Հաճախորդ. Միջին չափի եվրոպական մակարդակ 2 Ավտոմոբիլային մատակարար
Արդյունաբերություն. Ավտոմոբիլային կառուցվածքային փակագծեր
Ծրագրի շրջանակը՝ Պրոգրեսիվ արտադրություն
Գործընկեր՝ MetalStampingParts.ltd — Precision Metal Stamp, China
1. Հաճախորդի նախապատմություն
Մեր հաճախորդը՝ Tier 2-ի լավ կայացած մատակարարը, որը սպասարկում է խոշոր եվրոպական ավտոմոբիլային OEM-ին, արտադրում է պողպատե ամրացնող փակագծեր, որոնք օգտագործվում են առջևի ենթաշրջանակների հավաքներում: Մասը՝ 2,8 մմ հաստությամբ սառը գլանվածքով պողպատե ամրակ (SAPH440 դասի)՝ մոտավորապես 120 մմ × 85 մմ չափերով, անվտանգության համար կարևոր է, որը պահանջում է հետևողական մեխանիկական կատարում բարձր ծավալների արտադրության ընթացքում:
Աշխատանքի ներգրավման պահին հաճախորդի տարեկան պահանջարկը կազմել է. 2,000,000 կտոր, մոդելի կյանքի ցիկլի կանխատեսումներով, որոնք երկարաձգվում են մինչև 7 տարի: Նրանց արտադրական գոյություն ունեցող գործընթացը հիմնված էր չորս կայանի մեկ գործող գործիքակազմի կարգավորում. յուրաքանչյուրը մեխանիկական մամլիչների վրա փակել, ծակել, ձևավորել և սեղմել: Այս մասնատված աշխատանքային հոսքը պահանջում էր չորս մեքենաների օպերատորներ, չորս մամլիչ սարքավորում և զգալի ընթացիկ աշխատանքների (WIP) գույքագրում կայանների միջև: Մեկ կտորի արժեքը բարձրացել է $1.82, գործիչ, որը հաճախորդի գնումների թիմը համարեց անկայուն՝ հաշվի առնելով իրենց OEM հաճախորդի կողմից ծախսերի նվազեցման աճող ճնշումը:
-ի վրա: Հաճախորդը մեզ մոտեցավ հստակ ակնարկով. նվազեցնել միավորի արժեքը $1.20, միաժամանակ կրկնապատկելով ամսական թողունակությունը 80000-ից 160000 հատ — այս ամենը առանց խախտելու խիստ ± -ից ցածր OEM-ի հավաքման գծում ավտոմատ ռոբոտային եռակցման համար պահանջվող ծավալային հանդուրժողականությունից:
2. Մարտահրավեր
Երեք փոխկապակցված սահմանափակումներ սահմանել են այս նախագծի տեխնիկական դժվարությունը.
Արժեքի թիրախը: Գոյություն ունեցող 1,82 դոլար միավորի արժեքը պետք է նվազի առնվազն 34%-ով: Տարեկան 2 միլիոն միավորով սա ներկայացնում էր 1,2 միլիոն դոլարից ավելի խնայողություն մեկ մոդելային տարվա ընթացքում.
