هل تكافح من أجل خفض تكاليف إنتاج الختم دون التضحية بالجودة؟ تتناول هذه المقالة استراتيجيات عملية لمساعدتك على القيام بذلك. بدءًا من تحسين استخدام المواد إلى تقليل تكاليف ختم القوالب، ستتعلم طرقًا قابلة للتنفيذ يمكن أن تؤدي إلى تحقيق وفورات كبيرة في صناعة السيارات. اكتشف كيفية تحسين الكفاءة وخفض النفقات في عمليات ختم القوالب الخاصة بك، مما يضمن بقاء التصنيع لديك تنافسيًا وفعالاً من حيث التكلفة. تعمّق في استكشاف كيف يمكن لهذه التقنيات تحويل خط الإنتاج لديك وتعزيز الربحية.
مع التطور القوي لصناعة السيارات، تشتد المنافسة بين شركات السيارات. وقد أصبح خفض تكاليف تصنيع السيارات وتحسين كفاءة الإنتاج محوراً أساسياً بالنسبة لهم.
تُعد تكلفة إنتاج هيكل السيارة عنصراً مهماً في التكلفة الإجمالية للسيارة. إنتاج الختم تشمل التكاليف بشكل رئيسي تكاليف تطوير أدوات الفحص، وتكاليف ختم الأجزاء، وتكاليف ختم القوالب، وتكاليف استهلاك المعدات، وتكاليف العمالة.
من من منظور تصميم العملية، يعد تقليل تكاليف المواد وتكاليف تثقيب القوالب طريقة فعالة لخفض تكاليف الختم.
يمكن دراسة خفض تكاليف المواد من حيث تقليل تكاليف شراء المواد وتحسين استخدام المواد في الأجزاء المختومة.
يتألف الهيكل بالكامل من 400 قطعة ختم تقريبًا من 400 قطعة ختم، وتتراوح سماكة أجزاء ختم السيارات بين 60 و80 قطعة.
يمكن أن يؤدي اختيار المواد والدرجة المناسبة إلى تحسين استخدام المواد بشكل فعال وتقليل تكاليف الشراء.
لإدارة المواد وسُمك ختم الأجزاء الخاصة بطرازات السيارات السابقة، فإن اختيار المواد سيتم إنشاء مكتبة.
عند اختيار المواد لموديلات السيارات الجديدة، ستعطى الأولوية للمواد وسماكات المواد التي تم التحقق منها للموديلات السابقة. سيؤدي ذلك إلى تجنب استخدام المواد غير الشائعة أو التي يصعب شراؤها، مثل الصفائح العريضة جداً والصفائح ذات السماكة الخاصة، إلخ.
يمكن أن تؤدي عملية الشراء المعقدة للمواد الخاصة إلى تقييد دورة تطوير أجزاء الختم بشدة، مما يؤدي إلى عمليات شراء متعددة لمواد الصفائح، الأمر الذي سيزيد من تكاليف النقل والتخزين والإدارة.
علاوة على ذلك، من الضروري اختيار المواد المناسبة وسماكة المواد بناءً على مؤشرات الأداء ومتطلبات عملية ختم الأجزاء لمنع الجودة المفرطة لأجزاء الختم وزيادة تكاليف المواد.
1) تحسين عملية التشكيل.
التمدد والتشكيل شائعان عمليات التشكيل تُستخدم لختم الأجزاء.
بالنسبة للأجزاء المختومة التي تخضع لعملية تشكيل بالتمدد، يكون معدل استخدام المواد محدودًا بسبب الزيادة في المظهر الجانبي التكميلي للعملية.
ومع ذلك، يمكن لبعض الأجزاء الإنشائية ذات الأشكال البسيطة والخصائص المتموجة الصغيرة استخدام عملية التشكيل بالطمس، مما يحسن بشكل كبير من معدلات استخدام المواد.
الشكل 1 قالب لجزء الختم
يمكن لكل من عمليتي الرسم والتشكيل تحقيق أجزاء الختم الموضحة في الشكل 1.
