RINGKASAN

Penggunaan bahan stamping automotif adalah nisbah kritikal antara berat komponen siap dengan jumlah logam mentah yang digunakan, menentukan sehingga 70% daripada kos pengeluaran akhir sesuatu komponen. Memaksimumkan hasil ini memerlukan pendekatan yang lebih maju daripada susunan asas, seperti strategi nesting Two-Pair, yang boleh meningkatkan kecekapan bahan sebanyak lebih daripada 11% berbanding kaedah One-Up biasa. Panduan ini menerangkan formula kejuruteraan, teknik nesting, dan pengoptimuman proses yang diperlukan untuk meminimumkan sisa dan melindungi margin keuntungan dalam pengeluaran berkelantangan tinggi.

Ekonomi Penggunaan Bahan

Dalam dunia pembuatan automotif yang penuh risiko, bahan mentah bukan sekadar satu baris perbelanjaan—ia adalah pemacu kos utama. Data industri menunjukkan bahawa bagi kebanyakan komponen stamped, bahan mentah menyumbang 60% hingga 70% daripada jumlah kos komponen peratusan ini jauh melebihi kos buruh, tenaga, dan malah susut nilai perkakasan kompleks.

Implikasi kewangan nisbah ini adalah serius kerana kos bahan adalah berulang. Walaupun acuan penempaan merupakan pelaburan satu kali, gelung keluli atau aluminium terus digunakan secara berterusan. Kadar penggunaan bahan sebanyak 60% bermakna bagi setiap dolar yang dibelanjakan untuk logam kepingan, 40 sen secara serta-merta ditukar menjadi sisa (buangan). Dalam pengeluaran automotif berskala tinggi, di mana kuantiti sering melebihi 300,000 unit setahun, peningkatan pecahan peratus hasil pun boleh diterjemahkan kepada penjimatan ratusan ribu dolar.

Sebaliknya, mengabaikan penggunaan bahan semasa fasa rekabentuk akan mencipta 'jurang hasil'—penalti kos kekal yang berterusan sepanjang hayat program kenderaan. Pembuat keputusan mesti melihat kecekapan bahan bukan sekadar sebagai metrik pengurangan sisa, tetapi sebagai tuas utama untuk penetapan harga yang kompetitif dan keuntungan.

Mengira Kadar Penggunaan Bahan

Untuk mengawal kos bahan, jurutera mesti terlebih dahulu mengukur penggunaan dengan tepat. Definisi penggunaan bahan standard industri adalah peratusan gegelung atau lembaran yang menjadi produk akhir.

Rumus Inti

Pengiraan adalah mudah tetapi memerlukan input yang tepat mengenai susun atur kosong:

Penggunaan Bahan % = (Bobot bersih Bahagian / Berat Kasar Bahan yang Digunakan) × 100

• Berat Bersih: Berat akhir bahagian cap siap selepas semua operasi trimming dan tindikan.
• Berat kasar: Jumlah berat bahan yang diperlukan untuk menghasilkan bahagian itu, dikira menggunakan Pitch (jarak antara bahagian pada jalur) dan Lebar Koyak .

Sebagai contoh, jika penyokong siap berat 0,679 kg, tetapi ruang segi empat segi yang diduduki pada gegelung (pitch × lebar × ketebalan × ketumpatan) berat 1,165 kg, penggunaan hanya 58.2%. 0.486 kg yang tersisa adalah serpihan kejuruteraan. Meningkatkan penggunaan itu kepada 68% mengurangkan berat kasar yang diperlukan setiap bahagian dengan ketara, secara langsung menurunkan berat pembelian gegelung.

Strategi Nesting Lanjutan untuk Hasil Maksimum

Kaedah paling berkesan untuk meningkatkan penggunaan bahan stamping automotif ialah nesting kosong—mengoptimumkan bagaimana bahagian diletakkan dan disusun di atas jalur gelendong. Memilih strategi nesting yang salah merupakan punca utama hasil yang rendah.

