संक्षिप्त में

ऑटोमोटिव स्टैम्पिंग उत्पादन चक्र समय मुख्य रूप से आकार देने की विधि पर निर्भर करता है: ठंडा स्टैम्पिंग उच्च-मात्रा वाली गति के लिए उद्योग मानक है, जो आमतौर पर प्राप्त करता है 20–60 प्रति मिनट स्ट्रोक (SPM) , या प्रति भाग लगभग 1–3 सेकंड। इसके विपरीत, हॉट स्टैम्पिंग (प्रेस हार्डनिंग) डाई के अंदर शीतलन समय की आवश्यकता के कारण काफी धीमा है, औसतन प्रति चक्र 10–30 सेकंड लेकिन सुरक्षा घटकों के लिए उत्कृष्ट तन्य शक्ति प्रदान करता है।

निर्माताओं के लिए, दक्षता के लिए मापदंड अक्सर टोयोटा जैसे नेताओं के सापेक्ष मापा जाता है, जहां व्यक्तिगत स्टैम्पिंग चरण को मात्र 3 सेकंड शीत डाई द्वारा धातु के आकार देने की प्रक्रिया धातु के आकार देने की प्रक्रिया के लिए त्वरित उत्पादन की दर प्रदान करती है, जबकि गर्म डाई द्वारा धातु के आकार देने की प्रक्रिया महत्वपूर्ण स्तंभों और प्रबलित संरचनाओं के लिए आवश्यक बनी हुई है, भले ही इसमें समय की कमी हो। इन चक्रों के अनुकूलन की आवश्यकता उन्नत सर्वो प्रेस तकनीक और स्वचालित स्थानांतरण प्रणालियों से होती है ताकि गैर-मूल्यवान हैंडलिंग समय को न्यूनतम किया जा सके।

शीत डाई द्वारा धातु के आकार देने की प्रक्रिया के चक्र समय: उच्च-आयतन मानक

शीत डाई द्वारा धातु के आकार देने की प्रक्रिया मोटर वाहन के बड़े पैमाने पर उत्पादन की रीढ़ है, जिसकी मूल्य इसकी कमरे के तापमान पर भागों के उत्पादन करने की अत्यधिक गति के कारण है। इस प्रक्रिया में, स्टील या एल्युमीनियम के कुंडलियों को यांत्रिक या सर्वो प्रेस में डाला जाता है, जहां वे तेजी से कटे, आकारित और छिद्रित किए जाते हैं। चूंकि कोई तापीय बाधा नहीं है (सामग्री को गर्म या ठंडा करने की प्रतीक्षा की आवश्यकता नहीं है), चक्र समय केवल प्रेस की यांत्रिकी और सामग्री की आपूर्ति गति द्वारा सीमित होता है।

ठंडे धातुकर्म की दक्षता के लिए उद्योग मानक अक्सर टोयोटा की उत्पादन लाइनों से उद्धृत किया जाता है। उनकी मानक चार-चरणीय धातुकर्म प्रक्रिया (खींचना, कतरना, मोड़ना और छेदना) में, प्रत्येक चरण को पूरा करने में लगभग 3 सेकंड लगता है। आधुनिक उच्च-गति टैंडम लाइनें और ट्रांसफर प्रेस इसे और भी आगे बढ़ा सकते हैं। उदाहरण के लिए, टोयोटा मोटर मैन्युफैक्चरिंग फ्रांस की प्रेस शॉप अपनी लाइनों को लगभग 25 स्ट्रोक प्रति मिनट (SPM) एकल भागों के लिए, जिसका अर्थ है प्रति स्ट्रोक केवल 2.4 सेकंड का साइकिल समय। जब डुअल भाग (प्रति स्ट्रोक दो भाग) चल रहे होते हैं, तो उत्पादन प्रभावी रूप से दोगुना हो जाता है, जो ठंडे निर्माण की विशाल उत्पादन क्षमता को दर्शाता है।

प्रग्रेसिव डाई बनाम ट्रांसफर डाई की गति

ठंडे धातुकर्म के भीतर, उपकरण रणनीति साइकिल समय को लेकर महत्वपूर्ण प्रभाव डालती है:

