Үйлчлүүлэгч: Дунд оврын Европын 2-р зэрэглэлийн автомашин нийлүүлэгч
Аж үйлдвэр: Автомашины бүтцийн хаалт
Төслийн хамрах хүрээ: Прогрессив дизайн, дизайн
Хамтрагч: MetalStampingParts.ltd — Precision металл тамгалах, China
1. Үйлчлүүлэгчийн мэдээлэл
Манай үйлчлүүлэгч, Европын томоохон автомашины OEM-д үйлчилдэг, 2-р түвшний ханган нийлүүлэгч нь урд талын хүрээний угсралтад ашигладаг ган арматурын хаалт үйлдвэрлэдэг. Энэ хэсэг нь ойролцоогоор 120 мм × 85 мм хэмжээтэй 2.8 мм зузаантай хүйтэн цувисан ган хаалт (SAPH440 марк) нь аюулгүй байдлын хувьд маш чухал бөгөөд өндөр хэмжээний үйлдвэрлэлд тогтмол механик гүйцэтгэл шаарддаг.
Гэрээ байгуулах үед үйлчлүүлэгчийн жилийн хэрэгцээ 2,000,000 ширхэг, загварын амьдралын мөчлөгийн төсөөлөл 7 жил хүртэл. Тэдний одоо байгаа үйлдвэрлэлийн үйл явц нь Дөрвөн станцын нэг ажиллагаатай багаж хэрэгслийн тохиргообайсан: хоосон зайлах, цоолох, хэлбэржүүлэх, товших ажил тус бүрийг тус тусад нь механик прессээр гүйцэтгэдэг. Энэхүү хуваагдмал ажлын урсгалд дөрвөн машин оператор, дөрвөн пресс тохируулга, станцуудын хооронд дуусаагүй ажил (WIP) их хэмжээгээр шаардлагатай байсан. Нэг ширхэгийн үнэ $1.82гэсэн тоо нь OEM үйлчлүүлэгчийнхээ зардлыг бууруулах дарамтаас үүдэн үйлчлүүлэгчийн худалдан авалтын баг тогтворгүй гэж үзсэн байна.
-д тулгуурладаг байсан. Үйлчлүүлэгч бидэнд тодорхой товч тайлбартайгаар хандсан: OEM-ийн угсралтын шугам дээр автомат робот гагнуур хийхэд шаардагдах нэгжийн өртгийг $1.20 нэгэн зэрэг сарын нэвтрүүлэх чадварыг хоёр дахин нэмэгдүүлнэ. 80,000-аас 160,000 ширхэг — бүгдийг алдагдуулахгүйгээр хатуу ±0.05 мм хэмжээст хүлцэлээс доош бууруулах.
2. The Challenge
харилцан уялдаатай гурван хязгаарлалт нь энэ төслийн техникийн хүндрэлийг тодорхойлсон:
Зардлын зорилт. Одоо байгаа 1.82 долларын нэгжийн өртөг дор хаяж 34%-иар буурах шаардлагатай. Жилийн 2 сая нэгж нь нэг загварын жилийн хугацаанд 1.2 сая доллараас давсан хэмнэлтийг илэрхийлсэн бөгөөд энэ нь олон жилийн турш өсөн нэмэгдэж буй кайзений үйл ажиллагааны үр дүнд аль хэдийн оновчтой болсон боловсорч гүйцсэн тамгатай хэсгийг авахыг хүссэн юм.
Хүчин чадлын гацаа. Нэг үйл ажиллагааны шугам нь гурван ээлжээр сард хамгийн ихдээ 80,000 ширхэг байсан. Эрэлтийн төсөөлөлд 18 сарын дотор 160,000 ширхэг/сар шаардлагатай. Одоо байгаа багаж хэрэгслийг зүгээр л олшруулахад хатуу багаж хэрэгсэлд нэмэлт хөрөнгө оруулалт хийхээс гадна үйлчлүүлэгчид байхгүй үйлдвэрийн талбай дээр 240,000 доллар шаардлагатай болно.