Di bawah adalah analisis perbandingan susunan nesting biasa untuk pendakap automotif berbentuk-L yang lazim. Data yang diperoleh daripada simulasi industri menunjukkan bagaimana pilihan susunan secara nyata mengubah kecekapan hasil.

Perbandingan Strategi Nesting

Seperti yang ditunjukkan, peralihan daripada asas Satu-Sahaja proses kepada yang dioptimumkan Dua-Pasangan susun atur boleh meningkatkan hasil lebih daripada 11 peratus. Dalam pengeluaran sebanyak 300,000 komponen, peralihan ini mengurangkan penggunaan keluli secara keseluruhan sebanyak tan, menghapuskan "penalti kos" yang dikaitkan dengan penimbusan yang tidak cekap.

Teknik Pembaikan Kejuruteraan & Proses

Selain penirusan, campur tangan kejuruteraan lanjutan boleh memperoleh kecekapan tambahan daripada proses peninju. Teknik-teknik ini kerap memerlukan kerjasama antara pereka produk dan jurutera pengeluaran pada peringkat awal kitaran pembangunan kenderaan.

Pembaikan Addendum dan Pengapit

Dalam proses penarikan dalam, bahan tambahan (tambahan) diperlukan untuk memegang logam kepingan pada pengapit acuan bagi mengawal aliran bahan dan mencegah kerenyutan. Walau bagaimanapun, bahan ini akhirnya dipotong dan dibuang sebagai sisa. Penggunaan perisian simulasi seperti AutoForm atau Dynaform membolehkan jurutera meminimumkan keluasan permukaan tambahan tanpa mengorbankan kualiti pembentukan. Mengurangkan saiz blank hanya beberapa milimeter pada tepi pengapit boleh memberikan penjimatan bahan yang ketara merentasi berjuta-juta hentaman.

Bekerjasama untuk Ketepatan

Melaksanakan pengoptimuman ini memerlukan keupayaan yang menjembatani jurang antara rekabentuk teori dan realiti fizikal. Bagi pengilang yang ingin mengesahkan strategi ini, Shaoyi Metal Technology menyediakan penyelesaian penempaan yang komprehensif. Dengan memanfaatkan ketepatan berasaskan piawaian IATF 16949 dan keupayaan akhbar sehingga 600 tan, mereka membantu pelanggan automotif berpindah daripada prototaip pantas kepada pengeluaran berkelantangan tinggi. Sama ada anda perlu mengesahkan strategi nesting dengan 50 prototaip dalam lima hari atau meningkatkan reka bentuk yang dioptimumkan dari segi hasil kepada jutaan komponen, perkhidmatan kejuruteraan mereka memastikan pematuhan ketat terhadap piawaian OEM global.

Spesifikasi Gegelung dan TWB

Saluran lain untuk pengoptimuman adalah format bahan mentah itu sendiri. Lebar gegelung piawai mungkin memaksa pengilang menerima margin sisa yang lebih lebar. Membeli lebar potongan khas yang disesuaikan dengan kelajuan nesting tertentu boleh menghapuskan sisa tepi. Selain itu, Laser Welded Blanks (TWB) membolehkan jurutera mengimpal helaian dengan ketebalan atau gred yang berbeza sebelum penempaan. Ini menempatkan logam yang lebih tebal dan lebih kuat hanya di kawasan yang diperlukan (contohnya, zon pelanggaran) dan logam yang lebih nipis di kawasan lain, mengurangkan berat hamparan keseluruhan dan meningkatkan nisbah penggunaan bahan kenderaan.

Pengurusan Sisa & Kelestarian

Walaupun strategi pengeposan terbaik digunakan, sebahagian sisa adalah tidak dapat dielakkan. "Sisa kejuruteraan" ini biasanya terdiri daripada potongan lubang tingkap (lubang di dalam komponen) dan jaring pembawa. Namun begitu, piawaian kecekapan moden menganggap sisa ini sebagai sumber potensi dan bukannya sisa semata-mata.