• प्रोग्रेसिव डाई स्टैम्पिंग: यह सबसे तेज़ विधि है, जो ब्रैकेट और फास्टनर जैसे छोटे, जटिल भागों के लिए आदर्श है। धातु की पट्टी एकाधिक स्टेशनों वाले एकल डाई के माध्यम से लगातार फीड होती है। गति आसानी से 60–80 SPM क्योंकि भाग कैरियर स्ट्रिप से जुड़ा रहता है, जिससे जटिल ट्रांसफर आर्म के बिना तेज़ और सटीक गति संभव होती है।
• ट्रांसफर डाई स्टैम्पिंग: बड़े बॉडी पैनल और संरचनात्मक घटकों के लिए उपयोग किया जाता है जिन्हें आकार देने के लिए स्ट्रिप से मुक्त करना आवश्यक होता है। यांत्रिक ट्रांसफर फिंगर स्टेशनों के बीच भाग को स्थानांतरित करते हैं। प्रगतिशील स्टैम्पिंग की तुलना में धीमी होने के बावजूद, आधुनिक सर्वो-संचालित ट्रांसफर ने गति में सुधार करके इसे 15–30 SPM सीमा तक पहुँचा दिया है, जो आकार की क्षमता और उत्पादन गति के बीच संतुलन बनाता है।

नीचे दी गई तालिका ठंडी स्टैम्पिंग तकनीकों के लिए आमतौर पर प्रदर्शन मापदंडों को रेखांकित करती है:

हॉट स्टैम्पिंग साइकिल समय: उच्च-शक्ति का व्यापार-ऑफ

हॉट स्टैम्पिंग, या प्रेस हार्डनिंग, एक मौलिक रूप से अलग समयरेखा पर काम करता है। इस प्रक्रिया में बोरॉन स्टील ब्लैंक्स को एक भट्ठी में लगभग 900°C (1,650°F) तक गर्म करना शामिल है, फिर उन्हें एक ठंडे डाई में स्थानांतरित करना होता है। इस चक्र की परिभाषित विशेषता आकृति देने की गति नहीं है, बल्कि विश्राम समय शीतलन के लिए आवश्यकता होती है। भाग को बंद डाई में दबाव के तहत पकड़ा जाना चाहिए जब तक कि यह तेजी से ठंडा न हो जाए ताकि सूक्ष्म संरचना मार्टेंसाइट में परिवर्तित हो जाए, जिससे 1,500 MPa तक की तन्य शक्ति प्राप्त हो सके।

इस शमन चरण से एक महत्वपूर्ण बोतल-नेक उत्पन्न होता है। एक सामान्य गर्म ष्टैम्पिंग चक्र के लिए समय होता है 10 से 30 सेकंड , जो ठंडे ष्टैम्पिंग की तुलना में 5 से 10 गुना धीमा है। एक मानक गर्म ष्टैम्पिंग चक्र का विश्लेषण आमतौर पर इस प्रकार होता है:

1. स्थानांतरण (भट्ठी से प्रेस तक): 3 सेकंड से कम (अकाल ठंडा होने से बचने के लिए महत्वपूर्ण)
2. आकार देना: 1–2 सेकंड
3. शमन (प्रतीक्षा): 5–15 सेकंड (मुख्य समय लागत)
4. भाग निकास एवं निकालना: 2–4 सेकंड

इस धीमेपन को कम करने के लिए, निर्माता अक्सर बहु-गुहा साँचे का उपयोग करते हैं (एक साथ 2, 4 या यहां तक कि 8 भागों को ष्टैम्प करना) ताकि प्रति मिनट भागों की प्रभावी संख्या में वृद्धि की जा सके, भले ही प्रति स्ट्रोक चक्र समय लंबा बना रहे। शीतलन चैनल डिज़ाइन और उच्च तापीय चालकता वाले उपकरण इस्पात में हालिया प्रगति धीरे-धीरे इन समय को कम कर रही है, कुछ उन्नत लाइनें 8–10 सेकंड के करीब चक्र का दावा करती हैं, हालांकि यह अभी तक व्यापक प्रमाणिक मानक नहीं है।

उत्पादन गति को प्रभावित करने वाले महत्वपूर्ण कारक

गर्म और ठंडे निर्माण के मूलभूत भौतिकी के अलावा, उत्पादन समय में सेकंड कम करने में कई तकनीकी कारक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। यांत्रिक से सर्वो प्रेस तकनीक सर्वो प्रेस में परिवर्तन एक गेम-चेंजर रहा है। एक स्थिर वेग पर चलने वाले यांत्रिक फ्लाईव्हील के विपरीत, सर्वो प्रेस में एक प्रोग्राम करने योग्य स्लाइड गति होती है। इंजीनियर प्रेस को केवल महत्वपूर्ण निर्माण के क्षण के दौरान धीमा करने और स्ट्रोक के गैर-कार्यशील हिस्से (दृष्टिकोण और वापसी) के दौरान तेजी से त्वरण करने के लिए प्रोग्राम कर सकते हैं। इस अनुकूलन से पारंपरिक यांत्रिक प्रेस की तुलना में चक्र समय में 30–60% तक की कमी आ सकती है।

