Pengurangan biaya dalam pemilihan material: dari substitusi material ke optimasi sistem - Studi kasus bagian trim pilar b/c otomotif

Dengan latar belakang kenaikan harga yang terus meningkat dari bahan baku plastik dan logam, optimasi material telah menjadi strategi penting bagi perusahaan untuk mengurangi biaya dan meningkatkan efisiensi. Namun, banyak insinyur masih menganggap "pengurangan biaya melalui pemilihan material" sebagai sekadar beralih ke alternatif domestik atau pemasok yang lebih murah, menghadap peluang penghematan biaya yang lebih dalam. Pada kenyataannya, pengurangan biaya dalam pemilihan material mencakup beberapa dimensi, termasuk perubahan jenis material, optimasi proses, dan penyeimbangan kinerja. Di antaranya, mengubah jenis material, meskipun secara teknis menantang, sering kali menghasilkan hasil penghematan biaya yang lebih signifikan.  

Artikel ini mengambil bagian trim b/c otomotif sebagai contoh untuk merinci bagaimana pengurangan biaya dapat dicapai melalui substitusi jenis material. Dalam hal ini, sebuah perusahaan mengadopsi materi PC/ASA/PMMA yang berkilau tinggi dan bebas cat untuk menggantikan lukisan tradisional atau solusi cetakan dua-shot. Ini tidak hanya membahas titik -titik nyeri dari proses konvensional tetapi juga mencapai penghematan biaya tahunan sebesar 20 juta RMB.  

1. Analisis Solusi Bahan Tradisional untuk B/C Pilar Bintik Otomotif  

Saat ini, solusi manufaktur utama untuk bagian trim pilar b/c otomotif adalah: lukisan PC/ABS dan cetakan dua-shot ABS+GF/PMMA. Keduanya memiliki kelebihan dan kekurangan tetapi juga datang dengan keterbatasan biaya atau proses.  

1.1 Solusi lukisan PC/ABS  

Keuntungan:  

- Resistensi goresan yang sangat baik dan resistensi cuaca setelah melukis, memenuhi persyaratan daya tahan jangka panjang untuk bagian eksterior otomotif.  

Kerugian:  

1. Hasil lukisan rendah: Proses lukisan rentan terhadap cacat seperti lubang kecil, kulit jeruk, undercut, dan partikel, yang mengarah ke tingkat penolakan yang tinggi dan peningkatan biaya pengerjaan ulang dan memo.  

2. Proses kompleks: Langkah -langkah melukis tambahan setelah cetakan injeksi meningkatkan biaya tenaga kerja, peralatan, dan energi, memperpanjang siklus produksi.  

3. Tekanan Lingkungan: Lukisan melibatkan emisi VOC, yang diatur secara ketat, membutuhkan investasi tambahan dalam pengobatan gas buang.  

1.2 ABS+GF/PMMA Larutan cetakan dua tembakan  

Keuntungan:  

- Penampilan bebas cat, stabil, dan ketahanan goresan yang baik.  

-Cetakan dua-shot mengintegrasikan dua bahan dalam satu langkah, mengurangi pasca pemrosesan.  

Kerugian:  

1. Investasi Peralatan Tinggi: Pencetakan dua-shot membutuhkan cetakan khusus dan mesin injeksi besar, menghasilkan biaya dimuka yang tinggi.  

2. Siklus Produksi Panjang: Siklus pencetakan lebih dari 50% lebih lama dari injeksi single-shot, mengurangi efisiensi.  

3. Keterbatasan Desain: Geometri bagian kompleks sulit dicapai dengan cetakan dua-shot, membatasi fleksibilitas desain.  

2. Solusi Inovatif: Bahan PC/ASA/PMMA Gloss High-Gloss, bebas cat/ASA/PMMA  

Untuk mengatasi kelemahan solusi tradisional, beberapa perusahaan telah mengadopsi bahan paduan PC/ASA/PMMA bebas cat, memungkinkan produksi bagian trim pilar b/c melalui cetakan injeksi single-shot. Keuntungan utama dari solusi ini meliputi:  

2.1 Optimalisasi Proses & Pengurangan Biaya  

-Bebas cat: Cetakan injeksi langsung mencapai permukaan gloss tinggi, menghilangkan langkah-langkah melukis dan mengurangi laju cacat dan biaya kepatuhan lingkungan.  