Хүлцэл Stack-up. Дөрвөн тусдаа бэхэлгээ, дөрвөн оператороос хамааралтай ачих/буулгах циклтэй тул уг процесс нь байршлын алдааг хуримтлуулдаг. Нүх хоорондын чухал хэмжигдэхүүн дээр ±0.05 мм-ийг хадгалахын тулд 100% шугаман үзлэг, багаж хэрэгслийн тохируулга байнга хийх шаардлагатай бөгөөд энэ нь хөдөлмөрийн болон хаягдлын зардлыг нэмэгдүүлдэг. Аливаа шинэ шийдэл нь эдгээр олон тохиргооны алдааны эх үүсвэрийг арилгах шаардлагатай байв.
Үйлчлүүлэгч нь мөн а 4.7% дотоод хаягдал, гол төлөв хоёрдогч хэлбэржүүлэлт, шүршигч станцын буруу байрлалтай холбоотой.
3. Бидний шийдэл
Үйлчлүүлэгчийн инженерийн багтай Үйлдвэрлэлийн дизайны нарийвчилсан үнэлгээг (DFM) хийсний дараа бид ганц 18 станцын дэвшилтэт өлгүүр бүх үйл ажиллагааг нэг тасралтгүй хэвлэлийн циклд нэгтгэнэ.
3.1 Туузны зохион байгуулалт ба материалын ашиглалт
зардлын хамгийн өндөр хөшүүрэг нь түүхий эд байсан. Анхны процесст нэг эгнээ бүхий 140 мм өргөн ороомгийн туузыг ашигласан бөгөөд 68% материал ашиглалт. Манай инженерийн баг ашигласан Автомат хэлбэрт суурилсан загварчлал өгөгдсөн бөгөөд зөөгч туузны оновчлол бүхий 3 эгнээ шаталсан (зигзаг) бүдүүвчийг баталгаажуулсан. Шинэ зохион байгуулалт нь туузыг нэг эгнээнд 108 мм болгон нарийсгаж, гурвалсан эгнээний тохиргоонд хүрч, 92% материал ашиглалт - 24 хувийн ашиг тус дангаараа нэг ширхэг материалын хэмнэлтэд ойролцоогоор 0.28 долларын хувь нэмэр оруулсан.
18 станцын дарааллыг дараах байдлаар зохион бүтээсэн.
| Станц | Үйл ажиллагаа |
| 1 | Нислэгийн цооног цоолох (Ø6.0 мм, 2×) |
|---|---|
| 2–3 | Прогрессив ховил ба периметр барзгар |
| 4 | Сул зогсолт (бүтцийн арматурын бүс) |
| 5–6 | Дотор цонх цоолох (гонзгой завсар, 12×5 мм) |
| 7 | Урьдчилан бүрдүүлэх нугалах (45° хэсэгчилсэн фланц) |
| 8 | Сул зогсолт |
| 9 | Төгсгөлийн гулзайлт (90° ±0.5°) |
| 10 | Гулзайлтын радиусыг удирдахад зориулсан цоолбор / зоос |
| 11 | Товойлгох (хэвтүүлэх ирмэг, 1.2 мм өндөр) |
| 12–13 | Фланц (Z-нугаралт, хоёр тал нэгэн зэрэг) |
| 14 | Сул зогсолт (мэдрэгч шалгах бүс) |
| 15 | Нарийвчлалтай нүх, мм±02. 4×) |
| 16 | Цохилт - иж бүрдэл доторх серво түншлэлийн төхөөрөмж (M6×1.0, 2×) |
| 17 | Салах / таслах |
| 18 | Хаягдал цавчих |
3.2 Багажны ган ба бүрээсийн сонголт
Өндөр элэгдэлд өртдөг станцууд (заасан цооногууд, цоолборууд) SKD11 (JIS G4404) cold-work tool steel hardened to 60–62 HRC, TiCN (Титан карбонитрид) PVD бүрээс хүртэл хатуурсан хүйтэн ажлын багажны ган зүсэх, хэлбэржүүлэх бүх гадаргууд хэрэглэнэ. Энэхүү хослол нь гадаргуугийн хатуулгийг давж гарна 3000 HV, багажны ашиглалтын хугацааг уртасгах боломжтой 5 сая цохилт их засварын хооронд - 2 сая/жил хөтөлбөрт чухал ач холбогдолтой.
