Snížení nákladů ve výběru materiálu: Od substituce materiálu po optimalizaci systému - případová studie automobilových částí pilíře B/C

Na pozadí nepřetržitě rostoucích cen plastových a kovových surovin se optimalizace materiálu stala klíčovou strategií pro společnosti, aby se snížily náklady a zlepšily efektivitu. Mnoho inženýrů však stále vnímá „snižování nákladů prostřednictvím výběru materiálu“, protože jednoduše přechází na domácí alternativy nebo levnější dodavatele, s výhledem na hlubší možnosti úspory nákladů. Ve skutečnosti snížení nákladů ve výběru materiálu zahrnuje více rozměrů, včetně změn typu materiálu, optimalizace procesů a vyrovnávání výkonu. Mezi nimi, změna typu materiálu, i když technicky náročná, často přináší významnější výsledky úspory nákladů.  

Tento článek bere automobilový průmysl B/C pilíře jako příklad, aby podrobně popisoval, jak lze snížit náklady prostřednictvím substituce typu materiálu. V tomto případě společnost přijala vysoký lesk, bez barvy PC/ASA/PMMA materiál, aby nahradil tradiční malba nebo dvojitá lištová řešení. To se nejen řešilo body bolesti konvenčních procesů, ale také dosáhlo ročního úspory nákladů 20 milionů RMB.  

1. Analýza tradičních řešení materiálů pro automobilové díly B/C Pillar  

V současné době jsou hlavní výrobní roztoky pro automobilové díly pilíře B/C: PC/ABS malba a ABS+GF/PMMA dvou výstřelů. Oba mají výhody i nevýhody, ale také přicházejí s omezeními nákladů nebo procesů.  

1,1 PC/ABS Painting Solution  

Výhody:  

- Vynikající odolnost proti poškrábání a odolnost proti povětrnostním povětrnostem Po malbě splňuje dlouhodobé požadavky na trvanlivost pro vnější díly v automobilovém průmyslu.  

Nevýhody:  

1. Nízký výnos malby: Proces malování je náchylný k vadám, jako jsou dírky, pomerančová kůra, podříznutí a částice, což vede k vysoké míře odmítnutí a zvýšení přepracování a nákladů na šrotu.  

2. Složitý proces: Další kroky malování po injekci zvyšují pracovní, vybavení a náklady na energii a prodlužují výrobní cyklus.  

3. tlak na životní prostředí: Malování zahrnuje emise VOC, které jsou přísně regulovány, což vyžaduje další investice do léčby výfukových plynů.  

1.2 ABS+GF/PMMA Dvou-výstřel formování  

Výhody:  

- bez barvy, stabilní vzhled a dobrý odolnost proti poškrábání.  

-Two-Shot Molding integruje dva materiály do jednoho kroku a snižuje následné zpracování.  

Nevýhody:  

1. Investice do vysokého vybavení: Dvou výstřely formování vyžaduje specializované formy a velké vstřikovací stroje, což vede k vysokým nákladům na předem.  

2. dlouhý výrobní cyklus: Moldingový cyklus je o 50% delší než injekce s jedním výstřelem, což snižuje účinnost.  

3. Omezení návrhu: Složitou geometrií součásti je obtížné dosáhnout dvou výstřelů, což omezuje flexibilitu designu.  

2. Inovativní řešení: Vysoký lesk, materiál PC/ASA/PMMA bez barev  

Aby se vyřešily nevýhody tradičních řešení, některé společnosti přijaly vysoký lesk, bez barvy PC/ASA/PMMA slitiny, což umožnilo výrobu obložení pilíře B/C pomocí jednorázového vstřikování. Mezi klíčové výhody tohoto řešení patří:  

2.1 Optimalizace procesu a snižování nákladů  

-bez barvy: Přímé lisování injekce dosahuje vysoce lesklé povrch, eliminuje kroky malování a snižuje míry vad a náklady na dodržování životního prostředí.  

-Lisování s jedním výstřelem: Ve srovnání s výtvarem dvou výstřelů vyžaduje méně složité formy a menší stroje, což zkrátí výrobní cyklus o více než 30%.  

2.2 Vylepšení výkonu a rozšířené aplikace  

- Lepší odolnost proti teplu: 20 ° C vyšší než tradiční PC/ABS.  

- Vyšší síla dopadu: Vhodná pro tvrdší prostředí.  

- Přizpůsobitelný vzhled: Podporuje různé textury a barvy, splňuje rozmanité potřeby designu.  

2.3 Výzvy a řešení implementace  

Navzdory svým výhodám je třeba v praktických aplikacích řešit následující problémy:  

1. Mírně nižší odolnost proti povětrnostním povětrnostem: Vylepšeno stabilizátory UV, aby byla zajištěna dlouhodobá retence barev.  

2. vyšší náklady na materiál: Ačkoli je jednotková cena o něco vyšší, celkové náklady (eliminace malby/výdajů na výtvar) zůstávají výhodné.  

3. Přísnější řízení procesu: Vyžaduje optimalizované návrh a parametry injekce formy, aby se zabránilo značkám toku nebo svařovacích linek.  

3. analýza ekonomických přínosů  

V reálné aplikaci pro konkrétní model vozidla poskytl vysoce lesklý, bez barvy PC/ASA/PMMA řešení významné úspory nákladů:  

- Snížení nákladů na vozidlo: 101 RMB (na 6 částečných částí, ve srovnání s tradičním malbou).  

- Roční úspory: 20 milionů RMB (na základě 200 000 jednotek/roku).  

Navíc toto řešení nabízí další hodnotu:  

✅ Kratší výrobní cykly, zlepšené využití kapacity  

✅ Snížené znečištění malby, sladění s trendy ze zelených výroby  

✅ Větší svoboda designu, umožňující inovativnější vzhled  

4. Závěr: Klíčové faktory úspěchu pro snižování nákladů pomocí výběru materiálu  

Substituce materiálu není pouze o „měnících se materiálech“, ale vyžaduje systematické hodnocení a optimalizaci:  

1. Porovnávání výkonu: Zajistěte, aby nový materiál splňuje základní požadavky na produkt (např. Odolnost proti povětrnostním povětrnostem, odolnost proti poškrábání).  

2. Kompatibilita procesu: Optimalizujte formy a parametry injekce, aby se zabránilo povrchovým vadám.  

3. Výpočet nákladů: Zvažte holisticky náklady na materiál, náklady na zpracování, sazby výnosu a další faktory.  

4. Spolupráce dodavatelského řetězce: Úzce spolupracujte s dodavateli materiálu na zajištění stabilní nabídky a konzistence kvality.  

Tento případ ukazuje, že se strategií výběru vědeckých materiálů mohou společnosti dosáhnout značných nákladů a efektivity, aniž by ohrozily výkonnost produktu. Jak nové materiálové technologie postupují, inovativní řešení pomohou výrobcům v budoucnu překonat nákladové bariéry.