Az elmúlt negyedévben egy orvosi eszközöket használó kliens érkezett hozzánk, miután 180 000 dollárt égetett el egy sikertelen overmolding programon. Előző beszállítójuk költségmegtakarítást ígért. Amit szállítottak, az a 23%-os selejt arány, hat hét gyártási késedelem és egy FDA figyelmeztető levél volt, amely az ellentmondásos kötéserősségre vonatkozó dokumentációra hivatkozott.
A kiváltó ok? Egy 40 000-egységből álló éves programhoz az overmoldingot választották. Alkatrészgeometriájuk fedezeti pontja 9200 egység volt.
Ez nem ritka hiba. Az elmúlt három év projektadatai alapján nagyjából 10-ből 4, amelyet kapunk, hibás folyamatot határoz meg, még mielőtt a mérnöki felülvizsgálat megkezdődik. A specifikáció jellemzően olyan költségfeltevésekből származik, amelyek figyelmen kívül hagyják a ciklusidő gazdaságosságát, vagy olyan mérnököktől, akik csak egy módszerrel rendelkeznek tapasztalattal.
Ez a cikk nem ad kiegyensúlyozott „attól függ” választ. Megmutatjuk, hogy pontosan hová megy a pénz, mely forgatókönyvek kedveznek az egyes folyamatoknak, és milyen kérdésekre nem ad választ a jelenlegi beszállítója.
A valós költségkülönbség, amelyet senki sem ír be
A legtöbb összehasonlító cikk tartományokat ad meg. "20 000 - 100 000 $ kétlövésű szerszámokért." Ez nem mond semmi hasznosat.
Íme, mennyibe kerül egy 30 000 -egységes éves program a múlt hónapban idézett, két-durométeres fogantyú (PP hordozó + TPE markolat) alapján:
| Költségelem | Két{0}}lövés | Overmolding | Különbség |
|---|---|---|---|
| Szerszám beruházás | $72,000 | $18,500 | +$53,500 |
| -egységenkénti gyártási költség | $2.10 | $4.80 | -$2.70 |
| Éves gyártás (30 ezer darab) | $63,000 | $144,000 | -$81,000 |
| 1. év Összesen | $135,000 | $162,500 | -$27,500 |
| 2. év összesen (nincs új szerszám) | $63,000 | $144,000 | -$81,000 |
A 14. hónapra a nagyobb szerszámbefektetés megtérül. A harmadik évre 135 500 dollárt takarított meg. Hosszabbítsa meg a termék tipikus öt-éves életciklusát, és a különbség meghaladja a 200 000 USD-t.
Ennek ellenére a beszerzési csapatok következetesen a 15 000 éves egység feletti programokhoz választják a túlformázást, mert a szerszámokra vonatkozó ajánlat barátságosabbnak tűnik. A darabonkénti-matematika a termelési költségvetésekbe temetkezik, amelyek különböző költséghelyeket érintenek.
A legtöbb kettős-anyagú alkatrész{0}}kiegyenlítési küszöbe 8000 és 10 000 éves egység közé esik.
Ez alatt az overmolding nyer. Ezen felül minden további egység két-lövésnyi előnyt növel.
Miért a ciklusidő az a szám, amelyet a beszállítója figyelmen kívül hagy
A szerszámköltséget alaposan megvizsgálják. A ciklusidő ritkán megy.
A két-lövéses fröccsöntés 35-60 másodpercenként készít egy kész kettős-anyagú alkatrészt. Mindkét anyag egymás után fecskendez be egyetlen befogott cikluson belül. Nincs kezelői beavatkozás. Nincs alkatrészátvitel az állomások között.
A felülöntéshez meg kell formálni a hordozót, le kell hűteni, fizikailag át kell vinni egy második formába, majd le kell futtatni a fröccsöntési ciklust. Teljes eltelt idő: 65-110 másodperc kész részenként.
Egyetlen présgépen, amely évente 8000 gyártási órát futtat, ez a különbség körülbelül 640 000 két-darabot jelent, szemben a 320 000 fröccsöntött alkatrészrel. Ugyanaz a gép. Ugyanaz az alapterület. Ugyanaz a munkaköltség. Dupla teljesítmény.
Amikor a beszállítók versenyképes darabonkénti{0}}áron ajánlják a fröccsöntést, kérdezze meg, hogyan számítják ki a préshasználatot. Egyesek a hatékonysági veszteséget az alacsonyabb árrések révén nyelték el. Mások olyan minőségi kompromisszumok révén állítják helyre, amelyeket a gyártási felfutásig nem fedezhet fel.
