KRATKO

Iskorištenja materijala za auto ambalažu je ključni omjer težine gotovog dijela i ukupne potrošnje sirovog metala, čime se određuje do 70% konačnih troškova proizvodnje komponente. Maksimalno povećanje prinosa zahtijeva napuštanje osnovnih izvedbi i prijelazak na napredne strategije poput Two-Pair postavljanja, koje može poboljšati iskorištenje materijala za više od 11% u usporedbi sa standardnim One-Up metodama. Ovaj vodič detaljno objašnjava inženjerske formule, tehnike postavljanja i optimizacije procesa potrebne za smanjenje otpada i zaštitu marže profita u proizvodnji velikih serija.

Ekonomika iskorištenja materijala

U visokim ulozima svijeta automobilske proizvodnje, sirovina nije samo stavka u bilanci — to je glavni pokretač troškova. Podaci iz industrije pokazuju da za većinu žigosanih komponenata sirovina čini 60% do 70% ukupnih troškova dijela ovaj postotak znatno prevazilazi troškove rada, energije, pa čak i amortizaciju složene alatne opreme.

Financijski utjecaj ovog omjera je ozbiljan jer su troškovi materijala ponavljajući se. U skladu s člankom 3. stavkom 1. točkom (a) Uredbe (EU) br. Stopa iskorištavanja materijala od 60% znači da se za svaki dolar potrošen na metalni list odmah pretvori 40 centi u otpad. U velikim proizvodnim redovima automobila, gdje količina često premašuje 300.000 jedinica godišnje, čak i djelimično poboljšanje postotka prinosa može se prevesti u uštedu stotina tisuća dolara.

U skladu s člankom 3. stavkom 2. stavkom 3. ovog članka, za vozila koja su proizvedena u skladu s člankom 3. stavkom 3. Odluke moraju se donositi na temelju činjenice da se učinkovitost materijala ne može smatrati samo mjerilom smanjenja otpada, već i glavnom polugom za konkurentno cijenjenje i profitabilnost.

Računavanje stope korištenja materijala

Kako bi kontrolirali troškove materijala, inženjeri moraju prvo točno izmjeriti iskorištenje. Standardna definicija u industriji za iskorištenje materijala je postotak trake ili lima koji postane gotov proizvod.

Osnovna formula

Izračun je jednostavan, ali zahtijeva precizne ulazne podatke o rasporedu izrezivanja:

Postotak iskorištenja materijala = (Neto težina dijela / Bruto težina potrošenog materijala) × 100

• Neto težina: Konačna težina gotovog tiskanog dijela nakon svih operacija rezanja i probijanja.
• Neto težina: Ukupna težina materijala potrebnog za izradu tog dijela, izračunata pomoću Pitch (razmak između dijelova na traci) i Širina spirale .

Na primjer, ako gotova konzola teži 0,679 kg, ali pravokutni prostor koji zauzima na traci (korak × širina × debljina × gustoća) teži 1,165 kg, iskorištenje iznosi samo 58,2%. Preostalih 0,486 kg predstavlja projektirani otpad. Povećanje iskorištenja na 68% znatno smanjuje bruto težinu potrebnu po dijelu, izravno snižavajući „težinu kupnje“ trake.

Napredne strategije postavljanja za maksimalni prinos

Najučinkovitiji način poboljšanja iskorištenja materijala za auto ambalažu je postavljanje sirovaca — optimizacija kako se dijelovi orijentiraju i raspoređuju na traci zavojnice. Odabir pogrešne strategije postavljanja najčešći je uzrok lošeg prinosa.

U nastavku je usporedna analiza uobičajenih izgleda postavljanja za tipičnu L-oblikovanu automobilsku konzolu. Podaci dobiveni iz simulacija u industriji pokazuju kako izbor izgleda drastično mijenja učinkovitost prinosa.

Usporedba strategija postavljanja

Kao što je prikazano, prelazak s osnovnog Jedan-po-jedan procesa na optimizirani Two-Pair raspored može poboljšati iskorištenje za više od 11 postotnih poena. Kod serije proizvodnje od 300.000 komada, ovaj pomak smanjuje ukupnu potrošnju čelika za tone, eliminirajući "troškovni gubitak" povezan s neučinkovitim izrezivanjem.

Inženjerske i procesne tehnike optimizacije

Osim uklopavanja, napredne inženjerske intervencije mogu dodatno povećati učinkovitost procesa utiskivanja. Ove tehnike često zahtijevaju suradnju između dizajnera proizvoda i inženjera za proizvodnju već u ranim fazama razvoja vozila.

Optimizacija dodatka i steznog prstena

Kod procesa dubokog izvlačenja potreban je dodatni materijal (dodatak) za držanje lima u steznim pločama alata kako bi se kontrolirao tok materijala i spriječilo naboravanje. Međutim, ovaj materijal na kraju se odstranjuje kao otpad. Korištenjem softvera za simulaciju poput AutoForma ili Dynaforma inženjeri mogu smanjiti površinu dodatnog materijala bez kompromitiranja kvalitete oblikovanja. Smanjenje veličine polaznog komada samo za nekoliko milimetara na rubu stezne ploče može donijeti značajne uštede u materijalu tijekom milijuna hoda.