-Cetakan single-shot: Dibandingkan dengan cetakan dua-shot, membutuhkan cetakan yang lebih kecil dan mesin yang lebih kecil, memperpendek siklus produksi lebih dari 30%.  

2.2 Peningkatan Kinerja & Aplikasi yang Diperluas  

- Resistensi panas yang lebih baik: 20 ° C lebih tinggi dari PC/ABS tradisional.  

- Kekuatan dampak yang lebih tinggi: Cocok untuk lingkungan yang lebih keras.  

- Penampilan yang dapat disesuaikan: Mendukung berbagai tekstur dan warna, memenuhi kebutuhan desain yang beragam.  

2.3 Tantangan & Solusi Implementasi  

Terlepas dari kelebihannya, masalah -masalah berikut harus dibahas dalam aplikasi praktis:  

1. Resistensi cuaca yang sedikit lebih rendah: Ditingkatkan dengan penstabil UV untuk memastikan retensi warna jangka panjang.  

2. Biaya Bahan yang Lebih Tinggi: Meskipun harga unit sedikit lebih tinggi, biaya keseluruhan (menghilangkan biaya lukisan/dua-shot cetakan) tetap menguntungkan.  

3. Kontrol proses yang lebih ketat: Membutuhkan desain cetakan yang dioptimalkan dan parameter injeksi untuk menghindari tanda aliran atau garis las.  

3. Analisis Manfaat Ekonomi  

Dalam aplikasi dunia nyata untuk model kendaraan tertentu, solusi PC/ASA/PMMA yang berkilau tinggi dan bebas cat memberikan penghematan biaya yang signifikan:  

- Pengurangan biaya per kendaraan: 101 RMB (untuk 6 bagian trim, dibandingkan dengan lukisan tradisional).  

- Penghematan tahunan: 20 juta RMB (berdasarkan 200.000 unit/tahun).  

Selain itu, solusi ini menawarkan nilai ekstra:  

✅ Siklus produksi yang lebih pendek, pemanfaatan kapasitas yang lebih baik  

✅ Mengurangi polusi lukisan, sejajar dengan tren manufaktur hijau  

✅ Kebebasan Desain yang lebih besar, memungkinkan penampilan yang lebih inovatif  

4. Kesimpulan: Faktor -faktor sukses utama untuk pengurangan biaya melalui pemilihan material  

Substitusi material bukan hanya tentang "perubahan bahan" tetapi membutuhkan evaluasi dan optimasi sistematis:  

1. Pencocokan Kinerja: Pastikan materi baru memenuhi persyaratan produk inti (mis., Resistensi cuaca, resistensi awal).  

2. Kompatibilitas Proses: Mengoptimalkan cetakan dan parameter injeksi untuk menghindari cacat permukaan.  

3. Perhitungan Biaya: Pertimbangkan biaya material, biaya pemrosesan, tarif hasil, dan faktor -faktor lain secara holistik.  

4. Kolaborasi rantai pasokan: Bekerja sama dengan pemasok material untuk memastikan konsistensi pasokan dan kualitas yang stabil.  

Kasus ini menunjukkan bahwa dengan strategi pemilihan material ilmiah, perusahaan dapat mencapai peningkatan biaya dan efisiensi yang substansial tanpa mengurangi kinerja produk. Ketika teknologi material baru maju, solusi yang lebih inovatif akan membantu produsen mengatasi hambatan biaya di masa depan.