Տարողությունների խցան: Մեկ գործառնական գիծը երեք հերթափոխով ամսական առավելագույնը 80000 հատ էր: Պահանջարկի կանխատեսումները պահանջում էին 160,000 հատ/ամսական 18 ամսվա ընթացքում: Պարզապես գոյություն ունեցող գործիքավորումը կրկնօրինակելու համար կպահանջվեր $240,000 լրացուցիչ կոշտ գործիքների ներդրում, գումարած գործարանի հատակի տարածքը, որը հաճախորդը չուներ:
Հանդուրժողականության կուտակում: Չորս առանձին հարմարանքներով և օպերատորից կախված չորս բեռնման/բեռնաթափման ցիկլերով, գործընթացն ի սկզբանե կուտակեց դիրքավորման սխալները: Անցից մինչև ծայր կրիտիկական չափերի վրա ±0,05 մմ պահպանելը պահանջում էր 100% ներկառուցված ստուգում և գործիքների հաճախակի ճշգրտումներ՝ բարձրացնելով աշխատուժի և ջարդոնի ծախսերը: Ցանկացած նոր լուծում պետք է վերացնի այս բազմաբնույթ կարգավորումների սխալի աղբյուրները:
Հաճախորդը կրել է նաև ա 4.7% ներքին գրության դրույքաչափ, մեծ մասամբ վերագրվում է երկրորդական ձևավորման և հոսանքի կայանների սխալ դասավորությանը:
3. Մեր լուծումը
Հաճախորդի ինժեներական թիմի հետ մանրամասն Դիզայն արտադրական կարողության (DFM) վերանայումից հետո մենք առաջարկեցինք մեկ 18-կայան պրոգրեսիվ մական համախմբելով բոլոր գործողությունները մեկ շարունակական մամուլի ցիկլի մեջ:
3.1 Շերտի դասավորություն և նյութերի օգտագործում
Արժեքի միակ լծակը հումքն էր: Սկզբնական գործընթացում օգտագործվել է 140 մմ լայնությամբ կծիկ շերտ՝ մեկ տող դասավորությամբ, որը տալիս է 68% նյութի օգտագործում. Մեր ինժեներական թիմը օգտագործեց Ավտոձևի վրա հիմնված ձևավորման մոդելավորում ՝ հաստատելու 3-շարք աստիճանավոր (զիգզագ) դասավորությունը կրիչի ժապավենի օպտիմալացման միջոցով: Նոր դասավորությունը նեղացրել է ժապավենը մինչև 108 մմ մեկ տողում եռաշարանի կոնֆիգուրացիայով՝ հասնելով 92% նյութական օգտագործում — 24 տոկոսային կետով շահույթ, որը միայն նպաստել է մոտավորապես 0,28 դոլար մեկ կտոր նյութի խնայողությանը:
18 կայանների հաջորդականությունը նախագծվել է հետևյալ կերպ.
| Կայան | Շահագործում |
| 1 | Պիլոտային անցքի դակիչ (Ø6.0 մմ, 2×) |
|---|---|
| 2–3 | Պրոգրեսիվ կտրվածք և պարագծի կոշտացում |
| 4 | Անգործություն (մասերի կառուցվածքային ամրացման գոտի) |
| 5–6 | Ներքին պատուհանի ծակում (երկարավուն անցքեր, 12×5 մմ) |
| 7 | Նախաստեղծման թեքում (45° մասնակի եզր) |
| 8 | Պարապ |
| 9 | Վերջնական ձևավորման թեքություն (90° ±0,5°) |
| 10 | Արգելափակում / մետաղադրամ՝ ճկման շառավիղի վերահսկման համար |
| 11 | Դաջվածք (կարծրացնող ուլունք, 1,2 մմ բարձրություն) |
| 12–13 | Ֆլանգավորում (Z-թեք, երկու կողմերը միաժամանակ) |
| 14 | Պարապ (սենսորների ստուգման գոտի) |
| 15 | Ճշգրիտ անցք, Ø23456789 Ճշգրիտ անցք: |
| 16 | Հպում — ինտեգրված ներկառուցված սերվո կտկտոցային միավոր (M6×1.0, 2×) |
| 17 | Բաժանում / անջատում |
| 18 | Գրություն կտրատում |
3.2 Գործիքների պողպատի և ծածկույթի ընտրություն