स्वचालन और परिवर्तन दक्षता इसी तरह महत्वपूर्ण हैं। उच्च-मिश्रण उत्पादन वातावरण में, "चक्र समय" केवल स्ट्रोक गति के बारे में नहीं है; यह उपलब्धता के बारे में है। आधुनिक स्टैम्पिंग लाइनें, जैसे टोयोटा यारिस के लिए उपयोग की जाने वाली, स्वचालित डाई परिवर्तन प्रणाली और सर्वो-संचालित ग्रिपर का उपयोग करती हैं जो एक भाग से दूसरे भाग में उत्पादन को 180 सेकंड से कम समय में बदल सकते हैं यह सिंगल मिनट एक्सचेंज ऑफ डाई (SMED) क्षमता सुनिश्चित करती है कि प्रेस अधिक समय भागों के निर्माण में लगाए और निष्क्रिय रहने में कम समय व्यतीत करे।

हालांकि, इन अनुकूलित साइकिल समयों को प्राप्त करने के लिए एक ऐसे साझेदार की आवश्यकता होती है जो पूरे निर्माण स्पेक्ट्रम को समझता हो। शाओयी मेटल तकनीक त्वरित प्रोटोटाइपिंग और बड़े पैमाने पर उत्पादन के बीच के अंतर को पाटने में विशेषता रखता है। 600 टन तक की प्रेस क्षमताओं और IATF 16949-प्रमाणित शुद्धता का उपयोग करते हुए, वे ऑटोमोटिव ग्राहकों को प्रोटोटाइप्स के साथ डिजाइनों को त्वरित रूप से मान्य करने में सहायता प्रदान करते हैं, इससे पहले कि उच्च-आयतन विरूद्ध उत्पादन में पैमाने पर जाया जाए। इस एकीकृत दृष्टिकोण से इंजीनियर डिजाइन चरण में ही साइकिल-समय बोटलनेक्स की पहचान कर सकते हैं, जिससे नियंत्रण आर्म और सबफ्रेम जैसे घटकों को पूर्ण-पैमाने उत्पादन शुरू होने से पहले गति और गुणवत्ता के लिए अनुकूलित किया जा सके।

साइकिल समय बनाम लीड समय बनाम टैक्ट समय

ऑटोमोटिव निर्माण के संदर्भ में, "समय" का अलग-अलग हितधारकों के लिए अलग-अलग अर्थ हो सकता है। इन शब्दों के बीच भ्रम अक्सर इंजीनियरिंग और खरीद टीमों के बीच गलत अपेक्षाओं का कारण बनता है। इन्हें अन्य समय संबंधी मापदंडों से अलग करना आवश्यक है। समय चक्र अन्य समय संबंधी मापदंडों से।

• साइकिल समय (मशीन की गति): यह एक इकाई पर एक ऑपरेशन को पूरा करने में लगने वाला समय है। स्टैम्पिंग में, यदि एक प्रेस 20 SPM पर चल रहा है, तो साइकिल समय 3 सेकंड है। यह मापदंड प्लांट प्रबंधकों और प्रक्रिया इंजीनियरों के लिए प्राथमिक चिंता का विषय है जो त्वरित लाइन दक्षता पर केंद्रित होते हैं।
• लीड टाइम (ग्राहक की प्रतीक्षा): यह ऑर्डर देने से लेकर डिलीवरी तक के कुल समय को दर्शाता है। एक नए स्टैम्पिंग प्रोजेक्ट के लिए, लीड टाइम में टूलिंग डिज़ाइन, डाई निर्माण और परीक्षण शामिल होते हैं, जो आमतौर पर 8–14 सप्ताह प्रग्रेसिव डाइज़ के लिए। मौजूदा पार्ट्स के लिए भी, लीड टाइम में कच्चे माल की अनुसूची और लॉजिस्टिक्स शामिल होती है, जिसे सेकंड में नहीं, बल्कि दिनों या सप्ताहों में मापा जाता है।
• टैक्ट टाइम (मांग की धड़कन): टैक्ट समय की गणना उपलब्ध उत्पादन समय को ग्राहक की मांग से विभाजित करके की जाती है। यदि किसी ग्राहक को प्रति दिन 1,000 भागों की आवश्यकता है और संयंत्र 1,000 मिनट तक संचालित होता है, तो टैक्ट समय 1 मिनट है। अभाव से बचने के लिए चक्र समय हमेशा टैक्ट समय से तेज़ होना चाहिए।
• वाहन थ्रूपुट समय: यह एक पूर्ण कार को इकट्ठा करने में लगने वाला कुल समय है। संदर्भ के लिए, जबकि एक दरवाज़े के पैनल को स्टैम्प करने में केवल सेकंड लगते हैं, टोयोटा यारिस जैसे वाहन के लिए कुल उत्पादन समय लगभग 15 घंटे है, जिसमें अक्सर आधा समय पेंटिंग के लिए आवंटित होता है।