A ragasztási szilárdsági probléma, amely garanciális igényeket generál
Itt találkozik az anyagtudomány a pénzügyi felelősséggel.
Két-lövéses fröccsöntésnél a második anyag érintkezik az első szubsztrátummal, miközben az még megemelt hőmérsékleten van. A polimer láncok a határon keverednek. Az eredmény egy kémiai kötés, amely gyakran meghaladja magának a lágyabb anyagnak a kohéziós szilárdságát. A lehúzási-teszt sikertelensége a TPE rétegen belül történik, nem az interfészen.
Az átöntés hűtött aljzattal működik. A ragasztás nagyobb mértékben támaszkodik a mechanikai reteszelésre és a felületi energia kompatibilitásra. Amikor működik, akkor jól működik. Ha az anyagpárosítás vagy a folyamat körülményei kissé az optimális ablakon kívülre sodródnak, olyan rétegvesztést kap, amely megfelel az első vizsgálatnak, de a szántóföldi használat során meghiúsul.
Az Avient által közzétett tapadási adatok azt mutatják, hogy a tervezett TPE-minőségek 26+ pli kötési szilárdságot értek el PC/ABS hordozókon megfelelően végrehajtott ráöntéssel. A versenyképes anyagok esetenként 13 pli alatt tesztelik, ami a legtöbb fogási alkalmazás funkcionális küszöbét jelenti. Ez a kétszeres teljesítménybeli különbség nem jelenik meg az anyagköltségek összehasonlításában. Megjelenik a garanciális tartalékokban.
Az üvegszál-erősítés növeli a kihívást. A Polymer Engineering & Science folyóiratban publikált kutatás kimutatta, hogy a 30% feletti szálterhelésű PA szubsztrátumok mérhető tapadásromlást szenvednek. A felületen a szálak orientációja csökkenti a felületen elérhető polimer érintkezési felületet. Ha az Ön specifikációja nagy merevséget és lágy-érintéses túlformázást igényel, akkor a választott folyamattól függetlenül számítson ki kiterjesztett minősítési tesztelésre.
Anyagkombinációk, amelyek csendben kudarcot vallanak
Egyes párosítások nem csak alulteljesítenek. Biztonsági veszélyeket okoznak.
A POM aljzatok soha nem érintkezhetnek PVC vagy TPV öntőformákkal. A kémiai reakció során sósav gáz szabadul fel. Az elmúlt tizennyolc hónapban három olyan ajánlatot utasítottunk el, amelyek ezt a kombinációt határozták meg. Az árajánlatot kérő mérnökök nem tudtak az összeférhetetlenségről. Nyilvánvalóan a korábbi beszállítóik sem idézték a munkát.
Az "univerzális" néven forgalmazott szabványos TPE minőségek gyakran felületmódosítást igényelnek, hogy megbízhatóan tapadjanak ABS, PC vagy nejlon hordozókhoz. A „kompatibilis” szó az anyag adatlapján nem azt jelenti, hogy „kiegészítő folyamatlépések nélküli kötések”. Ez azt jelenti, hogy az anyagok kémiailag nem támadják meg egymást.
A polipropilén hordozók természetes módon párosulnak SEBS{0}}alapú TPE-vel. Ez az oka annak, hogy a fogyasztói fogantyúk, fogkefe fogantyúk és csomagolási alkalmazások a PP+TPE kombinációk felé irányulnak. A kémia igazodik. A zsugorodási arányok megegyeznek. A feldolgozási ablakok átfedik egymást.
Amikor az ügyfelek arra kérnek minket, hogy értékeljük ki a nem{0}}szabványos anyagkombinációkat, összekötött mintavizsgálatot végzünk, mielőtt elköteleznénk magunkat a gyártási szerszámok mellett. A húsz próbatest költsége triviális ahhoz képest, hogy tapadási hibákat fedeznének fel, miután 50 000 dollárnyi szerszámot már levágtak.
A tolerancia kérdése, amely elválasztja az alkalmazásokat
A pontossági követelmények gyakran diktálják a folyamat kiválasztását a költségelemzés megkezdése előtt.
A két-lövés 0,1 mm-en belül tartja az anyaghatár rögzítését. Mindkét lövés ugyanabban a szorított formában történik, fizikai alkatrészátvitel nélkül. Az aljzat nem tud elmozdulni. Az Ön által tervezett pozicionálási pontosság az Ön által elért pozíciópontosság.