Хөтөч багана ба бутыг SKH51 өндөр хурдны ган бөмбөлөгт тор тогтоогчтой.
3.3 In-Die Tapping Integration
-д заасан байдаг. Техникийн хувьд хамгийн их амбицтай зүйл бол M6×1.0 товших ажиллагааг 16-р станцын дэвшилтэт хэвэнд шууд нэгтгэх явдал байж болох юм. Уламжлалт аргууд нь тусгай зориулалтын машин ашиглан офлайнаар тоглуулж, зөөвөрлөх зардал болон мөчлөгийн цаг хугацааны хэлбэлзлийг нэмдэг. Манай дизайныг ашигласан a серво хөдөлгүүртэй ган даралтын бүлүүрийн өнцөгтэй синхрончлогдсон, чипийг автоматаар нүүлгэн шилжүүлснээр минутанд 50 цохилтын хурдыг хүрнэ. In-die товчлуур нь операторын нэг бүрэн байрлалыг хасч, нэг хэсэг бүрийн товшилтын зардлыг 0,09 доллараас 0,02 доллар хүртэл бууруулсан.
3.4 Загварчлалаар удирдуулсан баталгаажуулалт
Ган зүсэхийн өмнө бид гүйсэн:
– Симуляци үүсгэх (AutoForm R8): Баталгаажсан сийрэгжилт < 20%, үрчлээсгүй, 90° фланц дээр 0.8° буцах нөхөн олговор
– Бүтцийн FEA (ANSYS): 250 тонн даралтын ачаалалтай бүх чухал оруулга дээр 980 МПа-аас доош хүчдэлийн баталгаажсан хүчдэл
– Туузны явцын кинематик: Станц бүр дээр хамгийн багадаа 5 мм-ийн багтаамжтай нисгэгч засвар үйлчилгээ хийгдсэн8456789.
Үйлдвэрлэлийн өмнөх загварчлал нь физик туршилтын давталтыг салбарын ердийн 5-7 шатнаас ердөө 3 хүртэл бууруулсан.
4. Хэрэгжилт
4.1 Үйлдвэрлэлийн цагийн хуваарь
| Үе шат | Үргэлжлэх хугацаа | Гол үе шатууд |
| DFM & Strip Layout | 1–2-р долоо хоног | Загварчлалаар баталгаажсан зураг төсөлд гарын үсэг зурсан |
|---|---|---|
| Дизайн дизайн (3D CAD) | 2–4-р долоо хоног | 478 бүрэлдэхүүн хэсэг бүхий бүрэн SolidWorks угсралт |
| Түүхий эд бэлтгэл | 2–3-р долоо хоног | Hitachi Metals-аас авсан SKD11 блок |
| CNC боловсруулах ба утас EDM | 4–7 дахь долоо хоног | 5 тэнхлэгийн боловсруулалт + Содик утсан EDM нь цоолтуурын тунгалаг/заагуурын материалын 6%-8) |
| Угсралт, вандан сандал | 7–8-р долоо хоног | Зуурмагийн угсралт, чиглүүлэгчийн тохируулгын баталгаажуулалт |
| Туршилт — 1-р шат | 8-р долоо хоног | Анхны тамга дарж, 3 жижиг гөлгөр газрыг тодорхойлсон |
| Туршилт — 2-р тойрог | 9-р долоо хоног | Тэврэлт нь шийдэгдсэн, хүлээцтэй байдалд орсон |
| Туршилт — 3-р шат | 9-р долоо хоног | Бүрэн PPAP гүйлт: 300 ширхэг, бүх хэмжээсүүд нь |
| Хүргэлт & Суурилуулалт | 10 дахь долоо хоног | Үйлчлүүлэгчийн 250T AIDA хэвлэлийн машинд суурилуулсан, тээвэрлэгдсэн
Худалдан авах захиалгаас бөөнөөр үйлдвэрлэхэд бэлэн болох хүртэлх нийт хугацаа: 300 ширхэг PPAP дээжээр 10 долоо хоног.