• Pengeluaran Sisa dalam Sisa: Untuk panel badan yang lebih besar seperti pintu atau spatbor, potongan lubang tingkap yang besar kadang kala cukup besar untuk menempa pengapit atau washer yang lebih kecil. Teknik "pengeposan di dalam sisa" ini pada asasnya memberikan bahan percuma untuk komponen yang lebih kecil.
• Kesan Kelestarian: Memaksimumkan penggunaan bahan secara langsung berkaitan dengan pengurusan alam sekitar. Dengan mengurangkan berat kotor keluli yang diperlukan untuk sebuah kenderaan, pengilang dapat mengurangkan jejak karbon yang berkaitan dengan pengeluaran dan logistik keluli. Proses peninju berkeluaran tinggi menyokong matlamat ISO 14001 dan arahan kelestarian OEM dengan meminimumkan tenaga yang digunakan bagi setiap kilogram logam yang boleh digunakan.

Kesimpulan: Keuntungan Terletak pada Pitch

Penggunaan bahan dalam penempaan automotif adalah metrik ketat bagi kecekapan pengeluaran. Memandangkan kos bahan membentuk sebahagian besar perbelanjaan komponen, perbezaan antara hasil 58% dan 69% menentukan keuntungan sesuatu program. Dengan mengadopsi strategi penjajaran berasaskan data, menggunakan simulasi untuk pengurangan tambahan, dan bekerjasama dengan pengilang yang berkemampuan dalam pelaksanaan, jurutera automotif boleh mengurangkan pembaziran secara ketara. Dalam industri di mana margin diukur dalam sen, memaksimumkan setiap milimeter gulung bahan bukan sahaja merupakan kejuruteraan yang baik—tetapi juga strategi perniagaan yang penting.

Soalan Lazim (FAQ)

1. Apakah kadar penggunaan bahan mentah dalam penempaan?

Kadar penggunaan bahan mentah adalah nisbah berat komponen siap yang boleh digunakan kepada jumlah berat bahan mentah (gulung atau keping) yang digunakan untuk menghasilkannya. Ia dinyatakan sebagai peratusan: (Net Weight / Gross Weight) * 100. Peratusan yang lebih tinggi menunjukkan kurang sisa dan kos bahan yang lebih rendah.

2. Mengapakah penggunaan bahan adalah kritikal dalam industri automotif?

Bahan mentah biasanya mewakili 60-70% daripada jumlah kos komponen automotif yang ditekan. Disebabkan volum pengeluaran kenderaan adalah tinggi, peningkatan kecil sekalipun dalam penggunaan bahan (mengurangkan sisa) akan menghasilkan penjimatan kos kumulatif yang besar dan mengurangkan kesan terhadap alam sekitar.

3. Apakah perbezaan antara nesting Satu-Naik dan Dua-Naik?

Nesting Satu-Naik menekan satu bahagian sahaja bagi setiap hentakan mesin, yang sering mengakibatkan hasil penggunaan bahan yang lebih rendah (contohnya, ~58%) disebabkan oleh penjarakan yang tidak cekap. Nesting Dua-Naik menghasilkan dua bahagian bagi setiap hentakan, membolehkan geometri saling berkait dengan lebih baik (nesting), yang boleh meningkatkan peratusan hasil secara ketara (kerap kali >60%) serta kelajuan pengeluaran.

4. Bahan-bahan apakah yang biasa digunakan untuk pemeteraan automotif?

Keluli karbon adalah bahan yang paling meluas digunakan disebabkan kekuatan dan kosnya yang berpatutan, tersedia dalam pelbagai gred seperti keluli lembut dan keluli berkekuatan tinggi (HSS). Aloi aluminium juga semakin banyak digunakan dalam aplikasi penjimatan berat untuk meningkatkan kecekapan bahan api, walaupun lebih mencabar untuk dibentuk.