Az overmolding átviteli változókat vezet be. Az aljzatot kezelőnek vagy robotnak kell a fröccsöntő üregbe helyeznie. A rögzítőelemek kopása a gyártás során felhalmozódik. Az első forma és a második forma közötti hőösszehúzódás méreteltolódást hoz létre. Olyan alkalmazásoknál, ahol az anyaghatárok tisztán funkcionálisak (fogási zónák, tömítési felületek), ez a változatosság elfogadható. Azoknál az alkalmazásoknál, ahol az anyaghatárok láthatóak és esztétikusak (háttérvilágítású gombok, színes -blokkolt házak, orvosi eszközök jelölései), a változatosság esztétikai hibává válik.
A megvilágított grafikával rendelkező autóbelső alkatrészek, a tapintható zónahatárokkal rendelkező játékperifériák és a színes{0}}funkciójelzőkkel ellátott orvosi eszközök általában két-lövés pontosságot igényelnek. A rejtett markolatfelületekkel, ipari szerszámfogantyúkkal és költségigényes-alkatrészekkel rendelkező fogyasztási cikkek gyakran elviselik a túlformált formázást.
Volumen forgatókönyvek, ahol a „rossz” választás valójában helyes
Az egyenletes{0}}kiegyenlítő matematika az állandó-állapotú termelésre vonatkozik. A valódi programok ritkán követnek állandó-állapotú feltételezéseket.
Forgatókönyv: Piaci érvényesítés a kötelezettségvállalás előtt
Egy szórakoztatóelektronikai startupnak 2500 egységre van szüksége ahhoz, hogy tesztelje a kiskereskedelmi csatornák reakcióit, mielőtt elkötelezi magát a tömeggyártási eszközök mellett. Az öntözés egységenként 4,80 dollárért 18 500 dolláros szerszámmal összesen 30 500 dollárba kerül. Két-lövés egységenként 8,20 dollárért 72 000 dolláros szerszámmal összesen 92 500 dollárba kerül.
Ha a termék piaci érvényesítése nem sikerül, az induló vállalkozás 92 500 dollár helyett 30 500 dollárt veszít. Ha a termék sikeres lesz, és éves szinten 50 000 darabra skálázódik, akkor a gyártási fázisban két-szerszámba fektetnek be, és leírják a prototípus túlöntő szerszámot az ellenőrzési költségként.
Ennek a szakaszos megközelítésnek van pénzügyi értelme, ha a termék{0}}piaci illeszkedése bizonytalan. Nincs értelme, ha a mennyiségi előrejelzések megbízhatóak, és a termék életciklusa meghaladja a két évet.
Forgatókönyv: Fémbetét integráció
Egy ipari berendezések gyártója felülöntött alumínium hűtőbordákat igényel a motorvezérlők házaihoz. Az alumínium hordozót egy speciális beszállító CNC megmunkálása végzi, majd a szerkezeti integráció érdekében üveggel{1}}töltött nylonnal öntjük.
A két-fröccsöntés nem alkalmas fémfelületek elhelyezésére. Az eljárás eredendően műanyagból-műanyagba- megy. A ráöntés, pontosabban a betétformázás az egyetlen életképes megközelítés. A költségek összehasonlítása irreleváns, mert csak egy lehetőség létezik.
Forgatókönyv: Meglévő sajtókapacitás
Egy regionális fröccsöntő, amely tizenöt szabványos fröccsöntő préssel rendelkezik, ajánlatkérést kap egy két-lövésű programra. Hiányoznak belőlük a forgó-lemezes berendezés. A lehetőségek között szerepel: tőkebefektetés két-lövéses képességbe, kiszervezés egy speciális fröccsöntőhöz, vagy a meglévő berendezéseken végrehajtott felülöntési alternatíva javaslata.
Ennél a fröccsöntőnél az átfedés megőrzi az árrést, amely egyébként átkerülne egy versenytársra, vagy tőkebefektetést igényelne. Az ügyfél számára a számítás attól függ, hogy a fröccsöntő költségszerkezete minőségi kompromisszumok nélkül képes-e elnyelni a hatékonysági bírságot.
Mi történik, ha túlnő a kezdeti folyamatválasztáson
A középső{0}}folyamatváltási program olyan költségekkel jár, amelyek nem jelennek meg az idézőjelek között.
A fröccsöntésről a két{0}}lövésre való áttérés teljes szerszámcserét igényel. A meglévő túlöntő szerszám nem módosítható. Az új kétlövésű{3}}szerszámok átfutási ideje a bonyolultságtól függően nyolc-tizennégy hét. Az átállás során párhuzamos termelési vagy épületbiztonsági készletet futtat.
