Kostnadsminskning i materialval: Från materialersättning till systemoptimering - En fallstudie av fordons B/C -pelar trimdelar

Mot bakgrund av kontinuerligt stigande priser på plast- och metall råvaror har materialoptimering blivit en avgörande strategi för företag för att minska kostnaderna och förbättra effektiviteten. Men många ingenjörer uppfattar fortfarande "kostnadsminskning genom materialval" som helt enkelt byter till inhemska alternativ eller billigare leverantörer, med utsikt över djupare kostnadsbesparande möjligheter. I verkligheten omfattar kostnadsminskningen i materialvalet flera dimensioner, inklusive förändringar av materialtyp, processoptimering och prestandabalansering. Bland dessa ger ändring av materialtypen, även om det är tekniskt utmanande, ofta mer betydande kostnadsbesparande resultat.  

Den här artikeln tar fordon B/C -pelar Trim -delar som ett exempel för att beskriva hur kostnadsminskning kan uppnås genom materialtypsubstitution. I detta fall antog ett företag högglans, färgfritt PC/ASA/PMMA-material för att ersätta traditionell målning eller två-skottgjutningslösningar. Detta behandlade inte bara smärtpunkterna i konventionella processer utan uppnådde också en årlig kostnadsbesparing på 20 miljoner RMB.  

1. Analys av traditionella materiallösningar för fordon B/C -pelar Trimdelar  

För närvarande är mainstream-tillverkningslösningarna för fordon B/C-pelar Trim-delar: PC/ABS-målning och ABS+GF/PMMA två-shot-gjutning. Båda har fördelar och nackdelar men har också kostnads- eller processbegränsningar.  

1.1 PC/ABS -målningslösning  

Fördelar:  

- Utmärkt repmotstånd och vädermotstånd efter målning, uppfyller långsiktiga hållbarhetskrav för yttre delar av bilar.  

Nackdelar:  

1. Låg målningsutbyte: Målningsprocessen är benägen att defekter som pinholes, orange skal, underskurna och partiklar, vilket leder till höga avvisningshastigheter och ökade omarbetnings- och skrotkostnader.  

2. Komplex process: Ytterligare målningssteg efter formsprutning ökar arbetskraften, utrustningen och energikostnaderna, vilket förlänger produktionscykeln.  

3. Miljötryck: Målning involverar VOC -utsläpp, som är strikt reglerade, vilket kräver ytterligare investeringar i avgasbehandling.  

1.2 ABS+GF/PMMA Två-skott gjutningslösning  

Fördelar:  

- Färgfritt, stabilt utseende och bra repmotstånd.  

-Gjutning av två skott integrerar två material i ett steg, vilket minskar efterbehandlingen.  

Nackdelar:  

1. Investeringar med hög utrustning: Tvåskottsgjutning kräver specialiserade formar och stora injektionsmaskiner, vilket resulterar i höga kostnader i förväg.  

2. Lång produktionscykel: Gjutningscykeln är över 50% längre än injektion med en enda skott, vilket minskar effektiviteten.  

3. Konstruktionsbegränsningar: Komplexa delgeometrier är svåra att uppnå med gjutning av två skott, vilket begränsar designflexibiliteten.  

2. Innovativ lösning: Högglans, färgfri PC/ASA/PMMA-material  

För att ta itu med nackdelarna med traditionella lösningar har vissa företag använt högglans, färgfria PC/ASA/PMMA-legeringsmaterial, vilket möjliggör produktion av B/C-pelartrimdelar genom formsprutning med enkel skott. De viktigaste fördelarna med denna lösning inkluderar:  

2.1 Processoptimering och kostnadsminskning  

-Färgfri: Direktinsprutningsgjutning uppnår en hög glans yta, eliminerar målningssteg och minskar defekthastigheter och kostnader för miljööverensstämmelse.  

-Gjutning av en sköt: Jämfört med gjutning med två skott kräver det mindre komplexa formar och mindre maskiner, vilket förkortar produktionscykeln med över 30%.  

2.2 Prestandaförbättring och utökade applikationer  

- Bättre värmebeständighet: 20 ° C högre än traditionell PC/ABS.  

- Högre styrkan: Lämplig för hårdare miljöer.  

- Anpassningsbart utseende: Stöder olika strukturer och färger, möta olika designbehov.  

2.3 Implementeringsutmaningar och lösningar  

Trots sina fördelar måste följande frågor tas upp i praktiska tillämpningar:  

1. Lite lägre vädermotstånd: Förbättrad med UV-stabilisatorer för att säkerställa långvarig färghållning.  

2. Högre materialkostnad: Även om enhetspriset är något högre, förblir den totala kostnaden (eliminering av målning/två-skott gjutningskostnader) fördelaktiga.  

3. Striktare processkontroll: Kräver optimerade mögeldesign och injektionsparametrar för att undvika flödesmärken eller svetslinjer.  

3. Ekonomisk förmånsanalys  

I en verklig applikation för en specifik fordonsmodell levererade den högglansfria, färgfria PC/ASA/PMMA-lösningen betydande kostnadsbesparingar:  

- Kostnadsminskning per fordon: 101 RMB (för 6 trimdelar, jämfört med traditionell målning).  

- Årliga besparingar: 20 miljoner RMB (baserat på 200 000 enheter/år).  

Dessutom erbjuder denna lösning extra värde:  

✅ Kortare produktionscykler, förbättrad kapacitetsutnyttjande  

✅ Minskad målningsföroreningar, anpassade till gröna tillverkningstrender  

✅ Större designfrihet, vilket möjliggör mer innovativa uppträdanden  

4. Slutsats: Viktiga framgångsfaktorer för kostnadsminskning genom materialval  

Materialersättning handlar inte bara om "byte av material" utan kräver systematisk utvärdering och optimering:  

1. Prestandamatchning: Se till att det nya materialet uppfyller kärnproduktkraven (t.ex. vädermotstånd, repmotstånd).  

2. Processkompatibilitet: Optimera formar och injektionsparametrar för att undvika ytfel.  

3. Kostnadsberäkning: Tänk på materialkostnader, bearbetningskostnader, avkastningsgrader och andra faktorer holistiskt.  

4. Supply Chain Collaboration: Arbeta nära med materialleverantörer för att säkerställa stabil utbud och kvalitetskonsistens.  

Detta fall visar att företag kan uppnå betydande kostnads- och effektivitetsvinster utan att kompromissa med produktprestanda med en vetenskaplig urval av materialval av material. När ny materialteknik går framåt kommer mer innovativa lösningar att hjälpa tillverkarna att övervinna kostnadshinder i framtiden.