Kostenreductie in materiaalselectie: van materiaalvervanging tot systeemoptimalisatie - een case study van auto -onderdelen van de auto B/C pilaar trimmen

Tegen de achtergrond van continu stijgende prijzen van plastic en metalen grondstoffen is materiaaloptimalisatie een cruciale strategie geworden voor bedrijven om de kosten te verlagen en de efficiëntie te verbeteren. Veel ingenieurs zien echter nog steeds "kostenreductie door materiaalselectie" als simpelweg overschakelen naar binnenlandse alternatieven of goedkopere leveranciers, met uitzicht op diepere kostenbesparende kansen. In werkelijkheid omvat de kostenreductie van materiaalselectie meerdere dimensies, waaronder veranderingen van materiaaltype, procesoptimalisatie en prestatiebalancing. Onder deze levert het wijzigen van het materiaaltype, hoewel technisch uitdagend, vaak aanzienlijke kostenbesparende resultaten op.  

Dit artikel neemt Automotive B/C -onderdelen van pijlerafwerking als voorbeeld om te beschrijven hoe kostenreductie kan worden bereikt door substitutie van materiaaltype. In dit geval heeft een bedrijf hoogglans, verfvrije pc/ASA/PMMA-materiaal aangenomen om traditioneel schilderen of twee-shot vormoplossingen te vervangen. Dit ging niet alleen naar de pijnpunten van conventionele processen, maar behaalde ook een jaarlijkse kostenbesparing van 20 miljoen RMB.  

1. Analyse van traditionele materiaaloplossingen voor auto -onderdelen voor auto's  

Momenteel zijn de reguliere productieoplossingen voor Automotive B/C Pillar Trim-onderdelen: PC/ABS-schilderen en ABS+GF/PMMA Two-Shot Molding. Beide hebben voor- en nadelen, maar komen ook met kosten of procesbeperkingen.  

1.1 PC/ABS -schilderoplossing  

Voordelen:  

- Uitstekende krasweerstand en weerweerstand na het schilderen, voldoen aan de duurzaamheidsvereisten op lange termijn voor onderdelen van de buitenkant.  

Nadelen:  

1. Lage schilderopbrengst: het schilderproces is gevoelig voor defecten zoals pinholes, sinaasappelschil, ondermijn en deeltjes, wat leidt tot hoge afstotingssnelheden en verhoogde herwerken en schrootkosten.  

2. Complex proces: extra schilderstappen na het vergroten van spuitgieten verhogen arbeid, apparatuur en energiekosten, waardoor de productiecyclus wordt verlengd.  

3. Omgevingsdruk: schilderen omvat VOC -emissies, die strikt gereguleerd zijn, waardoor extra investeringen in uitlaatbehandeling nodig zijn.  

1.2 ABS+GF/PMMA TWEE-SCHOT MOLDENDE OPLOSSING  

Voordelen:  

- Verfvrij, stabiel uiterlijk en goede krasweerstand.  

-Twee-schotvorming integreert twee materialen in één stap, waardoor de nabewerking wordt verminderd.  

Nadelen:  

1. Hoge investering van apparatuur: twee-shot vormt vereist gespecialiseerde mallen en grote injectiemachines, wat resulteert in hoge kosten vooraf.  

2. Lange productiecyclus: de vormcyclus is meer dan 50% langer dan injectie met één schot, waardoor de efficiëntie wordt verminderd.  

3. Ontwerpbeperkingen: Complexe deelgeometrieën zijn moeilijk te bereiken met twee-shot gieten, waardoor ontwerpflexibiliteit wordt beperkt.  

2. Innovatieve oplossing: hoogglanzende, verfvrije pc/ASA/PMMA-materiaal  

Om de nadelen van traditionele oplossingen aan te pakken, hebben sommige bedrijven hoogglanzende, verfvrije PC/ASA/PMMA-legeringsmateriaal aangenomen, waardoor de productie van B/C-pijlerafwerkingsonderdelen via single-shot spuitgieten mogelijk is. De belangrijkste voordelen van deze oplossing zijn:  

2.1 Procesoptimalisatie en kostenreductie  

-Verf-vrij: directe spuitgieten bereikt een hoogglans oppervlak, het elimineren van schilderstappen en het verlagen van defectsnelheden en de nalevingskosten van het milieu.  

-single-shot gieten: vergeleken met twee-shot vormt, vereist het minder complexe vormen en kleinere machines, waardoor de productiecyclus met meer dan 30%wordt verkort.  

2.2 Prestatieverbetering en uitgebreide toepassingen  

- Betere warmtebestendigheid: 20 ° C hoger dan traditionele pc/ABS.  

- Hogere impactsterkte: geschikt voor strengere omgevingen.  

- aanpasbaar uiterlijk: ondersteunt verschillende structuren en kleuren, voldoen aan verschillende ontwerpbehoeften.  

2.3 Implementatie -uitdagingen en oplossingen  

Ondanks zijn voordelen moeten de volgende problemen in praktische toepassingen worden aangepakt:  

1. Iets lagere weerweerstand: verbeterd met UV-stabilisatoren om een ​​langdurige kleurretentie te garanderen.  

2. Hogere materiaalkosten: hoewel de eenheidsprijs iets hoger is, blijven de totale kosten (het elimineren van schilderij/twee-shot vormkosten) voordelig.  

3. Strikter procesregeling: vereist geoptimaliseerde schimmelontwerp- en injectieparameters om stroommerken of laslijnen te voorkomen.  

3. Analyse van economische baten  

In een echte toepassing voor een specifiek voertuigmodel leverde de hoogglanzende, verfvrije pc/ASA/PMMA-oplossing aanzienlijke kostenbesparingen op:  

- Kostenreductie per voertuig: 101 RMB (voor 6 trimonderdelen, vergeleken met traditioneel schilderen).  

- Jaarlijkse besparingen: 20 miljoen RMB (gebaseerd op 200.000 eenheden/jaar).  

Bovendien biedt deze oplossing extra waarde:  

✅ Kortere productiecycli, verbeterde capaciteitsgebruik  

✅ Verminderde schildervervuiling, in lijn met groene productietrends  

✅ grotere ontwerpvrijheid, waardoor meer innovatieve verschijningen mogelijk zijn  

4. Conclusie: belangrijke succesfactoren voor kostenreductie door materiaalselectie  

Materiaalvervanging gaat niet alleen over "veranderende materialen", maar vereist systematische evaluatie en optimalisatie:  

1. Performance matching: zorg ervoor dat het nieuwe materiaal voldoet aan de kernproductvereisten (bijv. Weerstand, krasweerstand).  

2. Procescompatibiliteit: optimaliseer mallen en injectieparameters om oppervlaktefouten te voorkomen.  

3. Kostenberekening: overweeg materiaalkosten, verwerkingskosten, opbrengsttarieven en andere factoren holistisch.  

4. Supply chain samenwerking: werk nauw samen met materiaalleveranciers om stabiele levering en kwaliteitsconsistentie te garanderen.  

Deze case toont aan dat bedrijven met een strategie voor wetenschappelijke materiaalselectie aanzienlijke kosten- en efficiëntieverstanden kunnen behalen zonder productprestaties in gevaar te brengen. Naarmate nieuwe materiaaltechnologieën vooruitgaan, zullen meer innovatieve oplossingen fabrikanten helpen kostenbarrières in de toekomst te overwinnen.