¿Está cansado de defender los costes de ingeniería no recurrentes ante su jefe de compras? Esta guía proporciona los marcos respaldados por datos que necesita. Aprenda a analizar con confianza cualquier presupuesto de mecanizado CNC y demuestre el ROI a largo plazo de un cargo NRE adecuado.
Costes de ingeniería no recurrentes (NRE) en un Presupuesto de mecanizado CNC son gastos únicos que cubren el trabajo de ingeniería inicial necesario para crear un proceso de fabricación estable. Esta inversión no recurrente incluye utillaje a medida (plantillas y dispositivos), programación CAM y validación de procesos (como informes FAI).
Pero pagar NRE es sólo la mitad de la historia. Sigue leyendo para conocer las fórmulas exactas que demuestran el ROI de los NRE y descubrir las dos "trampas ocultas" en las que caen la mayoría de los ingenieros (incluida una que podría costarte miles de euros).
¿Qué es el NRE? (Pista: No es una "tasa")
Desde el punto de vista de las compras, los NRE suelen parecer una simple "cuota única de establecimiento". Se considera un coste más que hay que minimizar o, en el mejor de los casos, eliminar.
Pero para nosotros, como ingenieros, esa definición es peligrosamente incompleta.
Una definición mucho más precisa de NRE es: El paquete único de servicios de ingeniería necesario para traducir su dibujo técnico en un proceso de producción en serie predecible, repetible y eficaz.
No es un tarifa para simplemente encender la máquina; es un inversión en el propio proceso de fabricación.
Este concepto es la base del control de calidad moderno. El legendario estadístico W. Edwards Deming, padre de la revolución de la calidadEn los últimos años, la empresa ha aprendido que no se puede "inspeccionar" la calidad de una pieza al final de la línea. Para entonces, ya es demasiado tarde.
En su lugar, Deming argumentaba que hay que para crear calidad en el producto desde el principio.
Eso es precisamente lo que representa una carga NRE adecuada. Es el trabajo de ingeniería crítico y previo para diseñar un proceso estable y validado. Es la inversión que garantiza que la pieza #1.000 será idéntica a la pieza #1, sin depender de la suerte o de costosas inspecciones masivas.
¿Adónde va su dinero?
En primer lugar, nunca debe aceptar un elemento vago de una sola línea con la etiqueta "Cuota de instalación". Es una señal de alarma. Un proveedor profesional que te respete como socio de ingeniería no tendrá ningún problema en ofrecerte un desglose transparente de los costes NRE (Non-Recurring Engineering).
Cuando veas un cargo por, digamos, $1.500 en NREno es una cifra arbitraria. Es un cálculo del tiempo de ingeniería y los recursos necesarios para su específico parte.
He aquí en qué se desglosa normalmente ese cargo de $1.500:
1. Programación y simulación CAM: $450
No se trata sólo de "pulsar un botón". Para una pieza compleja, especialmente una que requiera 4 ejes o Mecanizado en 5 ejesEste coste cubre el tiempo de un programador senior. Están construyendo digitalmente todo el proceso de fabricación, optimizando las trayectorias de las herramientas y, lo que es más importante, ejecutando simulaciones completas para detectar posibles colisiones.
Como director de planta, he visto lo que ocurre cuando se precipita este paso. Una simulación de 10 minutos puede evitar una avería de la máquina de $50.000. Este $450 es su póliza de seguros; es el trabajo que garantiza que las superficies complejas de su pieza se mecanizan correctamente y que la primera pieza es una buena pieza.
2. Diseño y fabricación de fijaciones a medida: $800
Suele ser la parte más grande e importante del NRE. Cuando su dibujo tiene tolerancias de posición ajustadas (como concentricidad o perpendicularidad) entre características de diferentes caras, usted no puede confiar en tornillos de banco estándar. Obtendrá resultados incoherentes.
Este $800 cubre los materiales (por ejemplo, un bloque macizo de aluminio 6061) y, lo que es más importante, la diseño de ingeniería y tiempo de máquina para crear un "nido" moldeado a medida para su pieza.
Esta fijación es la clave de la calidad y la eficacia. Permite al operario bloquear su pieza en su lugar en segundos y garantiza que todas las características críticas se mecanizan en una sola configuración.
Se trata de un principio clásico de la ingeniería. El gran ingeniero de Toyota Shigeo Shingo creó el Sistema SMED (Single-Minute Exchange of Die)que se centraba en convertir la "preparación interna" (trabajo realizado mientras la máquina está parado) en "preparación externa" (trabajo realizado mientras la máquina está corriendo).
Eso es exactamente lo que hace este dispositivo. Convierte una configuración manual de alto riesgo (interna) de 45 minutos en un cambio de piezas fiable (externo) de 2 minutos, lo que reduce drásticamente el tiempo de ciclo a largo plazo y garantiza la uniformidad.
3. Informe de inspección del primer artículo (FAI): $250
Es el "certificado de nacimiento" formal de su proceso de producción. Este cargo cubre el tiempo del ingeniero de calidad y el uso de costosos equipos de metrología, como una máquina de medición por coordenadas (MMC).
Para ello, sacarán la primera pieza de la línea y medirán meticulosamente todas y cada una de las cotas, tolerancias y anotaciones del dibujo. El informe FAI resultante (a menudo Norma AS9102) es la prueba documental de que el proceso del proveedor está validado y es capaz de producir su pieza según las especificaciones. Esto es lo que "fija" el proceso para todos los pedidos futuros.
¿Cuándo debo pagar el NRE?
Los costes de ingeniería no recurrentes no son un requisito de "todo o nada". Como ingeniero, su verdadera tarea consiste en juzgar los rendimiento de esa inversión. Un proveedor profesional lo entiende. A veces, pagar NRE es la decisión más crítica que puede tomar; otras veces, simplemente no es necesario.
He aquí un marco sencillo para ayudarle a decidir.
Marco de decisión de inversión en energías renovables para ingenieros
| Escenario (High-ROI) | Por qué DEBE invertir en NRE |
|---|---|
| Tolerancias estrictas | Una fijación personalizada es la única manera de garantizar de forma fiable unas tolerancias geométricas ajustadas (por ejemplo, posición, perpendicularidad) en una tirada de producción. |
| Producción a gran escala | El accesorio reduce drásticamente el tiempo de preparación/ciclo. Esta inversión se amortiza rápidamente con un precio unitario significativamente más bajo a largo plazo. |
| Geometría compleja | Paga el tiempo esencial de programación CAM de alta especialización (por ejemplo, 5 ejes) para evitar errores y optimizar el acabado superficial. |
| Materiales caros | Invertir en simulación (parte de NRE) evita desguazar un bloque $500 de titanio o PEEK. El seguro se paga solo. |
Puede (y debe) evite NRE (Low-ROI) cuando:
- Es un prototipo funcional. Si sólo está mecanizando una pieza para comprobar la forma y el ajuste, y las tolerancias son poco estrictas (por ejemplo, +/- 0,2 mm), el NRE es excesivo.
- El papel es muy sencillo. Para una placa básica de 2,5D con unos pocos orificios que pueda sujetarse fácilmente en un tornillo de banco de máquina estándar, no se justifica una gran carga de NRE.
- Es un pedido único y de poca cantidad. Si sabes que sólo ever necesitan de 1 a 10 de esta pieza, pagar un gran NRE por una fijación no tiene sentido desde el punto de vista financiero. El proveedor utilizará (y debería utilizar) una fijación manual más lenta, y ese tiempo extra simplemente formará parte de su mayor coste unitario.
¿Se enfrenta a elevados costes NRE en una pieza compleja?
Las piezas complejas suelen requerir un mecanizado avanzado en 5 ejes, lo que puede repercutir en el NRE. Nuestra experiencia en programación de 5 ejes y diseño de utillajes garantiza que sus costes estén justificados y que sus piezas sean perfectas en todo momento.
Cómo justificar los costes de los NRE ante el director de compras
Esta suele ser la parte más difícil del trabajo de un ingeniero. Usted entiende técnico necesidad de los costes NRE (Non-Recurring Engineering), pero el trabajo de tu jefe de compras es cuestionar todos los costes. Cuando estás en esta posición, no puedes limitarte a decir: "Lo necesitamos para las tolerancias".
Debe traducir el valor técnico en valor empresarial. Su jefe de compras piensa en términos de riesgo, coste a largo plazo y rentabilidad de la inversión.
Aquí tienes dos poderosos argumentos basados en datos que puedes utilizar.
1. Utilizar el cálculo del umbral de rentabilidad
Esta es su herramienta más eficaz. Convierte una discusión subjetiva sobre la "calidad" en un simple problema matemático objetivo.
Utilicemos un ejemplo habitual. Tiene dos presupuestos para una pieza nueva:
- Cotización A (NRE cero): $0 NRE, sino un $150 precio unitario.
- Cotización B (Con NRE): $5,000 NRE, pero un $100 precio unitario.
El director de compras se decantará inmediatamente por la Cotización A. Tu trabajo consiste en mostrarle el punto de cruce.
La fórmula es sencilla:
Punto de equilibrio (en unidades) = Coste total NRE / (Precio unitario A - Precio unitario B)
Hagamos cuentas:
$5.000 / ($150 - $100) = 100 unidades
Este es el guión para el jefe de compras:
"Recomiendo que elijamos la Cotización B. Aunque tiene un coste inicial de $5.000 NRE, nuestro umbral de rentabilidad es de tan sólo 100 unidades. Dada nuestra previsión anual de 500 unidades, esta inversión NRE ahorrará a la empresa $20.000 sólo este año."
(¿Cómo? 500 unidades x $50/unidad de ahorro = $25.000, menos los $5.000 NRE = $20.000 de ahorro total).
Este cálculo, que es la base de niveles de precios por volumencambia toda la conversación. Los NRE ya no son un "coste", sino una inversión con un claro y enorme retorno de la inversión.
2. Explicar el valor "oculto" de DFM
El NRE de un proveedor profesional no es sólo para herramientas; es para ingeniería. Esto incluye Análisis DFM (diseño para la fabricación).
Aquí es donde los ingenieros del proveedor colaboran con usted antes de se corta cualquier metal. Como establecieron los doctores Boothroyd y Dewhurst, pioneros de la DFMA, 70-80% del coste total de fabricación de un producto está bloqueado durante la fase inicial de diseño.
Ese NRE que pagas es tu última y mejor oportunidad de influir en ese 80%.
Un buen proveedor analizará su diseño como parte del servicio NRE y le hará sugerencias como:
- "Si puede cambiar este radio interno de 0,5 mm a 1,0 mm, podemos utilizar una fresa estándar en lugar de una herramienta a medida. Esto reducirá su precio unitario en $10".
- "Vemos que aquí tiene dos piezas separadas. Si diseñamos una sola pieza algo más compleja, podemos eliminar el paso de montaje y ahorrarle $15 por unidad."
Este análisis DFM colaboración en ingeniería-es un servicio de alto valor. Demuestra que el proveedor piensa en su coste totalno sólo el precio de la pieza. Esa es la diferencia entre un socio a largo plazo y un proveedor que se limita a cotizar lo que le mandas.
2 "Trampas ocultas de los NRE" en las que caen los 90% de Ingenieros
He visto en qué se equivocan estas conversaciones sobre ingeniería no recurrente. Estas son las dos mayores trampas en las que caen los ingenieros, trampas sobre las que no leerás en un libro de texto estándar.
Trampa 1: La ilusión del "NRE cero
Un presupuesto "Cero NRE" parece una victoria, pero a menudo es una importante señal de alarma.
Una vez tuve un cliente estadounidense en el campo de los dispositivos médicos que eligió un proveedor "Zero NRE" para ahorrarse $1.500 en una pieza nueva. Las muestras iniciales, que se sujetaron manualmente en un tornillo de banco estándar, pasaron la inspección. Todo el mundo estaba contento.
Tres meses después, llegó el primer pedido de producción de 500 piezas. La tasa de desguace fue superior a 20%.
¿Qué ocurrió? El "proceso" del proveedor no era más que un maquinista experto fabricando piezas únicas. No era un proceso de producción. Sin el dispositivo a medida (que habría pagado el NRE de $1.500), cada configuración era diferente. Un nuevo operario, un ligero cambio en la presión de apriete... la consistencia había desaparecido.
La lección: Los $1.500 NRE que "ahorró" costaron a su empresa más de $15.000 en chatarra, repetición de trabajos y retrasos del proyecto.
Cuando recibe un presupuesto "Cero NRE" para una pieza de producción compleja, casi siempre está hablando con uno de los dos interlocutores equivocados:
- Una sociedad mercantil: No tienen ingenieros. Se limitan a subcontratar su pieza al taller más barato, que no tiene ningún incentivo para invertir en un proceso adecuado.
