Zníženie nákladov pri výbere materiálu: od náhrady materiálu na optimalizáciu systému - prípadová štúdia automobilových častí pilierov

Na pozadí neustále rastúcich cien plastových a kovových surovín sa optimalizácia materiálu stala pre spoločnosti rozhodujúcou stratégiou na zníženie nákladov a zvýšenie efektívnosti. Mnoho inžinierov však stále vníma „zníženie nákladov prostredníctvom výberu materiálu“ ako jednoducho prechod na domáce alternatívy alebo lacnejší dodávateľov, s výhľadom na hlbšie príležitosti na úsporu nákladov. V skutočnosti zníženie nákladov na výber materiálu zahŕňa viac dimenzií vrátane zmien typu materiálu, optimalizácie procesu a vyváženia výkonu. Medzi nimi zmena materiálového typu, aj keď je technicky náročná, často prináša významnejšie výsledky na úsporu nákladov.  

Tento článok berie ako príklad, ako je možné podrobne opísať, ako možno znížiť náklady prostredníctvom náhrady typu materiálu a automobilový b/c. V tomto prípade spoločnosť prijala materiál PC/ASA/PMMA s vysokým leskom bez farby, ktorý nahradil tradičné maľby alebo dvojstranné formovacie riešenia. To sa týkalo nielen bodov bolesti konvenčných procesov, ale tiež dosiahlo ročnú úsporu nákladov 20 miliónov RMB.  

1. Analýza tradičných materiálových riešení pre automatické diely B/C Pillar  

V súčasnosti sú hlavné výrobné riešenia pre automatické diely na obloženie pilierov B/C: maľovanie PC/ABS a ABS+GF/PMMA dvojstranné formovanie. Obidve majú výhody a nevýhody, ale tiež prichádzajú s obmedzeniami nákladov alebo procesov.  

1.1 Riešenie maľovania PC/ABS  

Výhody:  

- Vynikajúci odolnosť proti škrabancom a odolnosť proti poveternostným vplyvom po maľbe, splnenie dlhodobých požiadaviek na trvanlivosť pre exteriérové ​​diely automobilov.  

Nevýhody:  

1. Nízky výnos maľovania: Proces maľovania je náchylný na defekty, ako sú dierky, pomarančová kôra, podrezanie a častice, čo vedie k vysokej miere odmietnutia a zvýšeniu nákladov na prepracovanie a šrot.  

2. Komplexný proces: Ďalšie kroky maľovania po vstreknutí zvyšujú pracovné, vybavenie a náklady na energiu a rozširujú výrobný cyklus.  

3. Environmentálny tlak: Maľovanie zahŕňa emisie VOC, ktoré sú prísne regulované, čo si vyžaduje ďalšie investície do čistenia výfukových plynov.  

1,2 ABS+GF/PMMA dvojstranné formovacie roztok  

Výhody:  

- Bez farby, stabilný vzhľad a dobrý odolnosť proti škrabancom.  

-Dvojstranné formovanie integruje dva materiály v jednom kroku, čím sa znižuje následné spracovanie.  

Nevýhody:  

1. Vysoké investície k zariadeniam: Dvojstranné formovanie vyžaduje špecializované formy a veľké vstrekovacie stroje, čo vedie k vysokým počiatočným nákladom.  

2. Dlhý výrobný cyklus: lištový cyklus je viac ako o 50% dlhší ako vstrekovanie jednorazového záberu, čím sa znižuje účinnosť.  

3. Obmedzenia návrhu: zložité geometrie časti je ťažké dosiahnuť pri formovaní dvojitých, obmedzujúc flexibilitu dizajnu.  

2. Inovatívne riešenie: vysoko lesklý materiál PC/ASA/PMMA bez farby  

Aby sa riešili nevýhody tradičných riešení, niektoré spoločnosti prijali materiál zliatiny PC/ASA/PMMA bez farby bez farieb, čo umožňuje výrobu častí pilierov B/C prostredníctvom jednostranného vstrekovania. Kľúčové výhody tohto riešenia zahŕňajú:  

2.1 Optimalizácia procesu a zníženie nákladov  

-Bez farby: Priame vstrekovanie formovanie dosahuje povrch s vysokým leskom, eliminuje kroky maľovania a znižuje mieru defektov a náklady na dodržiavanie environmentálnej predpisy.  

-Jednoznačné formovanie: V porovnaní s dvoma zábermi vyžaduje menej zložité formy a menšie stroje, čím sa skracuje výrobný cyklus o viac ako 30%.  

2.2 Vylepšenie výkonu a rozšírené aplikácie  

- Lepší tepelný odpor: 20 ° C vyšší ako tradičné PC/ABS.  

- Vyššia dôrazová pevnosť: Vhodné pre tvrdšie prostredie.  

- Prispôsobiteľný vzhľad: Podporuje rôzne textúry a farby, uspokojujú rôzne potreby dizajnu.  

2.3 Implementačné výzvy a riešenia  

Napriek svojim výhodám sa v praktických aplikáciách musia riešiť tieto problémy:  

1. Mierne nižší odpor počasia: vylepšené UV stabilizátormi, aby sa zabezpečila dlhodobá retencia farieb.  

2. Vyššie náklady na materiál: Aj keď je jednotková cena o niečo vyššia, celkové náklady (eliminujúce výdavky na maľovanie/dvojstranné výdavky) zostávajú výhodné.  

3. Smernejšie riadenie procesu: Vyžaduje optimalizované parametre návrhu a vstrekovania foriem, aby sa predišlo tokovým značkám alebo zvarovým vedeniam.  

3. Analýza ekonomických prínosov  

V aplikácii v reálnom svete pre konkrétny model vozidla poskytol riešenie s vysokým lesklým, bez farieb PC/ASA/PMMA významné úspory nákladov:  

- Zníženie nákladov na vozidlo: 101 RMB (pre 6 častí orezania v porovnaní s tradičnou maľbou).  

- Ročné úspory: 20 miliónov RMB (na základe 200 000 jednotiek/rok).  

Toto riešenie navyše ponúka ďalšiu hodnotu:  

✅ Kratšie výrobné cykly, zlepšené využitie kapacity  

✅ Znížené znečistenie maľby, zarovnáva sa so zelenými výrobnými trendmi  

✅ Väčšia sloboda dizajnu, umožňujúce inovatívnejšie vystúpenia  

4. Záver: Kľúčové faktory úspechu pri znižovaní nákladov prostredníctvom výberu materiálu  

Nahradenie materiálu nie je iba o „meniacich sa materiáloch“, ale vyžaduje systematické hodnotenie a optimalizáciu:  

1. Výkonnosť: Zaistite, aby nový materiál spĺňa požiadavky základného produktu (napr. Odolnosť proti poveternostným vplyvom, odolnosť proti škrabancom).  

2. Kompatibilita procesu: Optimalizujte formy a parametre vstrekovania, aby sa zabránilo povrchovým defektom.  

3. Výpočet nákladov: Zvážte materiálne náklady, náklady na spracovanie, mieru výnosu a ďalšie faktory holisticky.  

4. Spolupráca dodávateľského reťazca: Úzko spolupracujte s dodávateľmi materiálu, aby ste zabezpečili stabilnú dodávku a konzistenciu kvality.  

Tento prípad demonštruje, že pri stratégii vedeckého materiálneho výberu môžu spoločnosti dosiahnuť značné zvýšenie nákladov a efektívnosti bez ohrozenia výkonnosti produktu. Ako vopred napredujú nové technológie, inovatívnejšie riešenia pomôžu výrobcom prekonať prekážky nákladov v budúcnosti.