Reducerea costurilor în selecția materialelor: de la substituirea materialelor la optimizarea sistemului - Un studiu de caz al pieselor de decupare a pilonului B/C Automotive B/C

Pe fundalul creșterii continue a prețurilor la materii prime din plastic și metal, optimizarea materialelor a devenit o strategie crucială pentru companii de a reduce costurile și de a îmbunătăți eficiența. Cu toate acestea, mulți ingineri percep în continuare „reducerea costurilor prin selecția materialelor” ca fiind pur și simplu trecerea la alternative interne sau furnizori mai ieftini, cu vedere la oportunități mai profunde de economisire a costurilor. În realitate, reducerea costurilor în selecția materialelor cuprinde mai multe dimensiuni, inclusiv modificările tipului de material, optimizarea proceselor și echilibrarea performanței. Printre acestea, schimbarea tipului de material, deși este provocator din punct de vedere tehnic, produce adesea rezultate mai semnificative de economisire a costurilor.  

Acest articol necesită piese de decupare automotive B/C ca un exemplu pentru a detalia modul în care reducerea costurilor poate fi obținută prin substituirea tipului de material. În acest caz, o companie a adoptat material PC/ASA/PMMA fără vopsea ridicată pentru a înlocui pictura tradițională sau soluțiile de modelare cu două fotografii. Acest lucru nu numai că a abordat punctele de durere ale proceselor convenționale, dar a obținut și o economie anuală de costuri de 20 de milioane RMB.  

1. Analiza soluțiilor de materiale tradiționale pentru piese de garnitură automotive B/C  

În prezent, soluțiile de fabricație mainstream pentru piesele de decupare auto B/C sunt: ​​pictură PC/ABS și ABS+GF/PMMA cu două fotografii. Ambele au avantaje și dezavantaje, dar vin și cu limitări ale costurilor sau procesului.  

1.1 Soluție de pictură PC/ABS  

Avantaje:  

- Rezistență excelentă la zgârieturi și rezistență la vreme după pictură, îndeplinind cerințele de durabilitate pe termen lung pentru piesele exterioare auto.  

Dezavantaje:  

1. Randamentul scăzut al picturii: Procesul de pictură este predispus la defecte precum găuri, coajă de portocală, subcotare și particule, ceea ce duce la rate mari de respingere și creșterea costurilor de refacere și resturi.  

2. Proces complex: pași suplimentari de pictură după modelarea injectării, creșterea costurilor de forță de muncă, echipamente și energie, extinzând ciclul de producție.  

3. Presiunea mediului: pictura implică emisii de COV, care sunt strict reglementate, necesitând investiții suplimentare în tratamentul de evacuare.  

1,2 ABS+GF/PMMA soluție de modelare cu două fotografii  

Avantaje:  

- Aspect fără vopsea, stabilă și rezistență bună la zgârieturi.  

-Turnarea cu două fotografii integrează două materiale într-o etapă, reducând post-procesarea.  

Dezavantaje:  

1. Investiții cu echipament ridicat: Turnarea cu două fotografii necesită mucegaiuri specializate și mașini de injecție mari, ceea ce duce la costuri ridicate în avans.  

2. Ciclul de producție lung: Ciclul de modelare este cu peste 50% mai lung decât injecția cu o singură lovitură, reducând eficiența.  

3. Limitări de proiectare: Geometriile complexe ale pieselor sunt dificil de realizat cu modelarea cu două fotografii, restricționând flexibilitatea proiectării.  

2. Soluție inovatoare: Material PC/ASA/PMMA cu luciu ridicat, fără vopsea  

Pentru a aborda dezavantajele soluțiilor tradiționale, unele companii au adoptat materiale din aliaj PC/ASA/PMMA, fără vopsea, permițând producerea de piese de decupare a stâlpului B/C prin modelarea prin injecție cu o singură lovitură. Avantajele cheie ale acestei soluții includ:  

2.1 Optimizarea procesului și reducerea costurilor  

-fără vopsea: Turnarea directă prin injecție realizează o suprafață cu luciu ridicat, eliminând treptele de pictură și reducerea ratelor de defecte și a costurilor de conformitate a mediului.  

-Turnare cu o singură lovitură: în comparație cu modelarea cu două lovituri, necesită matrițe mai puțin complexe și mașini mai mici, scurtarea ciclului de producție cu peste 30%.  

2.2 Îmbunătățirea performanței și aplicații extinse  

- O rezistență la căldură mai bună: 20 ° C mai mare decât PC -ul tradițional/ABS.  

- Putere de impact mai mare: potrivită pentru medii mai dure.  

- Aspect personalizabil: suportă diferite texturi și culori, satisfaceți nevoi de design diverse.  

2.3 Provocări și soluții de implementare  

În ciuda avantajelor sale, următoarele probleme trebuie abordate în aplicații practice:  

1. Rezistență la vreme ușor mai mică: îmbunătățită cu stabilizatori UV pentru a asigura retenția de culoare pe termen lung.  

2. Cost material mai mare: deși prețul unitar este puțin mai mare, costul general (eliminarea cheltuielilor de pictură/a modelelor cu două fotografii) rămâne avantajos.  

3. Controlul mai strict al procesului: Necesită parametrii optimizați de proiectare și injecție a mucegaiului pentru a evita mărcile de curgere sau liniile de sudură.  

3. Analiza beneficiilor economice  

Într-o aplicație din lumea reală pentru un model de vehicul specific, soluția PC/ASA/PMMA cu lucrare mare, fără vopsea, a oferit economii semnificative de costuri:  

- Reducerea costurilor pe vehicul: 101 RMB (pentru 6 piese de decupare, comparativ cu pictura tradițională).  

- Economii anuale: 20 milioane RMB (pe baza a 200.000 de unități/an).  

În plus, această soluție oferă o valoare suplimentară:  

✅ Cicluri de producție mai scurte, utilizarea îmbunătățită a capacității  

✅ Reducerea poluării picturii, alinierea la tendințele de fabricație ecologică  

✅ O mai mare libertate de proiectare, permițând apariții mai inovatoare  

4. Concluzie: factori cheie de succes pentru reducerea costurilor prin selecția materialelor  

Înlocuirea materialelor nu se referă doar la „schimbarea materialelor”, ci necesită evaluare și optimizare sistematică:  

1. Potrivirea performanței: asigurați -vă că noul material îndeplinește cerințele de bază ale produsului (de exemplu, rezistența la intemperii, rezistența la zgârieturi).  

2. Compatibilitatea procesului: optimizați mucegaiurile și parametrii de injecție pentru a evita defectele de suprafață.  

3. Calculul costurilor: Luați în considerare costurile materiale, costurile de procesare, ratele de randament și alți factori în mod holistic.  

4. Colaborarea lanțului de aprovizionare: Lucrați îndeaproape cu furnizorii de materiale pentru a asigura o aprovizionare stabilă și consistența calității.  

Acest caz demonstrează că, cu o strategie de selecție a materialelor științifice, companiile pot obține câștiguri substanțiale de costuri și eficiență fără a compromite performanța produsului. Pe măsură ce noile tehnologii materiale avansează, mai multe soluții inovatoare vor ajuta producătorii să depășească barierele de costuri în viitor.