Suradnja za preciznost

Implementacija ovih optimizacija zahtijeva sposobnosti koje premošćuju jaz između teorijskog dizajna i fizičke stvarnosti. Za proizvođače koji žele provjeriti ove strategije, Shaoyi Metal Technology pruža sveobuhvatna rješenja za utiskivanje. Korištenjem preciznosti certificirane prema IATF 16949 i presa kapaciteta do 600 tona, pomaže klijentima iz autoindustrije u prijelazu od brzog izrade prototipa do proizvodnje velikih serija. Bez obzira trebate li potvrditi strategiju smještaja s 50 prototipova u pet dana ili skalirati dizajn optimiziran za prinos na milijune dijelova, njihove inženjerske usluge osiguravaju strogo poštivanje globalnih standarda proizvođača opreme.

Specifikacija zavojnice i TWB

Drugi put za optimizaciju je sam format sirovine. Standardne širine zavojnica mogu prisiliti proizvođača da prihvati šire margine otpada. Naručivanje posebno rezanih širina prilagođenih točnom razmaku smještaja može eliminirati otpad s rubova. Dodatno, Laserom zavareni listovi (TWB) omogućuju inženjerima da zavaruju limove različitih debljina ili kvaliteta prije žbukanja. Na taj način deblji, jači metal postavlja se samo tamo gdje je potreban (npr. u zonama sudara), a tanji metal drugdje, smanjujući ukupnu težinu sirovog lima i poboljšavajući omjer iskorištenja materijala vozila.

Upravljanje otpadom i održivost

Unatoč najboljim strategijama raspoređivanja, neki otpad je neizbježan. Ovaj „projektirani otpad“ obično se sastoji od izrezanih otvora (rupa unutar dijela) i nosive mreže. Međutim, suvremeni standardi učinkovitosti ovaj otpad tretiraju kao potencijalni resurs, a ne kao čisti otpad.

• Proizvodnja iz otpada: Za veće ploče karoserije poput vrata ili blatobrana, veliki izrezani otvori ponekad mogu biti dovoljno veliki za izradu manjih nosača ili podložaka. Ova tehnika „raspoređivanja unutar otpada“ zapravo znači besplatan materijal za manje komponente.
• Utjecaj na održivost: Maksimalno iskorištavanje materijala izravno je povezano s zaštitom okoliša. Smanjenjem ukupne težine čelika potrebnog za vozilo, proizvođači smanjuju svoj ugljični otisak povezan s proizvodnjom čelika i logistikom. Postupci hladnog izvlačenja s visokim prinosom podržavaju ciljeve ISO 14001 i smjernice proizvođača opreme o održivosti tako što minimiziraju potrošnju energije po upotrebljivom kilogramu metala.

Zaključak: Profit je u detaljima

Iskorištenje materijala za automobilske presove je konačna mjera učinkovitosti proizvodnje. Budući da troškovi materijala čine većinu troškova dijelova, razlika između prinosa od 58% i 69% određuje profitabilnost programa. Uvođenjem strategija smještanja temeljenih na podacima, korištenjem simulacija za smanjenje dodatnih površina i suradnjom s kompetentnim proizvođačima pri izvođenju, inženjeri mogu znatno smanjiti otpad. U industriji gdje se marže mjere u centima, maksimalno iskorištenje svakog milimetra trake nije samo dobar inženjerski pristup — to je nužna poslovna strategija.

Često postavljana pitanja (FAQ)

1. Kolika je stopa iskorištenja sirovog materijala kod presovanja?

Stopa iskorištenja sirovog materijala je omjer težine gotovog, upotrebljivog dijela i ukupne težine sirovog materijala (traka ili ploča) potrošenog za njegovu proizvodnju. Izražava se u postocima: (Net Weight / Gross Weight) * 100. Viši postotak ukazuje na manje gubitaka i niže troškove materijala.

2. - Što? Zašto je korištenje materijala ključno u automobilskoj industriji?

U skladu s člankom 3. stavkom 1. točkom (a) Uredbe (EU) br. 600/2014 Komisija je u skladu s člankom 3. stavkom 1. točkom (b) Uredbe (EU) br. 600/2014 utvrdila da je proizvodnja automobila u Uniji u skladu s člankom 3. stavkom 1. točkom (a) Uredbe (EU) br. 7 U skladu s člankom 3. stavkom 1. stavkom 2.

3. Slijedi sljedeće: Koja je razlika između jednog i dva gnijezda?

One-Up gnijezdjenje žigovi jedan dio s svakom pritisak udarac, često rezultira manjim materijalnom prinos (npr., ~ 58%) zbog neefikasnog razmak. U slučaju da se u slučaju izravnog izbacivanja iz sustava za proizvodnju proizvoda upotrijebi dva sustava za proizvodnju proizvoda, u slučaju izravnog izbacivanja iz sustava za proizvodnju proizvoda, potrebno je utvrditi razinu izravnog izbacivanja.

4. - Što? Koje se materijale obično koriste za pecanje automobila?

Čelik je najčešće korišteni materijal zbog svoje čvrstoće i dostupnosti, dostupan u različitim klasama poput mekog čelika i čelika visoke čvrstoće (HSS). Legure aluminija također se sve više koriste za smanjenje mase radi poboljšanja učinkovitosti potrošnje goriva, unatoč tome što su teže za obradu.