Cleient: Cyflenwr Modurol Haen 2 Ewropeaidd canolig ei faint
Diwydiant: Bracedi Strwythurol Modurol
Cwmpas y Prosiect: Dylunio, Gweithgynhyrchu a Chynhyrchu Die blaengar
Partner: MetalStampingParts.ltd — Precision stampio metel Man China
1. Cefndir Cleient
Mae ein cleient, cyflenwr Haen 2 sydd wedi'i hen sefydlu sy'n gwasanaethu OEM modurol mawr Ewropeaidd, yn cynhyrchu cromfachau atgyfnerthu dur a ddefnyddir mewn cynulliadau is-ffrâm blaen. Mae'r rhan - braced dur rholio oer 2.8 mm o drwch (gradd SAPH440) sy'n mesur tua 120 mm × 85 mm - yn hanfodol i ddiogelwch, sy'n gofyn am berfformiad mecanyddol cyson ar draws cynhyrchiad cyfaint uchel.
Ar adeg ymgysylltu, roedd galw blynyddol y cleient yn 2,000,000 o ddarnau, gyda rhagamcanion cylch bywyd model yn ymestyn i 7 mlynedd. Roedd eu proses weithgynhyrchu bresennol yn dibynnu ar set offer un gweithrediad pedair gorsaf: blancio, tyllu, ffurfio a thapio pob un yn cael ei weithredu ar weisg mecanyddol ar wahân. Roedd y llif gwaith tameidiog hwn yn gofyn am bedwar gweithredwr peiriannau, pedwar set o wasg, a rhestr eiddo sylweddol o waith ar y gweill (WIP) rhwng gorsafoedd. Roedd cost fesul darn wedi gwastatáu ar $1.82, ffigur yr oedd tîm caffael y cleient yn ei ystyried yn anghynaliadwy o ystyried pwysau cynyddol cost-lawr gan eu cwsmer OEM.
Daeth y cleient atom gyda briff clir: lleihau cost uned o dan $1.20 tra'n dyblu mewnbwn misol o 80,000 i 160,000 o ddarnau —i gyd heb gyfaddawdu ar y llym ±0.05 mm 3476789 µm goddefiannau dimensiwn sy'n ofynnol ar gyfer weldio robotig awtomataidd ar linell gynulliad yr OEM.
2. Yr Her
Diffiniodd tri chyfyngiad rhyng-gysylltiedig anhawster technegol y prosiect hwn:
Targed Cost. Roedd angen i'r gost uned bresennol o $1.82 ostwng o leiaf 34%. Ar 2 filiwn o unedau blynyddol, roedd hyn yn cynrychioli arbedion o fwy na $1.2 miliwn dros un flwyddyn fodel - cais nad yw'n ddibwys am ran aeddfed wedi'i stampio sydd eisoes wedi'i optimeiddio trwy flynyddoedd o weithgareddau Kaizen cynyddrannol.
Dagfa Capasiti. Uchafswm y llinell llawdriniaeth sengl oedd 80,000 o ddarnau y mis ar draws tair shifft. Roedd angen 160,000 o ddarnau/mis o fewn 18 mis ar gyfer rhagamcanion galw. Byddai dyblygu'r offer presennol yn syml wedi gofyn am $240,000 mewn buddsoddiad offer caled ychwanegol ynghyd ag arwynebedd llawr ffatri nad oedd gan y cleient.
Stack-up Goddefgarwch. Gyda phedwar gosodion ar wahân a phedwar cylch llwytho/dadlwytho sy'n ddibynnol ar weithredwr, roedd y broses yn gynhenid i gronni gwallau lleoli. Er mwyn cynnal a chadw ±0.05 mm ar ddimensiynau twll-i-ymyl critigol roedd angen 100% o archwiliad mewn-lein ac addasiadau aml i offer, gan gynyddu costau llafur a sgrap. Roedd yn rhaid i unrhyw ateb newydd ddileu'r ffynonellau gwall aml-sefydlu hyn.
Roedd y cleient hefyd yn cario a 4.7% cyfradd sgrap mewnol, wedi'i briodoli'n bennaf i gamlinio yn y gorsafoedd ffurfio a thapio eilaidd.
3. Ein Datrysiad
Ar ôl cynnal adolygiad Dylunio ar gyfer Gweithgynhyrchu (DFM) manwl gyda thîm peirianneg y cleient, fe wnaethom gynnig un 18-orsaf cynyddol yn marw gan gyfuno'r holl weithrediadau yn un cylch parhaus i'r wasg.
