Omkostningsreduktion i valg af materiale: Fra materiel substitution til systemoptimering - en casestudie af biler b/c søjle trim dele

På baggrund af kontinuerligt stigende priser på plast- og metal -råmaterialer er materialeoptimering blevet en vigtig strategi for virksomheder til at reducere omkostningerne og forbedre effektiviteten. Imidlertid opfatter mange ingeniører stadig "omkostningsreduktion gennem materialevalg" som blot at skifte til indenlandske alternativer eller billigere leverandører med udsigt over dybere omkostningsbesparende muligheder. I virkeligheden omfatter omkostningsreduktion i materialevalg flere dimensioner, herunder ændringer i materialetype, procesoptimering og ydelsesbalancering. Blandt disse giver ændring af materialetypen, skønt teknisk udfordrende, ofte mere betydningsfulde omkostningsbesparende resultater.  

Denne artikel tager Automotive B/C -søjle -trimdele som et eksempel til detaljer om, hvordan omkostningsreduktion kan opnås gennem substitution af materialetype. I dette tilfælde vedtog et firma højglans, malingsfri pc/ASA/PMMA-materiale til at erstatte traditionelt maleri eller to-shot støbningsløsninger. Dette adresserede ikke kun smertepunkterne i konventionelle processer, men opnåede også en årlig omkostningsbesparelse på 20 millioner RMB.  

1. Analyse af traditionelle materialeløsninger til bilb/c -søjlebelægningsdele  

I øjeblikket er mainstream-fremstillingsløsningerne til bilb/c-søjle-trim-dele: PC/ABS-maleri og ABS+GF/PMMA to-shot-støbning. Begge har fordele og ulemper, men leveres også med omkostninger eller procesbegrænsninger.  

1.1 PC/ABS -maleriløsning  

Fordele:  

- Fremragende ridsemodstand og vejrbestandighed efter maling, opfylder langsigtede holdbarhedskrav til udvendige dele af biler.  

Ulemper:  

1. Lavt maleriudbytte: Maleriprocessen er tilbøjelig til defekter såsom pinholes, appelsinskal, underskåret og partikler, hvilket fører til høje afvisningshastigheder og øgede omarbejdning og skrotomkostninger.  

2. Kompleks proces: Yderligere malingstrin efter injektionsstøbning øger arbejdskraft, udstyr og energiomkostninger, der forlænger produktionscyklussen.  

3. Miljøtryk: Maleri involverer VOC -emissioner, der er strengt reguleret, hvilket kræver yderligere investering i udstødningsbehandling.  

1.2 ABS+GF/PMMA to-shot støbningsløsning  

Fordele:  

- Malingsfri, stabilt udseende og god ridsemodstand.  

-To-shot-støbning integrerer to materialer i et trin, hvilket reducerer efterbehandlingen.  

Ulemper:  

1. Højt udstyrsinvestering: To-shot-støbning kræver specialiserede forme og store injektionsmaskiner, hvilket resulterer i høje forhåndsomkostninger.  

2. Lang produktionscyklus: Støbningscyklussen er over 50% længere end injektion af enkeltskud, hvilket reducerer effektiviteten.  

3. Designbegrænsninger: Kompleks delgeometrier er vanskelige at opnå med to-shot støbning, der begrænser designfleksibilitet.  

2. Innovativ løsning: Høj glans, malingsfri pc/ASA/PMMA-materiale  

For at tackle ulemperne ved traditionelle løsninger har nogle virksomheder vedtaget højglans, malingsfri PC/ASA/PMMA-legeringsmateriale, hvilket muliggør produktion af B/C-søjle-trimdele gennem ingle-shot-injektionsstøbning. De vigtigste fordele ved denne løsning inkluderer:  

2.1 Procesoptimering og omkostningsreduktion  

-Malingsfri: Direkte injektionsstøbning opnår en højglans overflade, der eliminerer malingstrin og reducerer defekthastigheder og omkostninger til miljøoverholdelse.  

-Støbning med en enkelt skud: Sammenlignet med to-shot-støbning kræver det mindre komplekse forme og mindre maskiner, der forkorter produktionscyklussen med over 30%.  

2.2 Performance Enhancement & Exulted Applications  

- Bedre varmemodstand: 20 ° C højere end traditionel pc/abs.  

- Styrke med højere påvirkning: Velegnet til hårdere miljøer.  

- Tilpaselig udseende: Understøtter forskellige strukturer og farver, imødekommer forskellige designbehov.  

2.3 Implementeringsudfordringer og løsninger  

På trods af sine fordele skal følgende spørgsmål behandles i praktiske anvendelser:  

1. lidt lavere vejrbestandighed: Forbedret med UV-stabilisatorer for at sikre langvarig farveopbevaring.  

2. Omkostninger til højere materiale: Selvom enhedsprisen er lidt højere, forbliver de samlede omkostninger (eliminering af maleri/to-shot-støbningsudgifter) fordelagtige.  

3. strengere processtyring: Kræver optimerede mugdesign- og injektionsparametre for at undgå flowmærker eller svejselinjer.  

3. økonomisk fordelanalyse  

I en reel-applikation til en bestemt køretøjsmodel leverede den højglansede, malingsfri pc/ASA/PMMA-løsning betydelige omkostningsbesparelser:  

- Omkostningsreduktion pr. Køretøj: 101 RMB (for 6 trimdele sammenlignet med traditionelt maleri).  

- Årlige besparelser: 20 millioner RMB (baseret på 200.000 enheder/år).  

Derudover tilbyder denne løsning ekstra værdi:  

✅ Kortere produktionscyklusser, forbedret kapacitetsudnyttelse  

✅ Forurening af reduceret maleri, der tilpasser sig grønne produktionstendenser  

✅ Større designfrihed, hvilket muliggør mere innovative optræden  

4. Konklusion: Nøgle succesfaktorer for omkostningsreduktion gennem valg af materiale  

Materiel substitution handler ikke kun om "skiftende materialer", men kræver systematisk evaluering og optimering:  

1. Performance Matching: Sørg for, at det nye materiale opfylder kerneproduktkrav (f.eks. Vejrmodstand, ridsemodstand).  

2. Proceskompatibilitet: Optimer forme og injektionsparametre for at undgå overfladefejl.  

3. Omkostningsberegning: Overvej materialomkostninger, behandlingsomkostninger, udbyttehastigheder og andre faktorer holistisk.  

4. Forsyningskædesamarbejde: Arbejd tæt med materielle leverandører for at sikre stabil forsyning og kvalitetskonsistens.  

Denne sag viser, at virksomheder med en videnskabelig materialeudvælgelsesstrategi kan virksomheder opnå betydelige omkostninger og effektivitetsgevinster uden at gå på kompromis med produktydelsen. Efterhånden som nye materialeteknologier går videre, vil flere innovative løsninger hjælpe producenterne med at overvinde omkostningsbarrierer i fremtiden.