निष्कर्ष

ऑटोमोटिव स्टैम्पिंग उत्पादन चक्र समय को समझने के लिए स्टॉपवॉच से आगे देखकर प्रक्रिया की आवश्यकताओं का विश्लेषण करना आवश्यक है। जहां ठंडी स्टैम्पिंग उच्च-आयतन बाहरी पैनलों के लिए आवश्यक 20–60 SPM की तीव्र गति प्रदान करती है, वहीं गर्म स्टैम्पिंग जीवन-रक्षक मजबूती प्रदान करने के लिए 10–30 सेकंड के धीमे चक्र को स्वीकार करती है जो सुरक्षा केज के लिए आवश्यक होती है। यह चयन शायद ही केवल गति पर आधारित होता है, बल्कि सामग्री गुणों, ज्यामिति और आयतन के संतुलन पर आधारित होता है।

ऑटोमोटिव इंजीनियर्स के लिए, अनुकूलन का मार्ग सर्वो प्रेस और स्वचालित ट्रांसफर सिस्टम जैसी तकनीकों का उपयोग करके गैर-मूल्यवर्धित समय को कम करने में निहित है। चक्र समय और लीड समय के बीच स्पष्ट अंतर को परिभाषित करके तथा अनुप्रयोग के लिए उपयुक्त स्टैम्पिंग विधि का चयन करके, निर्माता आधुनिक ऑटोमोटिव उत्पादन को परिभाषित करने वाली सिंक्रनाइज्ड दक्षता प्राप्त कर सकते हैं।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

1. एक कार बॉडी के लिए पूरी स्टैम्पिंग प्रक्रिया में कितना समय लगता है?

हालांकि व्यक्तिगत भागों को सेकंड में स्टैम्प किया जाता है (आमतौर पर प्रति चरण 1–3 सेकंड), एक पूर्ण कार बॉडी में सैकड़ों स्टैम्प किए गए भाग होते हैं। एक आधुनिक प्रेस शॉप इन भागों का बैच में उत्पादन करता है। एक विशिष्ट धातु की चादर द्वारा प्रेस लाइन में व्यतीत किया गया वास्तविक समय बहुत कम होता है—एक पूर्ण 4-चरण टैंडम लाइन प्रक्रिया के लिए अक्सर 15 सेकंड से भी कम—लेकिन एक वाहन के लिए आवश्यक सभी भागों को स्टैम्प करने के लिए तालमेल बिठाने की तैयारी आमतौर पर कई शिफ्ट या दिनों के इन्वेंटरी निर्माण में फैली होती है।

2. ऑटोमोटिव स्टैम्पिंग चक्र के आम तौर पर कौन-से चरण होते हैं?

एक मानक ऑटोमोटिव स्टैम्पिंग लाइन आमतौर पर चार अलग-अलग चरणों से गुजरती है: चित्रण (प्रारंभिक 3D आकार बनाना), कटाई (अतिरिक्त धातु को काटकर हटाना), बेंडिंग/फ्लेंजिंग (सटीक किनारों और कठोरता बनाना), और पियर्सिंग/रेस्ट्राइकिंग (छेद बनाना और अंतिम ज्यामिति को सुधारना)। टैंडेम लाइन में ये अलग-अलग प्रेस में होते हैं; जबकि ट्रांसफर या प्रग्रेसिव डाई में एक ही प्रेस प्रणाली के भीतर क्रमिक रूप से होते हैं।

3. गर्म स्टैम्पिंग, ठंडी स्टैम्पिंग की तुलना में इतनी धीमी क्यों है?

गर्म स्टैम्पिंग में धातु को लगभग 900°C तक गर्म किया जाता है और फिर डाई के भीतर रखकर ठंडा (शीतलन) किया जाता है ताकि मार्टेनसिटिक स्टील संरचना स्थिर रहे। इस शीतलन चरण, या "धीरे चलने का समय", में आमतौर पर 5 से 15 सेकंड का समय लगता है, जिस दौरान प्रेस को खोला नहीं जा सकता। ठंडी स्टैम्पिंग में इस तापीय प्रतीक्षा अवधि की आवश्यकता नहीं होती, जिससे प्रेस तंत्र की क्षमता के अनुसार लगातार तेजी से चक्रित रह सकता है।