3.1 Cynllun Stribedi a Defnyddio Deunydd
Y lifer cost unigol fwyaf oedd deunydd crai. Roedd y broses wreiddiol yn defnyddio stribed coil 140 mm o led gyda chynllun un rhes, gan ildio 68% defnydd materol. Defnyddiodd ein tîm peirianneg Efelychiad ffurfio ar sail AutoForm i ddilysu cynllun fesul cam 3 rhes (igam-ogam) gydag optimeiddio stribedi cludo. Fe wnaeth y cynllun newydd gulhau'r stribed i 108 mm fesul rhes mewn cyfluniad tair rhes, gan gyflawni 92% defnydd materol — cynnydd o 24 pwynt canrannol a gyfrannodd yn unig tua $0.28 mewn arbedion materol fesul darn.
Cynlluniwyd y dilyniant 18-orsaf fel a ganlyn:
| Gorsaf | Gweithrediad |
| 1 | Dyrnu twll peilot (Ø6.0 mm, 2 ×) |
|---|---|
| 2–3 | rhicio cynyddol a garw perimedr |
| 4 | Segur (parth atgyfnerthu strwythurol marw) |
| 5–6 | Tyllu ffenestr fewnol (slotiau hirgul, 12×5 mm) |
| 7 | Tro cyn-ffurfio (fflans rhannol 45 °) |
| 8 | Segur |
| 9 | Terfyn ffurfio tro (90° ±0.5°) |
| 10 | Restrike/darn bathu ar gyfer rheoli radiws plygu |
| 11 | Boglynnu (glain stiff, uchder 1.2 mm) |
| 12–13 | Fflanging (Z-tro, y ddwy ochr ar yr un pryd) |
| 14 | Segur (parth gwirio synhwyrydd) |
| 15 | twll Precision.2 ±. 4×) |
| 16 | Tapio — uned tapio servo integredig mewn marw (M6 × 1.0, 2 ×) |
| 17 | Gwahanu / torri i ffwrdd |
| 18 | Torri sgrap |
3.2 Offeryn Dur & Dewis Cotio
Ar gyfer y gorsafoedd traul uchel (dyrnu tyllu, gosod mewnosod gorsafoedd), rydym wedi'u pennu ar gyfer gorsafoedd traul uchel SKD11 (JIS G4404) dur offer oer-waith caledu i 60–62 HRC, gyda TiCN (Titanium Carbonitride) cotio PVD cymhwyso i holl arwynebau torri a ffurfio. Mae'r cyfuniad hwn yn darparu caledwch wyneb yn fwy na 3,000 HV, yn ymestyn oes offer i amcangyfrif strôc miliwn rhwng gwaith adnewyddu mawr — hanfodol ar gyfer rhaglen 2M y flwyddyn.
Nodwyd pileri canllaw a llwyni yn SKH51 dur cyflym gyda dalwyr pêl-cawell i sicrhau cywirdeb arweiniol o fewn 0.003 mm ar draws strôc llawn y wasg.
3.3 In-In-Die Tapping Integration
Efallai mai'r elfen fwyaf uchelgeisiol yn dechnegol oedd integreiddio gweithrediad tapio M6 × 1.0 yn uniongyrchol i'r marw cynyddol yng Ngorsaf 16. Mae dulliau traddodiadol yn tapio all-lein gan ddefnyddio peiriannau pwrpasol, gan ychwanegu costau trin ac amrywioldeb amser beicio. Roedd ein dyluniad yn defnyddio a uned tapio mewn-marw a yrrir gan servo wedi'i gydamseru ag ongl crank y wasg, gan gyflawni cyflymder tapio 50 strôc y funud gyda gwacáu sglodion awtomatig. Roedd tapio mewn-marw yn dileu un safle gweithredwr llawn ac yn lleihau cost tapio fesul rhan o $0.09 i lai na $0.02.
3.4 Dilysiad a yrrir gan Efelychiad
Cyn torri dur, rhedasom:
– Efelychu ffurfio (AutoForm R8): Teneuo wedi'i ddilysu < 20%, ffurfio wrinkle-free, iawndal springback o 0.8 ° ar y fflans 90 °
– Strwythurol FEA (ANSYS): Cadarnhawyd yn marw straen o dan 980 MPa ar holl fewnosod hollbwysig ar 250-tunnell wasg llwyth
– Cinemateg dilyniant stribed: ymgysylltu peilot wedi'i ddilysu ym mhob gorsaf, lled cludwr lleiafswm cynnal a chadw 8.5 mm drwy gydol y
Gostyngodd efelychiad cyn-gynhyrchu ailadroddiadau trio corfforol o gylchoedd 5-7 sy'n nodweddiadol o'r diwydiant i ddim ond 3.
4. Gweithredu
4.1 Llinell Amser Gweithgynhyrchu
| Cyfnod | Hyd | Cerrig Milltir Allweddol |
| DFM & Layout Strip | Wythnos 1–2 | Cynllun efelychiad wedi'i ddilysu wedi'i gymeradwyo |
|---|---|---|
| Die Design (3D CAD) | Wythnos 2–4 | Cynulliad SolidWorks llawn gyda 478 o gydrannau |
| Caffael Deunydd Crai | Wythnos 2–3 | Blociau SKD11 yn dod o Hitachi Metals |
| CNC Peiriannu a Wire EDM | 4–7 | peiriannu 5-echel + gwifren Sodick EDM ar gyfer clirio deunydd dyrnu/marw (6)-8% o drwch |
| Gosodiad Cynulliad a Mainc | Wythnos 7–8 | Cydosod set marw, gan arwain dilysu aliniad |
| Tryout — Rownd 1 | Wythnos 8 | Stampio cychwynnol, nodwyd 3 lleoliad byrr bach |
| Tryout — Rownd 2 | Wythnos 9 | Burrs wedi'u datrys, springback o fewn goddefiant |
| Tryout — Rownd 3 | Wythnos 9 | Rhedeg PPAP llawn: 300 o ddarnau, pob dimensiwn yn y fanyleb |
| Cludo a Gosod | Wythnos 10 | Wedi'i gludo'n farw, wedi'i osod ar wasg AIDA 250T y cleient |
Cyfanswm yr amser arweiniol o orchymyn prynu i barodrwydd cynhyrchu màs: 10 wythnos.
First-Article
Cynhyrchodd y trydydd tryout a'r olaf 96% cynnyrch pas-cyntaf ar draws sampl PPAP 300-darn. Cadarnhaodd archwiliad dimensiwn ar Zeiss CONTURA CMM:
– Pob un o'r nodweddion 47 dimensiwn o fewn manyleb
– Cpk ≥ 1.67 ar bob un o'r 12 nodwedd hanfodol-i-ansawdd (CTQ)
- Dim mesuriadau y tu allan i'r fanyleb ar draws y sampl lawn
Cyfyngwyd yr anghydffurfiaeth o 4% a oedd yn weddill i fân sgraffi arwyneb ar y glain boglynnog — wedi'i ddatrys gyda chynnydd o 0.5 µm mewn gorffeniad wyneb dyrnu 1 µ µ. 0 µ 1 (Ra µ. caboli).
5. Canlyniadau
Dadansoddiad o'r gost
| Elfen Cost | Cyn | Wedi | Newid |
| Deunydd crai | $0.74 | $0.46 | ↓ 37.8% |
|---|---|---|---|
| Llafur uniongyrchol | $0.38 | $0.09 | ↓ 76.3% |
| Peiriant amorteiddio | $0.28 | $0.21 | ↓ 25.0% |
| Nwyddau traul ac offer | $0.15 | $0.12 | ↓ 20.0% |
| Sgrap & ailweithio | $0.08 | $0.02 | ↓ 75.0% |
| Dyraniad uwchben | $0.19 | $0.25 | ↑ 31.6%* |
| Cyfanswm | $1.82 | $1.15 | ↓ 36.8% |
Cynyddodd gorbenion oherwydd dyraniad uwch o dunelli'r wasg; mwy na gwrthbwyso gan arbedion eraill.*
5.2 Metrigau Perfformiad
| DPA | Gwaelodlin | Cyflawnwyd | Targed |
| Cost uned | $1.82 | $1.15 | $1.20 |
|---|---|---|---|
| Capasiti misol | 80,000 pcs | 180,000 pcs | 160,000 pcs |
| Gallu prosesu (Cpk) | 1.12 | 1.67+ | 1.33 mun |
| Defnydd materol | 68% | 92% | — |
| Cyfradd sgrap mewnol | 4.7% | 0.8% | <2.0% |
| Cyfrif gweithredwyr | 4 | 1 | — |
| Amser newid | 45 mun | 8 mun | — |
5.3 Arbedion Blynyddol
Ar 2,000,000 o ddarnau y flwyddyn, mae'r arbedion $0.67 fesul darn $1,340,000 mewn gostyngiad blynyddol mewn costau. Cyflawnodd y buddsoddiad marw blaengar llawn (tua $185,000 gan gynnwys dylunio, deunyddiau, peiriannu, cotio a rhoi cynnig) ad-dalu mewn llai na 9 wythnos o gynhyrchu.
6. Adborth Cleient
“Rydym wedi gweithio gyda phartneriaid offeru lluosog ar draws Asia dros y 15 mlynedd diwethaf, ac mae'r prosiect hwn gyda MetalStampingParts.ltd yn sefyll allan fel un o'r tîm peirianneg mwyaf llyfn a phrofiadol. Roedd gennym hyder llawn cyn i ddur gael ei dorri erioed. Pan gyrhaeddodd y marw, roedd yn rhedeg rhannau o ansawdd cynhyrchu o fewn tair shifft.
— Cyfarwyddwr Peirianneg, Cyflenwr Modurol Haen 2 Ewropeaidd
Enw wedi'i gadw'n ôl o dan yr NDA
7. Key Takeaways
🔗 Gweler hefyd: Dyfais Feddygol Stampio Manwl Astudiaeth Achos — Sut y gwnaethom gyflawni goddefgarwch ±0.01mm ar ddur di-staen 0.15mm 304 ar gyfer cwmni dyfeisiau meddygol yn yr Unol Daleithiau, gan leihau cost fesul cydran 53%.
1. Nid yw cydgrynhoi marw cynyddol yn ymwneud â chyflymder yn unig - mae'n ymwneud â dileu gwallau. Bob tro mae rhan yn cael ei dynnu a'i ail-osod, cyflwynir risg goddefgarwch. Fe wnaeth y dyluniad 18-orsaf ddileu tri phwynt trosglwyddo, a gwellodd gallu prosesu o Cpk 1.12 i 1.67+ o ganlyniad uniongyrchol.
yw'r gost fwyaf yn aml ac yn aml y gost unigol yw'r gost fwyaf. tan-optimeiddio. Cyfrannodd y gwelliant o 24 pwynt canran mewn cynnyrch deunyddiau fwy at yr arbedion fesul darn na gostyngiad llafur. Gall cynlluniau aml-rhes amrywiol, o'u dilysu trwy efelychiad, ddatgloi arbedion sylweddol o ddeunydd heb gyfaddawdu ar ffurfadwyedd.
3. Mae gweithrediadau eilaidd mewnol (tapio, weldio, cydosod) yn dechnegol anodd ond yn drawsnewidiol yn fasnachol. Yr uned tapio servo oedd yr is-system fwyaf cymhleth yn y marw, ac eto fe ddileodd broses a gweithredwr all-lein gyfan, gan sicrhau gostyngiad o 78% yn y gost tapio.
4. Mae buddsoddiad efelychiad yn talu amdano'i hun mewn llai o amser rhoi cynnig. Fe wnaeth tair rownd rhoi cynnig yn lle rowndiau 5-7 sy'n nodweddiadol o'r diwydiant arbed tua $12,000 mewn amser y wasg, deunydd, ac oriau peirianneg - tua 3 × cost y gwaith efelychu ei hun.
5. Rhaid i ddur offer a dewis cotio gyfateb i economeg cylch bywyd y rhaglen. SKD11 + TiCN oedd y gorau ar gyfer y rhaglen 7 mlynedd, 14-miliwn-darn hon. Ar gyfer cyfeintiau uwch neu fwy o ddeunyddiau sgraffiniol, byddem fel arfer yn argymell graddau meteleg powdr (ee, cyfres ASP) neu haenau amgen (AlCrN ar gyfer cymwysiadau tymheredd uchel).
Mae'r astudiaeth achos hon yn cynrychioli prosiect gwirioneddol a gyflawnwyd gan MetalStampingParts.ltd. Mae rhai manylion adnabod cleientiaid wedi'u gwneud yn ddienw o dan gytundebau peidio â datgelu. Mae'r holl ddata technegol, ffigurau cost, a metrigau perfformiad yn cael eu gwirio o ddogfennau prosiect ac archwiliadau ôl-gynhyrchu.
Ar gyfer ymholiadau am offer marw blaengar, peirianneg lleihau costau, neu bartneriaethau stampio metel cyfaint uchel, cysylltwch â'n tîm peirianneg yn MetalStampingParts.ltd.
Adnoddau Cysylltiedig
- Modurol OEM Lleihau Costau Astudiaeth Achos - Sut mae optimeiddio marw blaengar wedi lleihau costau 37% ar gyfer OEM modurol.