4.2 Эхний нийтлэлийн үр дүн
Гурав дахь болон сүүлийн туршилтаар Чанарын чухал (CTQ) бүх 12 шинж чанар дээр эхний дамжлагын 96%. Zeiss CONTURA CMM дээрх хэмжээст шалгалтыг баталгаажуулсан:
– Тодорхойлолт
– Cpk ≥ 1.67 on all 12 critical-to-quality (CTQ) characteristics
– Бүтэн дээжинд зориулалтын бус хэмжилт байхгүй
-д багтсан бүх 47 хэмжээст шинж чанарууд Үлдсэн 4%-ийн үл нийцэл нь товойлгон ирмэгийн гадаргуугийн бага зэргийн үрэлтээр хязгаарлагдаж, цоолтуурын гадаргуугийн өнгөлгөөг 0.5 μм-ээр нэмэгдүүлсэн (Ra 0.1 μm → Ra 0.05-аар өнгөлсөн) арилсан.
5. Үр дүн
5.1 Зардлын задаргаа (нэг ширхэг)
| Зардлын элемент | Өмнө | дараа | Өөрчлөх |
| Түүхий эд | $0.74 | $0.46 | ↓ 37.8% |
|---|---|---|---|
| Шууд хөдөлмөр Бүх зүйл Cpk ≥ 1.67 | $0.38 | $0.09 | ↓ 76.3% |
| Машины хорогдол | $0.28 | $0.21 | ↓ 25.0% |
| Хэрэглээний болон багаж хэрэгсэл | $0.15 | $0.12 | ↓ 20.0% |
| Хаягдал дахин боловсруулна | $0.08 | $0.02 | ↓ 75.0% |
| гарсан. | $0.19 | $0.25 | ↑ 31.6%* |
| Нийт | $1.82 | $1.15 | ↓ 36.8% |
Даралтын тоннын хуваарилалт өндөр байгаатай холбоотойгоор нэмэлт зардал нэмэгдсэн; бусад хуримтлалаар нөхөхөөс илүү.*
5.2 Гүйцэтгэлийн хэмжүүр
| KPI | Суурь | Хүрсэн | Зорилтот |
| Нэгжийн өртөг | $1.82 | $1.15 | $1.20 |
|---|---|---|---|
| Сарын хүчин чадал | 80000 ширхэг | 180000ш | 160,000 ширхэг |
| Процессын чадвар (Cpk) | 1.12 | 1.67+ | 1.33 мин |
| Материал ашиглалт | 68% | 92% | — |
| Дотоод хаягдал хэмжээ | 4.7% | 0.8% | <2.0% |
| Операторын тоо | 4 | 1 | — |
| Өөрчлөлтийн хугацаа | 45 мин | 8 мин | — |
5.3 Жилийн хэмнэлт
Жилд 2,000,000 ширхэг, нэг ширхэг нь 067 долларын үнэтэй. Жилд 1,340,000 ам.. Бүрэн дэвшилтэт хөрөнгө оруулалт (ойролцоогоор 185,000 долларын дизайн, материал, боловсруулалт, өнгөлгөө, туршилтыг оруулаад) 9 долоо хоногоос бага хугацаанд эргэн төлөгдөх боломжтой үйлдвэрлэлийн.
6. Үйлчлүүлэгчийн санал хүсэлт
"Бид сүүлийн 15 жилийн хугацаанд Ази даяар багаж хэрэгслийн олон түншүүдтэй хамтран ажилласан бөгөөд MetalStampingParts.ltd-тэй хийсэн энэхүү төсөл нь бидний хамгийн үр дүнтэй шилжилтийн туршлага болж чадсан юм." Анхны загварчлалын арга нь манай инженерийн баг ганг огтлохоосоо өмнө бүрэн итгэлтэй байсан гэсэн үг бөгөөд энэ нь 37% -ийн өртөгийг бууруулах нь бидний анхны зорилтыг давж гарсан бөгөөд магадгүй илүү чухал зүйл бол бид 800,000-аас илүү чанарын асуудалтай тулгарсан OEM хэрэглэгчийн шаардлага."
