Цена материалов
Оптическое стекло и стеклоподобные материалы оценены по довольно уникальной модели. Наиболее распространенное стекло, боросиликатное стекло Crown, используется в качестве базовой цены, а другие материалы оцениваются в несколько раз больше. N-BK7 - название этого материала от Шотта, или S-BSL7 от Охары. Это около $ 10 / фунт. Обычные очки имеют «фактор стоимости» 1-5x. Стекла с низкой дисперсией ближе к 10x, а аномальная частичная дисперсия или материалы с высоким индексом достигают 30x.
Для большого элемента, такого как передний элемент объектива 70-200 мм, может потребоваться три четверти фунта материала для блокировки, шлифования и полировки готового объектива. Для меньшего элемента, такого как передний элемент 50 / 1,4, вес может составлять всего одну восьмую фунта.
За элемент вы можете оценить, что цена составляет от $ 1-225 за элемент.
Однако современная технологическая цепочка, особенно в объеме, стремится минимизировать количество часов, необходимых для производства готовой оптики. Это означает, что производители часто работают с поставщиками стекла, чтобы поставлять «преформы», которые могут вообще не требовать шлифования, и сразу же пригодны для полировки. Это будет иметь дополнительную стоимость, но когда объем достигнет 6-7 цифр, я думаю, что увеличение стоимости не превышает, скажем, 10%. Но я не знаю никаких особенностей.
Обработка
Каждый элемент должен быть вырезан из стекла, отшлифован и отполирован. Резка по существу бесплатна - алмазные пилы и инструменты для обработки керна не достаточно дороги, чтобы сделать это в виде таблицы. Шлифование будет выполняться либо на шпинделе (~ 15 000 долл. США) с помощью высококвалифицированного оптика, либо на станке с ЧПУ (~ 200 000 долл. США) с помощью другого / менее опытного техника. Шпиндель может измельчать до 36 линз одновременно, если они маленькие, станки с ЧПУ обрабатывают только один элемент за раз, но в ~ 4 раза быстрее за цикл; больший контроль позволяет более агрессивный процесс. Шлифование может занять от 1 до 100 часов в зависимости от того, как далеко от конечной формы вы начинаете. При 5-летней амортизации станка со скоростью 120 часов в неделю это дает до 30 000 часов на машину или 6,66 долл. США в час в корпусе с ЧПУ. После электричества вы смотрите больше на $ 7 / час. Цена технического специалиста сильно зависит от того, сколько машин они используют, но предположим, что по объему это примерно одна технология на 5 машин, при 50 долл. / Час после накладных расходов - 17 долл. / Час. Полировальные машины стоят примерно одинаково, и в зависимости от качества поверхности, которую вы производите, и от того, насколько она хороша, может потребоваться от 1 до 100 часов. Чем лучше вы шлифуете, тем меньше вам нужно полировать.
Если мы предположим, что среднее время обработки составляет 50 часов в стеклянном футляре, вырезанном из сляба, стоимость обработки на ЧПУ составляет 850 долларов США за элемент. В случае шпинделя это больше похоже на одну технологию на шпиндель, и шпиндель будет амортизироваться в течение 10 лет (простые станки изнашиваются медленно и работают вечно). Таким образом, сам шпиндель стоит $ 0,25 / час, плюс технология по цене $ 50 / час. В результате получается в 9 раз больше линз в час, чем в ЧПУ, поэтому мы будем стоить в среднем 50/9 => 5,5 часов на одну оптику. Это работает до $ 276 за элемент в обработке.
Разумный диапазон будет составлять 170 - 1700 долларов за элемент в ЧПУ и 50 - 550 долларов за шпиндель.
Теперь, если у вас есть заготовки, шлифование может занять всего несколько минут, чтобы подправить форму, и отполировать всего несколько часов (скажем, 3), чтобы сделать вещи блестящими. Это позволяет приблизить смету затрат примерно на 50 долларов на обработку в ЧПУ и на 5 долларов на обработку на шпинделе.
Монтаж
В масштабе, на сборку может потребоваться 2 рабочих часа. Итак, 100 долларов.
R & D
На разработку объектива потребуется около 1000 инженерных часов при накладных расходах в 100 долларов в час. Итак, 100 000 долларов за дизайн. Мелкосерийное производство опытных образцов лучше всего оценивать в 15 000 долларов за артефакт. Если 10 вариантов будут изготовлены до завершения разработки проекта по 2 единицы каждый, еще 300 000 долл. США. В масштабе будет проведен пилотный запуск полной линии, произведя, скажем, 1000 артефактов при номинальной стоимости производства. В худшем случае (уничтожить их по завершении, как это делается с мобильными телефонами), это означает потерю до нескольких миллионов долларов. Если они проданы (SN001, детка!), То есть чистая прибыль, но первоначальный процент брака будет высоким.
Если необходимо разработать новый производственный процесс или закупить специальное оборудование (скажем, асферическую полировку и испытания), то к бюджету необходимо добавить $ 2 млн. Асферический станок с ЧПУ стоит от 200 000 долларов, а цена увеличивается с размером заготовки.
Покрытие, упаковка, маркетинг
Я не знаю много ни о одном из них, но я бы не предположил, что, скажем, больше 5 долларов за артефакт в упаковке.
Эти цифры кажутся действительно высокими
Да, именно поэтому линзы стоят дорого! Это показатели занятости в США, в развивающихся странах они составляют примерно одну десятую этого. Это также новые цены на станки - если у компании есть группа шпинделей 20-30 лет, которые они до сих пор эксплуатируют и обслуживают, затраты там также будут ниже. Если компания производит точное литье стекла или использует оптические пластики, то по объему цена, по сути, равна объему материала, потребляемого на элемент, который практически не содержит отходов. Это уменьшит стоимость элемента до 1-10 долларов.
Не все поддается формованию, а формование деталей с оптической точностью действительно сложно. Вот почему Canon создала собственную автономную производственную линию . Я уверен, что это имеет чрезвычайные капитальные затраты, но также очень низкие эксплуатационные расходы и высокую повторяемость.