تتألف عملية الرسم من ثلاثة تسلسلات: الرسم → التشذيب + التثقيب → الخفقان.
لضمان جودة التشذيب، يجب أن يحتفظ الجزء المسحوب ببدل تشذيب يبلغ 10 مم تقريبًا. تزيد هذه العملية من السطح التكميلي للعملية.
كما هو موضح في الشكل 2، يبلغ معدل استخدام المواد في عملية السحب 59.1%.
تتضمن عملية التشكيل أيضًا ثلاثة تسلسلات: التقطيع الشريطي ← التشكيل ← التشكيل + التثقيب، ولكنها تتميز بمعدل استخدام أعلى للمواد يبلغ 65.91 تيرابايت 3 تيرابايت لختم الأجزاء.
ولذلك، إذا كانت جودة أجزاء الختم تفي بمتطلبات الاستخدام، فإن عملية التشكيل بالطمس هي المفضلة. يمكن لهذه العملية أن تعزز بشكل فعال معدل استخدام المواد وتقلل من تكلفة إنتاج الختم.
الشكل 2 مخطط عملية الرسم
2) اختر طريقة تخطيط معقولة.
يمكن تقسيم تخطيط أجزاء الختم إلى أنواع مختلفة، مثل تخطيط الصف الواحد، وتخطيط الصف المزدوج، والتخطيط المختلط المكون من قطعتين، والتخطيط المتداخل، وما إلى ذلك.
إن اختيار طريقة التخطيط له تأثير مباشر على استخدام المواد في ختم الأجزاء.
في الشكل 3، يظهر مخطط تخطيط أحادي الصف لختم الأجزاء، والذي يبلغ معدل استخدام المواد فيه 61.41 تيرابايت 3 تيرابايت. من ناحية أخرى، يوضح الشكل 4 مخطط تخطيط متدرج لختم الأجزاء، بمعدل استخدام للمواد يبلغ 73.7%.
يبلغ معدل استخدام المواد في الشكل 4 12.3% أعلى من المعدل في الشكل 3.
الشكل 3 تخطيط الصف الواحد
الشكل.4 تخطيط الترنح
أجزاء الختم مصنوعة من مادة DC01، بسماكة 2.0 مم ووزن 0.14 كجم تقريبًا للقطعة الواحدة. الكمية المطلوبة لكل قطعة هي 1.
استنادًا إلى حساب سعر الصفيحة بـ 4500 يوان/طن، يتم تخفيض تكلفة المواد لجزء الختم بمقدار 0.16 يوان.
بافتراض خطة إنتاج تبلغ 50,000 سيارة سنويًا، يمكن للشكل 4 توفير 8,000 يوان سنويًا مقارنة بالشكل 3.
ولذلك، من الضروري تحسين طريقة التخطيط باستمرار أثناء مرحلة تصميم العملية، وتحديد أفضل خطة، وتحسين معدل استخدام المواد في المركبة.
أثناء مراحل التصنيع والإنتاج، من الضروري إعادة تأكيد طريقة التخطيط لضمان تنفيذ أفضل خطة.
3) استخدام النفايات.
هناك عادةً طريقتان للاستفادة من النفايات: استخدام نفايات فارغة كبيرة كفراغات صغيرة أو استخدام إنتاج مجموعة أدوات.
يمكن أن يؤدي استخدام مواد النفايات إلى زيادة معدل استخدام المواد بشكل غير مباشر وتقليل تكلفة إنتاج الختم. وفي الممارسة العملية، تحتاج بعض الأجزاء الكبيرة المختومة إلى قطع بعض الأجزاء المختومة الكبيرة بعملية سحب أو إسقاط المواد لضمان قابلية التشكيل، مثل المواد المسقطة لفتحات الأبواب الجانبية المحيطة.