— Инженерийн захирал, Европын 2-р түвшний автомашин нийлүүлэгч
NDA-ийн дагуу нэрээ нууцалсан
7. Үндсэн зөвлөмжүүд
🔗 Мөн үзнэ үү: Эмнэлгийн төхөөрөмжийн нарийн тамга дарах жишээ — Бид АНУ-ын эмнэлгийн хэрэгслийн компанид зориулж 0,15 мм 304 зэвэрдэггүй ган дээр ±0,01 мм хүлцэл олж, нэг бүрэлдэхүүн хэсгийн зардлыг 53 хувиар бууруулсан.
1. Прогрессив хэлбэрийн нэгдэл нь зөвхөн хурдны тухай биш, харин алдааг арилгах тухай юм. Хэсэг салгаж, дахин бэхлэх болгонд хүлцлийн эрсдэл үүсдэг. 18 станцын загвар нь гурван дамжуулах цэгийг хасч, процессын чадвар нь шууд үр дүнд нь Cpk 1.12-оос 1.67+ болж сайжирсан.
2. дутуу оновчтой. Материалын гарц 24 хувиар дээшилсэн нь хөдөлмөрийн бүтээмжийг бууруулахаас илүүтэй нэг ширхэгийг хэмнэхэд нөлөөлсөн. Олон эгнээний шаталсан байрлал нь загварчлалаар батлагдсан тохиолдолд хэлбэржилтийг алдагдуулахгүйгээр материалын гайхалтай хэмнэлтийг нээх боломжтой.
3. Доторх хоёрдогч үйлдлүүд (товшилт, гагнуур, угсралт) нь техникийн хувьд өндөр шаардлага тавьдаг боловч арилжааны хувьд өөрчлөгддөг. Серво товшилтын нэгж нь хэвний хамгийн төвөгтэй дэд систем байсан ч офлайн үйл ажиллагаа болон операторыг бүхэлд нь устгаж, түншлэлийн зардлыг 78% бууруулсан.
4. Загварчлалын хөрөнгө оруулалт нь туршилтын хугацааг богиносгосноор өөрийгөө нөхдөг. Салбарын ердийн 5-7 удаагийн туршилтын оронд гурван удаагийн туршилт хийх нь хэвлэлийн цаг, материал, инженерийн ажлын цагийг ойролцоогоор 12,000 доллар хэмнэсэн нь симуляцийн ажлын зардлыг ойролцоогоор 3 дахин хэмнэсэн.
5. Багажны ган ба бүрээсийн сонголт нь хөтөлбөрийн амьдралын мөчлөгийн эдийн засагт нийцсэн байх ёстой. SKD11 + TiCN нь 7 жилийн хугацаатай, 14 сая ширхэгтэй энэхүү хөтөлбөрт оновчтой болсон. Илүү их хэмжээтэй эсвэл илүү их зүлгүүрийн материалын хувьд бид ихэвчлэн нунтаг металлургийн зэрэглэл (жишээлбэл, ASP цуврал) эсвэл өөр бүрээсийг (өндөр температурт хэрэглэхэд AlCrN) санал болгодог.
Энэхүү кейс судалгаа нь MetalStampingParts.ltd компанийн гүйцэтгэсэн бодит төслийг харуулж байна. Үйлчлүүлэгчийг таних тодорхой мэдээллийг задруулахгүй байх гэрээний дагуу нууцалсан. Техникийн бүх өгөгдөл, зардлын тоо, гүйцэтгэлийн хэмжүүрийг төслийн баримт бичиг, үйлдвэрлэлийн дараах аудитаар баталгаажуулсан болно.
Прогрессив хэлбэрийн багаж хэрэгсэл, зардлыг бууруулах инженерчлэл эсвэл их хэмжээний металл тамгалах түншлэлийн талаар лавлахыг хүсвэл MetalStampingParts.ltd хаягаар манай инженерийн багтай холбогдоно уу.
Холбогдох эх сурвалж
- Автомашины OEM зардлыг бууруулах жишээ судалгаа — Хэрхэн дэвшилтэт хэвийг оновчлох нь автомашины OEM-ийн зардлыг 37%-иар бууруулсан.