Tudom, hogy merész állításnak hangzik. Két évtizedes befektetési öntészeti tapasztalatom során azt tapasztaltam, hogy a legtöbb mérnök a költségcsökkentést valami olyasminek tekinti, ami a gyártósoron történik – a hatékonyság kiszorítása a ciklusokból és az ellátási láncokból. Tapasztalataim szerint azonban a költségmegtakarítás legerősebb emelőjét nem a gyártósoron, hanem egy CAD munkaállomáson húzzák meg a prototípus-készítési fázisban.
Az igazság az, hogy a megmunkálásra vagy gyártásra optimalizált terv ritkán optimális öntéshez. Ami egy prototípusban egy apró, jelentéktelen jellemzőnek tűnik, az a nagy volumenű gyártás bonyolultságának, selejtjének és költségeinek elsődleges mozgatórugója lehet.
Hová tűnik a pénz? A rejtett költségtényezők
Hadd bontsam le, hogy mit látunk jellemzően a kezdeti tervekben, és hogyan növelik ezek észrevétlenül az egységköltséget:
- Az „önthetetlen” geometria: Ez a nagy probléma. Az éles belső sarkok például rémálom. Forró pontokat hoznak létre a dermedés során, ami zsugorodási porozitáshoz és repedésekhez vezet. Az eredmény? Magasabb selejtmennyiség, amiért végül fizetni kell. Egy lekerekített sarokra való egyszerű változtatás nem csupán tervezési preferencia; lehetővé teszi a fém egyenletes áramlását és hűlését, ami drámaian javítja a hozamot. Láttam már egyetlen, rosszul elhelyezett éles sarkot, amely 8%-kal növelte a selejtet egy összetett elosztócsonkon.
- A „Majd később megmunkáljuk” gondolkodásmód: Ezt állandóan látom. Egy tervező egy tömör anyagtömböt határoz meg mély, kis átmérőjű furatokkal, amelyeket utána fúrni kell. Az anyagköltség magasabb, a megmunkálási idő kiterjedt, a szerszámkopás pedig brutális. Az alkatrész egyszerű újratervezésével, hogy beöntött furatokat tartalmazzon, még ha kissé túlméretezettek is, és csak egy simító sorjázásra van szükségük, rutinszerűen 20-30%-kal csökkentettük a megmunkálási költségeket. Az öntési folyamat szinte ingyen képes kialakítani ezeket a jellemzőket.
- Túlzott tervezés és egyenletes falvastagságok: Az egyenetlen falvastagságok a minőségi öntvény ellenségei. Vetemedést, süllyedéseket és belső feszültségeket okoznak. De sok tervben szükségtelenül vannak ilyenek. Azzal, hogy mérnöki csapatunkkal együttműködve eltávolítjuk a felesleges tömeget és kiegyensúlyozzuk a falvastagságokat, két dolgot teszünk: 1) Robusztusabb és megbízhatóbb alkatrészt hozunk létre, és 2) Kevesebb anyagot használunk, ami közvetlen és folyamatos megtakarítást jelent minden egyes legyártott egységnél.
Egy valós példa a fájljaimból
Mutatok egy anonim esettanulmányt. Egy ügyfél keresett meg minket egy nagy teherbírású hidraulikus rendszerhez való konzollal. Az eredeti terv egy 4,2 kg-os, gyárilag összeszerelt és megmunkált hegesztett szerkezet volt. Erős volt, de munkaigényes és költséges.
A közös gyárthatósági tervezés (DFM) felülvizsgálatunk során egy látszólag apró változtatást javasoltunk: a három különálló hegesztett lemezt egyetlen, üreges, vékony falú öntvénybe egyesítsük, belső bordákkal a szilárdság érdekében.
- Az eredmény?
- Az alkatrész súlya 2,8 kg-ra csökkent, ami 33%-os anyagcsökkenést jelent.
- A gyártási lépések száma 12-ről (vágás, hegesztés, feszültségmentesítés, több megmunkálási művelet) 4-re (öntés, hőkezelés, sörétszórás, minimális megmunkálás) csökkent.
- Az egységköltség csökkent 18%.
- A hegesztési hibák kiküszöbölésének köszönhetően a végső alkatrész erősebb és egységesebb lett.
Ez a 18%-os megtakarítás nem a fém árán való alkudozásból származott; egy okosabb tervezésből, amelyet akkor fogtak fel, előtt amikor a gyártószerszámokat valaha is méretre vágták.
Ezért kínálunk együttműködésen alapuló mérnöki munkát Mielőtt Ön véglegesítette a prototípusát
A folyamatunk nem csak arról szól, hogy árajánlatot adunk a rajzára. Arról is szól, hogy feltűrjük az ingujjunkat, és megkérdezzük: „miért?” Miért ez a forma? Miért ez a tűréshatár? Miért ez az anyag?
Részletes DFM-jelentést fogunk biztosítani, amely kiemeli a konkrét, végrehajtható változtatásokat. Javasolhatjuk például:
- Merevítési szögek hozzáadása a tiszta mintázatkidobás érdekében.
- Csomópont módosítása a feszültségkoncentráció megakadályozása érdekében.
- Önthetőbb ötvözet javaslata, amely alacsonyabb költséggel felel meg a teljesítményigényeknek.
A cél az, hogy az alkatrész ne csak lehetséges önteni, de optimális önteni.
Tehát, hogy megválaszoljam a saját kérdésemet: Igen, egy apró tervmódosítás a prototípus-készítési fázisban abszolút 15%-ot vagy többet takaríthat meg. Sőt, azt mondanám, hogy ez a szabály, nem a kivétel. Egy alkatrész valódi költsége a tervezési életciklusának első 10%-ában rögzül. Amint a szerszámok elkészültek és megkezdődik a gyártás, a befolyásod eltűnik.
Ne csak küldd el nekünk a CAD-fájlodat árajánlatért. Küldd el nekünk a kihívásodat. Ütemezünk be egy 30 perces mérnöki áttekintést, és együtt megtaláljuk azt a 15%-ot. Szinte garantálom, hogy itt, a szem előtt van.