بعد تجميع هذه القصاصات، يمكن استخدامها لتشكيل أجزاء ختم صغيرة مباشرةً أو بعد التقطيع ومطابقة المواد والسماكة.
يعرض الشكل 5 نمط مواد فك اللف للوحة الخارجية للشاحنة، حيث يمكن استخدام الخردة المقطوعة عند موضع الباب لإنتاج جزئي ختم صغيرين لطراز السيارة. كمية الإنتاج كافية بدقة لتلبية متطلبات جزء ختم صغير واحد.
الشكل 5 إعادة استخدام مواد النفايات من فتحة الباب الخارجي للجدار الجانبي
يشير إنتاج الطقم إلى ترتيب تجميع الدمغات، حيث يتم تصميم الدمغات الصغيرة لتلائم مباشرةً منطقة الخردة التكميلية لعملية الدمغات الكبيرة. ثم يتم تشكيلها بعد ذلك مع الأختام الكبيرة وفصلها عن طريق الحز بعد التسلسل. وبدلاً من ذلك، يمكن إنتاج أجزاء الختم الصغيرة عن طريق الجمع بين الأجزاء اليسرى/اليمنى في منطقة تكميلية للعملية، كما هو موضح في الشكل 6.
يمكن أن يحسن إنتاج الأطقم من معدلات استخدام المواد، ويقلل من تكلفة أجزاء الختم الصغيرة، ويقلل من تكلفة أوقات التثقيب. ومع ذلك، فإن إنتاج الأطقم يزيد من صعوبة العملية، ومن الضروري تحسين شكل المنتج بشكل متكرر وإجراء تحليل CAE في مرحلة الختم لضمان قابلية تشكيل جزأي الختم.
وعلاوة على ذلك، من الضروري النظر في طريقة تجميع أجزاء الختم الصغيرة في مرحلة التصميم لتجنب عيوب الجودة، مثل الصدمات والخدوش، أثناء عملية الإنتاج.
الشكل 6 مجموعة أدوات عملية الختم التخطيط
هناك طريقتان رئيسيتان لتقليل تكلفة ختم السيارات: تقليل حمولة المكبس وتقليل عدد القوالب اللازمة.
يتم تحديد الحمولة الطنية للمكبس بشكل أساسي من خلال عدة عوامل، بما في ذلك قوة التشكيل المطلوبة لجزء الختم، وحجم القالب، وارتفاع إغلاق القالب، وارتفاع تحميل القالب.
إذا كان حجم القالب هو العامل المحدد في اختيار الحمولة الطنية للمكبس، فمن الممكن تقليل الحمولة الطنية عن طريق تحسين الهيكل الداخلي للقالب وتقليل حجمه. وهذا بدوره يساعد على خفض تكلفة الختم.
عندما يصبح حجم القالب عاملاً مقيدًا لاختيار حمولة المكبس، فمن الضروري ضمان الأداء والقوة الهيكلية للقالب. من خلال تحسين الهيكل الداخلي للقالب وتقليل حجمه، يمكن خفض حمولة المكبس وبالتالي تقليل تكلفة ختم القالب.
هناك بديل آخر وهو اختيار مكبس ذو طاولة عمل أكبر حجمًا عند شراء معدات الضغط. يمكن أن يساعد ذلك في تقليل متطلبات حجم أداة الماكينة للقالب.
(1) اختر عملية إنتاج القوالب المتطابقة.
لا يمكن أن يقلل إنتاج القوالب المتطابقة من توليد نفايات العمليات التكميلية وتحسين استخدام المواد فحسب، بل يمكن أيضًا تقليل عدد القوالب، وبالتالي توفير تكاليف تطوير القوالب والتثقيب، كما هو موضح في الشكل 7.
من خلال استخدام إنتاج القوالب المتطابقة، لا يحسّن الطابق الأيسر/الأيمن من قابلية تشكيل الأجزاء المختومة فحسب، بل يوفر أيضًا 4 أزواج من ختم القالب التكاليف مقارنة بالإنتاج الفردي.