Բարձր մաշված կայանների համար, սպեկտրային կայանների համար, տեղադրվում են սպեցիֆիկացված կայաններ SKD11 (JIS G4404) սառը աշխատանքային գործիքի պողպատ, որը կարծրացել է մինչև 60–62 HRC, TiCN (Titanium Carbonitride) PVD ծածկույթ, որը կիրառվում է բոլոր կտրող և ձևավորող մակերեսների վրա: Այս համադրությունը ապահովում է մակերեսի գերազանցող կարծրություն 3,000 HV, երկարացնելով գործիքի կյանքը մինչև գնահատված 5 միլիոն հարված հիմնական վերանորոգումների միջև, ինչը կարևոր է 2 միլիոն/տարեկան ծրագրի համար:
Ուղեկցող սյուներն ու թփերը նշված են SKH51 գերարագ պողպատ գնդիկավոր վանդակի ամրացնողներով՝ ապահովելու ուղղորդման ճշգրտությունը 0,003 մմ-ի սահմաններում սեղմման ամբողջական հարվածի վրա:
3.3 In-Die Tapping Integration
-ում, թերևս տեխնիկապես ամենահավակնոտ տարրը M6×1.0 հպման գործողության ինտեգրումն էր անմիջապես 16-րդ կայարանում առաջադեմ ձողերի մեջ: Մեր նախագծում օգտագործվել է սերվո-ղեկավարվող ներխուժման միավոր սինխրոնիզացված է սեղմման կռունկի անկյան հետ՝ ձեռք բերելով 50 հարված/րոպե կտկտոցների արագություն՝ չիպի ավտոմատ տարհանմամբ: Ներքին կտկտոցը վերացրեց մեկ ամբողջական օպերատորի դիրքը և նվազեցրեց մեկ մասի կտկտոցների արժեքը $0,09-ից մինչև $0,02-ից ցածր:
3.4 Սիմուլյացիայի վրա հիմնված վավերացում
Նախքան պողպատը կտրելը, մենք աշխատել ենք՝
– Ձևավորման մոդելավորում (AutoForm R8). Վավերացված նոսրացում < 20%, առանց կնճիռների ձևավորում, 0,8° զսպանակային փոխհատուցում 90° եզրի վրա
– Կառուցվածքային FEA (ANSYS). Բոլոր կրիտիկական ներդիրների վրա 250 տոննա մամլիչ ծանրաբեռնվածության դեպքում 980 ՄՊա-ից ցածր հաստատված լարումներ՝
– Շերտի առաջընթացի կինեմատիկա. յուրաքանչյուր օդաչուի լայնությունը ստուգված 5 մմ վագոնի վրա:
Նախաարտադրական մոդելավորումը նվազեցրեց ֆիզիկական փորձարկման կրկնությունները արդյունաբերության համար բնորոշ 5–7 փուլից մինչև ընդամենը 3:
: Իրականացում
4.1 Արտադրության ժամանակացույց
| Փուլ | Տևողությունը | Հիմնական նշաձողեր |
| DFM & Strip Layout | Շաբաթ 1–2 | Մոդելավորման վավերացված դասավորությունը ստորագրված է |
|---|---|---|
| Դիզայն (3D CAD) | Շաբաթ 2–4 | Full SolidWorks հավաքում 478 բաղադրիչներով |
| Հումք Pro | Շաբաթ 2–3 | SKD11 բլոկներ՝ ստացված Hitachi Metals |
| CNC հաստոցներ և մետաղալարեր EDM | 4–7 շաբաթ | 5-առանցքային հաստոց + Սոդիկ մետաղալարերի EDM հաստությամբ նյութի հաստությամբ 8 |
| Համագումար և նստարան | Շաբաթ 7– | Ձեռքի հավաքածուի հավաքում, ուղղորդող հավասարեցման ստուգում |
| Փորձարկում — Կլոր 1 | Շաբաթ 8 | Նախնական դրոշմում, հայտնաբերված 3 փոքր փորվածքների տեղանքներ |
| Փորձարկում — 2-րդ փուլ | Շաբաթ 9 | Բուրսը լուծված է, գարուն վերադարձը հանդուրժողականության սահմաններում |
| Փորձարկում — Կլոր 3 | Շաբաթ 9 | Ամբողջական PPAP գործարկում՝ 300 հատ, բոլոր չափերը՝ |
| Առաքում և տեղադրում | Շաբաթ 10 | Առաքված է, տեղադրված է հաճախորդի 250T AIDA մամուլում |
Ընդհանուր ժամկետը գնման պատվերից մինչև զանգվածային արտադրության պատրաստություն. 10 շաբաթ.
