Para agilizar su proyecto, puede etiquetar las pilas de laminación con detalles como tolerancia, material, acabado superficial, si se requiere o no aislamiento oxidado, cantidady mucho más.
El estator y el rotor juntos suelen dominar tanto los costes de material como de procesamiento, por lo que si elabora su lista de materiales (BOM) en torno a en lugar de tratarlos como una caja negra, se obtiene mucho más control sobre el margen, el riesgo y las compensaciones de diseño.
La mayoría de los artículos públicos son genéricos ("las laminaciones y el cobre son importantes") o se pierden en el modelado académico de costes. Esta guía pretende situarse en un punto intermedio: lo suficientemente práctica como para manejar un modelo Excel hoy mismo, y lo suficientemente profunda como para que su lista de materiales presupuestada sea defendible en las revisiones de diseño y en las negociaciones de aprovisionamiento.
Antes de tocar una plantilla de lista de materiales, amplíe: ¿qué amable ¿Qué tipo de máquina está calculando? Un motor síncrono de imanes permanentes (PMSM) para un vehículo eléctrico, un servomotor BLDC de rotor interno o un motor de inducción estándar tienen estructuras de costes muy diferentes, sobre todo en el estator y el rotor.
Dos decisiones dominan todo lo que sigue:
Estas opciones definen si su coste es elevado en imanes, cobre o acero, y qué nivel de tolerancias, equilibrado y pruebas es el adecuado. Por ejemplo, un motor de buje BLDC de rotor exterior puede gastar más en imanes y diámetro de laminación, mientras que una máquina PM de rotor interior de alta velocidad gasta más en laminaciones precisas, manguitos y equilibrado.
Una vez que el contexto está claro, la lista de materiales presupuestada deja de ser una hoja de cálculo abstracta para convertirse en una narración estructurada de cómo esta máquina específica convierte el dinero en par.
Si nos fijamos en los estudios de costes basados en el desmontaje y en las "listas de materiales para motores" de los fabricantes de equipos originales, veremos que el coste del estator nunca es sólo "estator - $X". Es un conjunto de cubos de costes estrechamente relacionados pero separables: laminaciones, aislamiento, cobre, impregnación, mecanizado y pruebas.
A nivel físico, casi todos los estatores modernos son alguna variante de:
Una buena lista de materiales presupuestada hace explícitas estas realidades físicas. En lugar de una vaga línea de "estator", se modelan: la masa de acero bruto y el factor de desecho, la amortización de la herramienta de prensado, el método de bobinado, el proceso de impregnación y el régimen de pruebas exigido por las especificaciones del cliente.
Si se hace correctamente, ahora se pueden plantear preguntas fundamentadas como: "¿Y si pasamos de los núcleos segmentados a una simple pila laminada?" o "¿Cuál es el coste por punto porcentual de mejora en el llenado de ranuras?" y ver las respuestas en la lista de materiales a fabricar en lugar de a mano.
Si el estator suele dominar el coste del cobre, el rotor suele dominar riesgoimanes que se mueven con los mercados de materias primas, integridad mecánica de alta velocidad y rendimiento de fabricación.
En el caso de las máquinas de inducción, se puede tener un rotor de jaula de ardilla relativamente "sencillo" -láminas más conductores de fundición o de barra y anillo-, pero el proceso de fundición a presión o de soldadura de barras y la rectitud y el equilibrio necesarios siguen suponiendo un coste significativo.
En el caso de los PMSM y las máquinas BLDC, la pila de rotores es donde la lista de materiales nota cada subida de precios de las tierras raras. El volumen del imán, el grado, el recubrimiento, el método de retención (fundas, latas, encapsulado) y los requisitos de sobrevelocidad/explosión se traducen en líneas de coste concretas que deberían ser independientes en lugar de esconderse en una única entrada "rotor - $Y".