- Una tienda sólo para prototipos: Su modelo de negocio es la velocidad, no la repetibilidad. Pueden hacerte 10 piezas buenas, pero su proceso no es escalable.
Trampa 2: La ambigüedad de la propiedad de las herramientas
Esta es, con diferencia, la trampa más peligrosa y la que más se pasa por alto.
Supongamos que lo haces todo bien. Paga los $5.000 NRE. Su proveedor construye un accesorio hermoso y complejo. Las piezas son perfectas. Un año después, decide cambiar de proveedor por razones de coste o capacidad.
Pides a tu proveedor original que te envíe el aparato por el que pagaste.
Y se niegan.
Alegarán (y puede que incluso tengan razón desde el punto de vista legal) que usted pagó por "servicios de ingeniería", no por el "activo físico de utillaje". Argumentarán que el utillaje es de su propiedad.
Ahora está "bloqueado por el proveedor". No tiene más remedio que pagar otro $5,000 NRE a su nuevo proveedor para recrear exactamente el mismo accesorio.
He aquí la solución en una sola frase:
Usted debe añada esta cláusula a su orden de compra (PO) antes de que pagas:
"Todos los activos tangibles, incluyendo pero no limitado a, accesorios, herramientas y moldes, resultantes de este cargo NRE (Non-Recurring Engineering) pasarán a ser propiedad de [Nombre de su empresa] en el momento del pago."
Esta frase hace que su NRE deje de ser un coste irrecuperable para convertirse en un activo portátil y tangible.
La prueba definitiva de un verdadero socio
Al final, la forma en que un proveedor trata Costes de ingeniería no recurrentes (NRE) es el indicador más fiable de su capacidad y sus intenciones. Es un indicador adelantado de si al final recibirá piezas de alta calidad y uniformes, o si tendrá problemas más adelante.
El presupuesto NRE es una prueba. Separa los "talleres de trabajo" de los "socios fabricantes".
Un proveedor que oculta, amortiza vagamente o "renuncia" al NRE de una pieza compleja está, de hecho, diciéndole que está comprometiendo el proceso. Le está tratando como a un cliente de una sola vez y no se preocupa por la calidad o la rentabilidad de su pieza a largo plazo.
Un proveedor profesional que le presenta de forma activa un desglose claro y detallado de los NRE está haciendo lo contrario. Está invirtiendo sus propios recursos de ingeniería en el éxito de su pieza. Demuestra que está dispuesto a rendir cuentas del proceso, la calidad y el precio a largo plazo.
No intentan venderle una "tarifa". Le están invitando a una verdadera asociación de ingeniería.
Si actualmente tiene en sus manos un presupuesto que no entiende del todo, envíenoslo. Nuestro equipo de ingenieros realizará un análisis gratuito del presupuesto de NRE para ayudarle a identificar su razonabilidad, su ROI y cualquier riesgo oculto.
Referencias y notas
[1] Filosofía de W. Edwards Deming: El "Sistema de Conocimiento Profundo" de Deming, concepto central del control de calidad moderno, sostiene que la calidad debe incorporarse al proceso desde el principio, en lugar de "inspeccionarse" al final. La inversión en NRE responde directamente a este principio.
[2] SMED (Single-Minute Exchange of Die): Metodología de fabricación ajustada impulsada por Shigeo Shingo en Toyota. El objetivo es reducir el tiempo de preparación (cambio) convirtiendo la "preparación interna" (trabajo realizado mientras la máquina está parada) en "preparación externa" (trabajo realizado mientras está en funcionamiento). Una fijación personalizada es una herramienta SMED clásica.
[3] Norma AS9102: Norma utilizada principalmente en la industria aeroespacial que documenta el proceso de inspección del primer artículo (FAI). Proporciona pruebas objetivas de que todos los requisitos de diseño y especificación se han comprendido, contabilizado y verificado correctamente.
[4] DFMA (diseño para fabricación y montaje): Una metodología desarrollada por los doctores Boothroyd y Dewhurst. La regla "70-80%" subraya que la inmensa mayoría del coste del ciclo de vida de un producto viene determinado por su diseño inicial, lo que justifica la inversión inicial en ingeniería (NRE) para optimizarlo.