4.2 Առաջին հոդվածի արդյունքները
Երրորդ և վերջին փորձը ստացավ 96% առաջին անցման եկամտաբերություն 300 կտոր PPAP նմուշով: Չափային ստուգումը Zeiss CONTURA CMM-ի վրա հաստատված է.
– Բոլոր 47 ծավալային բնութագրերը
– Cpk ≥ 1.67 բոլոր 12 կրիտիկական որակի (CTQ) բնութագրերի վրա
– Ամբողջական նմուշում ոչ ստանդարտ չափումներ
սպեցիֆիկացիայի շրջանակներում մնացած 4% անհամապատասխանությունը սահմանափակվել է դաջված ուլունքի վրա մակերեսային աննշան ճաքճքվածքով, որը լուծվել է դակիչ մակերեսի 0,5 մկմ ավելացումով (Ra 0,1 մկմ → Ra via 0,05 մկմ փայլեցում):
5. Արդյունքներ
5.1 Արժեքի բաշխում (մեկ հատ)
| Արժեքի տարր | Նախքան | հետո | Փոփոխություն |
| Հումք | $0.74 | $0.46 | ↓ 37.8% |
|---|---|---|---|
| Ուղղակի աշխատանք | $0.38 | $0.09 | ↓ 76.3% |
| Մեքենայի ամորտիզացիա | $0.28 | $0.21 | ↓ 25.0% |
| Սպառվող նյութեր և գործիքներ | $0.15 | $0.12 | ↓ 20.0% |
| Ջարդոն և վերամշակում | $0.08 | $0.02 | ↓ 75.0% |
| Օդային հատկացում | $0.19 | $0.25 | ↑ 31.6%* |
| Ընդամենը | $1.82 | $1.15 | ↓ 36.8% |
Գումարները ավելացել են մամլիչ-տոննաժի ավելի բարձր բաշխման պատճառով. ավելի քան փոխհատուցվում է այլ խնայողություններով*
5.2 Կատարման չափումներ
| KPI | Ելակետային | Ձեռք բերված | Թիրախային |
| Միավորի արժեքը | $1.82 | $1.15 | $1.20 |
|---|---|---|---|
| Ամսական հզորություն | 80,000 հատ | 180,000 հատ | 160,000 հատ |
| Գործընթացի հնարավորություն (Cpk) | 1.12 | 1.67+ | 1.33 րոպե |
| Նյութերի օգտագործում | 68% | 92% | — |
| Ներքին ջարդոնի դրույքաչափը | 4.7% | 0.8% | <2.0% |
| Օպերատորների թիվը | 4 | 1 | — |
| Փոփոխության ժամանակ | 45 րոպե | 8 րոպե | — |
5.3 Տարեկան խնայողություններ
2,000,000 կտորից տարեկան 2,000,000 հատ տրանսֆերտ67 տարեկան $0: արտադրության $1,340,000 տարեկան ծախսերի կրճատում. Ամբողջական առաջադեմ ներդրումը (մոտ 185,000 ԱՄՆ դոլար՝ ներառյալ դիզայնը, նյութերը, հաստոցները, ծածկույթը և փորձարկումը) հասել են փոխհատուցում 9 շաբաթվա ընթացքում.