الشكل 7 عملية إنتاج القوالب المتطابقة
لا يقتصر إنتاج القوالب المتطابقة على الأجزاء المتماثلة يمينًا ويسارًا. ولذلك، أثناء مرحلة تصميم العملية، من المهم مراعاة عملية إنتاج القوالب المتطابقة مراعاة تامة أثناء مرحلة تصميم العملية من أجل تقليل تكلفة ختم السيارة بأكملها.
(2) استخدام القالب متعدد المواضع.
يمكن استخدام القالب متعدد المواضع لإنتاج قالب ختم واحد أو أكثر في قالب واحد بمحتويات معالجة متعددة، كما هو موضح في الشكل 8 (هيكل القالب).
باستخدام أداة الماكينة هذه، يمكن تحقيق ثلاث عمليات لختم الأجزاء في دورة تثقيب واحدة:
تشذيب OP20 تشذيب + تثقيب → OP30 تشذيب OP30 تشذيب + تشكيل → OP40 تشذيب + تثقيب + تثقيب جانبي.
يبلغ حجم القالب 1720 مم×1940 مم×900 مم تقريبًا، ويمكن استخدامه على مكبس 1000 طن.
تبلغ تكلفة الضربة الواحدة حوالي 4.5 يوان.
إذا تم تصميم عمليات الختم الثلاث لجزء الختم وفقًا لـ 3 مجموعات من القوالب، فإن أطنان المكبس التي يتطلبها القالب هي 500 طن و630 طن و500 طن على التوالي، وتبلغ تكلفة التثقيب الواحد حوالي 5.9 يوان.
إن استخدام قالب متعدد المواضع لا يقلل فقط من تكاليف تطوير القوالب ويقلل من وقت التدفق بين العمليات ولكنه يقلل أيضًا من تكلفة ختم الأجزاء بشكل مباشر.
الشكل 8 القالب متعدد المحطات
(3) Uالموت التدريجي.
يظهر رسم تصميم عملية القالب التدريجي لنموذج سيارة في الشكل 9.
أثناء الإنتاج، يكفي مشغل واحد ومكبس واحد لتصنيع أجزاء الختم.
إن استخدام تقنية القوالب التدريجية يقلل بشكل كبير من عدد المشغلين والمكابس المطلوبة، مع ضمان استقرار الإنتاج العالي وضمان جودة الأجزاء بشكل فعال.
الشكل 9 تصميم عملية القالب التصاعدي
(4) Aدوبت الاثنانالعفن تخطيط عملية الختم.
يقوم بعض مصنعي الختم بتركيب مجموعتين من القوالب على مكابس ذات حمولة كبيرة مباشرةً أو عن طريق قالب للإنتاج لمعالجة مشكلة تشبع الإنتاج في مكابس الحمولة الصغيرة وإهدار الموارد في إنتاج القالب الواحد لمكابس الحمولة الكبيرة.
لتنفيذ طريقة الإنتاج هذه، من الضروري التأكد من أن ارتفاعات إغلاق القالبين متطابقة، وقوى التشكيل المطلوبة متشابهة، لمنع القوة غير المتساوية على الجانبين الأيسر والأيمن من التأثير على دقة المكبس.
قد لا يكون لتحسين معدل استخدام المواد وتقليل تكلفة التثقيب تأثير كبير على جزء ختم واحد، ولكن يمكن أن يعزز بشكل كبير من كفاءة وفعالية تكلفة سيارة كاملة بإنتاج سنوي يزيد عن 10,000 وحدة.
وبالتالي، يجب أن تركز شركات السيارات على دراسة وتنفيذ تقنيات وعمليات ختم جديدة لتحقيق هذه الفوائد.
ومن المهم أيضًا تعزيز استخدام المواد بشكل مستمر وتقليل تكاليف ختم القوالب إلى الحد الأدنى، مما سيساعد الشركات على ترسيخ مكانتها القوية في الصناعة وتسهيل النمو المطرد.