Además, hay que tener en cuenta el eje, las chavetas, los acoplamientos y los elementos de detección de posición integrados, todos ellos pequeños individualmente, pero materiales cuando se multiplican por el volumen anual.
Con el estator y el rotor divididos en trozos significativos, el siguiente paso es expresarlos en una estructura CBOM coherente que vincule cantidades (kg, segundos, horas-máquina) a dinero. La mayoría de los modelos de costes industriales para motores siguen un patrón similar: cada partida tiene componentes de material, proceso y gastos generales, y el utillaje y la ingeniería única se tratan por separado y se amortizan a lo largo de un volumen supuesto.
Aquí tienes una tabla simplificada que puedes adaptar directamente a tu hoja de lista de materiales. Los números son marcadores de posición, lo importante es la estructura:
| Subconjunto | Categoría de artículo | Ejemplo de partida | Principales factores de coste | Notas para el uso de la CBOM del estator/rotor |
|---|---|---|---|---|
| Estator | Materia prima | Laminados eléctricos de acero | kg × precio/kg × factor de rechazo | El factor de rechazo depende del patrón de perforación y de la eficiencia del nido. |
| Estator | Conversión (mano de obra) | Laminación, estampación y apilado | Tiempo de prensado, tiempo del operario, OEE | Vinculado al tonelaje de la prensa y a las carreras/min. |
| Estator | Material directo | Bobinados de cobre | Relleno de ranuras, elección del conductor, curva de precios del cobre | Escenario modelo con Al en lugar de Cu. |
| Estator | Proceso | Bobinado y terminación | Tiempo de ciclo, nivel de automatización | Distinguir entre líneas manuales y robotizadas. |
| Estator | Proceso | VPI / impregnación | Masa de resina, tiempo de tanque, tiempo de horno | El tamaño del lote tiene un gran efecto en el coste. |
| Rotor | Materia prima | Imanes (NdFeB) | Volumen × grado precio | Tratar el coste del imán como una entrada de sensibilidad independiente. |
| Rotor | Conversión | Inserción y curado de imanes | Manipulación, accesorios, tiempo de curado | Incluir las pérdidas por astillado o demag. |
| Rotor | Proceso | Equilibrio dinámico | Horas de máquina de equilibrado | A menudo sorprendentemente grande a bajo volumen. |
| Rotor | Materia prima | Eje y anillos de retención | Calidad del material, margen de mecanizado | Cuidado con la fluencia de la tolerancia → coste de reelaboración. |
| Compartido | NRE/herramientas | Matrices de estampación, herramientas de bobinado, plantillas | Coste de la herramienta ÷ volumen de vida útil | Manténgalos explícitos, no enterrados en los "gastos generales". |
Una vez que existe esta estructura, las conversaciones sobre "qué pasaría si..." se convierten en ediciones de hoja de cálculo en lugar de discusiones: laminaciones más finas, topología de imán diferente, dientes de estator segmentados... todo aparece como ajustes de parámetros y se puede ver el impacto en el coste por kW o el coste por Nm.
Para convertir todo esto en algo factible, resulta útil seguir un flujo de trabajo repetible en lugar de reinventar el CBOM en cada proyecto. Piénsalo como una lista de comprobación que repasas con diseño, fabricación y compras en la misma sala (real o virtual).
Si se sigue esta pauta, la "lista de materiales presupuestada en torno al estator y el rotor" deja de ser un artefacto contable a posteriori y se convierte en una herramienta de diseño: una que permite razonar con claridad dónde va cada dólar, por qué está ahí y cómo moverlo sin romper el motor.
Y esa es la verdadera ventaja competitiva: no sólo conocer el coste del estator y el rotor, sino ser capaz de forma ese coste con intención ingenieril.
Para agilizar su proyecto, puede etiquetar las pilas de laminación con detalles como tolerancia, material, acabado superficial, si se requiere o no aislamiento oxidado, cantidady mucho más.
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