6. Հաճախորդի հետադարձ կապ
-ի: «Մենք աշխատել ենք մի քանի գործիքավորող գործընկերների հետ ամբողջ Ասիայում վերջին 15 տարիների ընթացքում, և այս նախագիծը մետաղական դրոշմակնիքներով, որպես ամենահեղինակավոր տրանսֆերտներից մեկը: Մոդելավորման առաջին մոտեցումը նշանակում էր, որ մեր ինժեներական թիմը լիակատար վստահություն ուներ մինչև պողպատը երբևէ կտրվելը, երբ մեքենան հասցրեց արտադրության որակի մասերը երեք հերթափոխի ընթացքում պահանջում է»։
— Ինժեներական տնօրեն, Եվրոպական մակարդակի 2 ավտոմոբիլային մատակարար
Անունը պահվում է NDA-ի ներքո
7. Հիմնական միջոցներ
🔗 Տես նաև՝ Բժշկական սարք Precision դրոշմում Case Study — Ինչպես մենք հասանք ±0,01 մմ հանդուրժողականության 0,15 մմ 304 չժանգոտվող պողպատի վրա ԱՄՆ բժշկական սարքավորումների ընկերության համար՝ նվազեցնելով մեկ բաղադրիչի արժեքը 53%-ով:
1. Պրոգրեսիվ ձևի համախմբումը ոչ միայն արագության, այլ սխալների վերացման մասին է: Ամեն անգամ, երբ մի մասը հանվում և ամրացվում է, ներդրվում է հանդուրժողականության ռիսկ: 18 կայանների դիզայնը վերացրեց փոխանցման երեք կետ, և գործընթացի կարողությունը բարելավվեց Cpk 1.12-ից մինչև 1.67+՝ որպես ուղղակի արդյունք:
. հաճախ օպտիմիզացված չէ: Նյութերի եկամտաբերության 24 տոկոսային կետով բարելավումն ավելի շատ նպաստեց մեկ կտորի խնայողություններին, քան աշխատուժի կրճատմանը: Բազմ շարքով աստիճանավորված դասավորությունները, երբ վավերացվում են սիմուլյացիայի միջոցով, կարող են բացել նյութի զգալի խնայողությունները՝ չվնասելով ձևավորելու ունակությունը:
3. Ներմուծվող երկրորդական գործողությունները (կտրում, եռակցում, հավաքում) տեխնիկապես պահանջկոտ են, բայց առևտրային առումով փոխակերպում են: Սերվո կտկտոցային բլոկը ամենաբարդ ենթահամակարգն էր միջուկի մեջ, սակայն այն վերացրեց մի ամբողջ օֆլայն գործընթաց և օպերատոր՝ ապահովելով 78% կրճատում կտկտոցների արժեքի մեջ:
4. Մոդելավորման ներդրումը վճարվում է փորձարկման կրճատված ժամանակում: Երեք փորձնական փուլ՝ արդյունաբերության համար բնորոշ 5–7 փուլի փոխարեն, խնայեց մոտավորապես 12000 ԱՄՆ դոլար մամուլի ժամանակի, նյութի և ինժեներական ժամերի մեջ՝ մոտավորապես 3 անգամ սիմուլյացիոն աշխատանքի արժեքից:
5. Գործիքների պողպատի և ծածկույթի ընտրությունը պետք է համապատասխանի ծրագրի կյանքի ցիկլի տնտեսությանը: SKD11 + TiCN-ը լավագույնն է այս 7 տարվա 14 միլիոնանոց ծրագրի համար: Ավելի մեծ ծավալների կամ ավելի շատ հղկող նյութերի համար մենք սովորաբար խորհուրդ ենք տալիս մետաղագործության փոշիացված դասարաններ (օրինակ՝ ASP շարք) կամ այլընտրանքային ծածկույթներ (AlCrN՝ բարձր ջերմաստիճանի կիրառման համար):
Այս դեպքի ուսումնասիրությունը ներկայացնում է իրական նախագիծ, որն իրականացվել է MetalStampingParts.ltd-ի կողմից: Հաճախորդներին նույնականացնող որոշ մանրամասներ անանունացվել են չբացահայտման համաձայնագրերի ներքո: Բոլոր տեխնիկական տվյալները, ծախսերի թվերը և կատարողականի ցուցանիշները ստուգվում են նախագծի փաստաթղթերից և հետարտադրական աուդիտներից:
Առաջադեմ գործիքների մշակման, ծախսերի նվազեցման ճարտարագիտության կամ մետաղական դրոշմման մեծ ծավալի գործընկերությունների վերաբերյալ հարցումների համար դիմեք մեր ինժեներական թիմին MetalStampingParts.ltd հասցեով:
Առնչվող ռեսուրսներ
- Ավտոմոբիլային OEM ծախսերի նվազեցման դեպքի ուսումնասիրություն — Ինչպե՞ս է առաջադեմ մայթերի օպտիմալացումը կրճատել ծախսերը 37%-ով ավտոմոբիլային OEM-ի համար: