijd kost hier bijna 3.500 euro over de looptijd.

Draai één uitgangspunt om en de uitkomst draait mee. Maak je over de hele looptijd 40.000 onderdelen in plaats van 500.000, dan haalt matrijs A zijn gegarandeerde shots nooit en is hij ruim 13.000 euro goedkoper. Het kantelpunt ligt in dit voorbeeld bij 300.000 onderdelen, precies waar matrijs A aan zijn gegarandeerde shots zit. De beslissende factor is dus niet de matrijsmaker, maar je volume, en dat is het enige getal dat alleen jij kunt aanleveren.

Een goedkopere matrijs loopt overigens niet per definitie langzamer. Aluminium geleidt warmte vier tot vijf keer beter dan voorgehard staal, dus een aluminium matrijs kan zelfs een kortere cyclus halen. Waar het verschil wel vaak in zit, is het aantal en de plaatsing van de koelkanalen, en hoe het onderdeel uit de matrijs komt. Over dat laatste gaat ons artikel over het optimaliseren van je uitwerpstrategie. Vraag daarom bij elke offerte naar de verwachte cyclustijd. Een offerte zonder cyclustijd kun je niet doorrekenen.

Wanneer is de goedkopere matrijs wél de verstandige keuze?

Als je over de hele looptijd ruim onder de gegarandeerde shots van de lichtere matrijs blijft, of als je nog niet weet hoeveel je gaat verkopen. Besparen op de matrijs is dan geen gok, maar een bewuste keuze. Vijf situaties waarin het klopt:

• Lage totale aantallen. Een product met een korte looptijd, een seizoensvariant of een onderdeel voor een kleine serie haalt de levensduur van een zware matrijs nooit. Dan betaal je voor staal dat je niet gebruikt.
• Een brugmatrijs. Een eenvoudige matrijs om de markt te testen of te leveren terwijl de productiematrijs wordt gebouwd. Je betaalt twee keer, maar je start eerder en je leert van echte onderdelen voordat je het dure staal vastlegt. Bij HEARS ging het zo: eerst prototypematrijzen, daarna de opschaling naar productiematrijzen voor massaproductie.
• Een familiematrijs. Meerdere verschillende onderdelen in één matrijs, bijvoorbeeld een deksel en een bodem. Goedkoper dan twee matrijzen, maar beide delen krijgen hetzelfde materiaal en dezelfde kleur, het vullen is lastiger in balans te krijgen, en wijkt één deel af, dan ligt de hele matrijs stil. Dit past bij sets die altijd samen worden afgenomen, in kleinere aantallen.
• Minder holtes bij onzekere afzet. Begin met één of twee holtes en accepteer een hogere stukprijs. Groeit de vraag, dan komt er een tweede matrijs bij, en daarmee meteen een reserve als er één uitvalt.
• Een ontwerp dat nog beweegt. Wijzigen in gehard staal is bewerkelijker en duurder dan in voorgehard staal of aluminium. Gehard staal op een ontwerp dat nog verandert, betaal je twee keer.

Het eerlijke nadeel van al deze routes: zolang je op de lichtere matrijs draait, ligt de stukprijs hoger, en de overstap naar een productiematrijs kost een nieuwe proefronde. Plan die overstap op een moment dat je voorraad hebt, niet op het moment dat de matrijs op is.

Hoe maak je twee offertes vergelijkbaar?

Door ze op dezelfde regels naast elkaar te zetten en elke regel die ontbreekt na te vragen. Een offerte die op een van deze punten zwijgt, is niet goedkoper, maar onvolledig.

| Wat je in beide offertes naast elkaar zet | Waarom het de prijs verklaart | | --- | --- | | Aantal holtes en aanspuitsysteem | Bepaalt het aantal shots en het materiaalverlies per onderdeel | | Staalsoort en hardheid van holte en kern | Bepaalt de levensduur en wat een latere wijziging kost | | Gegarandeerd aantal shots voor jouw materiaal | De enige levensduur waar je de matrijsmaker op kunt aanspreken | | Verwachte cyclustijd | Bepaalt de machinetijd in elke stukprijs | | Stukprijs bij die cyclustijd | Zonder stukprijs is de matrijsprijs niet te beoordelen | | Inbegrepen proefrondes en monsters | Elke extra ronde kost tijd en vaak geld | | Wie betaalt correcties na de eerste proefspuiting | Voorkomt discussie op het moment dat je wilt starten | | Onderhoud en revisie | Bepaalt of de gegarandeerde levensduur ook gehaald wordt | | Eigendom, opslag en documentatie van de matrijs | Bepaalt of je de matrijs later kunt verhuizen |

Vraag de matrijsprijs en de stukprijs altijd samen op, want los van elkaar zeggen ze niets. Een lage matrijsprijs kan terugkomen in elke stukprijs, en een lage stukprijs kan uitgaan van een matrijs die je niet hebt besteld.

Leg daarna vast hoe de proefrondes lopen. In onze werkwijze volgt op de eerste set monsters een correctie van de matrijs en een tweede set, en ligt er een getekend eigendomscontract voor de matrijs voordat de productie start. Welke afspraken je ook maakt: zet ze op papier vóór de eerste proefspuiting, want daarna onderhandel je over een matrijs die al gebouwd is.

Production Heroes brengt producten van ontwerp naar serieproductie, van haalbaarheid en kostprijs tot sourcing en supply chain, en levert als toolshop matrijzen aan maakbedrijven in Europa, vanuit Nederland en een eigen presence in China.

Bronnen: het aandeel van de koeltijd in de cyclus (60 tot 80 procent) komt uit onderzoek van RWTH Aachen naar koeltijd bij spuitgieten. De SPI-klassen, de levensduur van aluminium en staal en de warmtegeleiding van aluminium tegenover voorgehard staal komen uit openbare technische documentatie van matrijsmakers en spuitgieters; die bronnen wijken onderling af, en dat is ook het punt. Het rekenvoorbeeld en de voorbeelden in de veelgestelde vragen gebruiken verzonnen uitgangspunten en zijn geen prijsopgave.