Az érvényesítési teher megsokszorozódik a szabályozott iparágakban. A felülöntési folyamat paramétereit dokumentáló orvostechnikai eszközök benyújtása módosítást igényel, ha a folyamat típusa megváltozik. Az autóipari PPAP dokumentációt újra be kell nyújtani. Az ügyfélmérnöki csapatoknak újra-jóvá kell hagyniuk az új gyártási módszert.
Láttuk, hogy a programok 40 dollárt,000+ dollárt vesznek fel az átállási költségekből (szerszámleírás-, érvényesítési költség, gyártási zavarok), ami elkerülhető lett volna, ha kezdetben két-lövést választ ki. Az eredeti döntés 15 000 dollárt spórolt a szerszámok terén. A korrekció ennek az összegnek közel háromszorosába került.
Az intelligensebb megközelítés, amikor a mennyiségi előrejelzések bizonytalanok, beépítik a választható lehetőségeket a kezdeti programstruktúrába. Tervezze meg az alkatrész geometriáját, hogy alkalmazkodjon bármelyik folyamathoz. Minősítsen olyan anyagokat, amelyek mindkét módszerrel működnek. Ha az átformálással kezdi, és később növeli a méretet, az átállás inkább szerszám-befektetés lesz, mintsem tervezési felülvizsgálat.
Szállítóválasztási jelzések, amelyek előre jelzik a problémákat
Nem minden kétlövéses{0}}formázógép rendelkezik valódi szakértelemmel.
Egy forgó{0}}nyomólappal és korlátozott két-lövéstörténettel rendelkező létesítmény kísérletezik projektjével. A több programon keresztül naponta két-lövést futtató létesítmény intézményesítette a törzsi tudást, amely megakadályozza a selejtezést.
Kérdések, amelyeket érdemes feltenni az elköteleződés előtt:
K: Hány két{0}}shot eszközt készített az elmúlt 24 hónapban?
V: Ha a válasz ötnél kevesebb, akkor valószínűleg az első összetett programjaik közé tartozol.
K: Mennyi volt a selejt aránya hasonló anyagkombinációk esetén a gyártási rámpa során?
V: A kitérő válaszok arra utalnak, hogy nem követik ezt a mutatót, vagy nem büszkék az eredményre.
K: Meg tudja mutatni az érvényesítési adatokat egy hasonló kötvény-kritikus alkalmazásból?
V: A közzétett tapadási vizsgálati eredmények mérnöki szigort jeleznek. "Bízzon bennünk, működik" azt jelzi, hogy a folyamatfejlesztés az Ön költségvetésén történik.
K: Ön a saját kezében van a szerszámtervezés, vagy kiszervezi?
V: Azok a beszállítók, akik kiszervezik az összetett formatervezést, nehézséget okozhat a gyártási problémák megoldásában, amelyek olyan szerszámokkal kapcsolatos döntésekre vezethetők vissza, amelyeket nem hoztak meg.
Az orvostechnikai eszközök programjai további vizsgálatot végeznek. Az ISO 13485 tanúsítvány, a validált mérési rendszerek, a dokumentált folyamatszabályozás és a nyomon követhetőségi infrastruktúra jelentik az alapkövetelményeket. A két-lövésű orvosi munka a szakorvosok körében összpontosul, mert a szabályozási teher kiszűri a generalista formálókat.
A Fenntarthatósági Szög Beszerzési Csapatok kezdik megkövetelni
A környezeti hatás mérőszámai a marketinganyagokról áttérnek az ajánlatkérés pontozási kritériumaira.
Két-lövéses eljárás szerint az anyaghulladék aránya 1% alatt van. Mindkét lövés zárt rendszerben történik. A futók és a fúvókák újraköszörülhetők és újra bevezethetők. Nincs kezelési selejt az állomások közötti alkatrészszállításból.
A fröccsöntési hulladék aránya szélesebb körben változik az átviteli módtól, a kezelő kezelésétől és a hordozó tárolási körülményeitől függően. A kezelésből vagy a nem megfelelő tárolásból származó szennyeződés a kötés meghibásodásához vezet, amelyet az ellenőrzés során észlelnek. Az elutasított alkatrészeket nem lehet újra köszörülni, mert kötött több-anyagszerkezeteket tartalmaznak.
A konszolidációs előny túlmutat a közvetlen pazarláson. A másodlagos összeszerelési lépések kiiktatása csökkenti az energiafogyasztást, a szállítási kibocsátást és a csomagolóanyagokat a folyamat szakaszai között. Az életciklus-értékelési dokumentációt készítő vagy az ügyfelek fenntarthatósági pontozókártyáira válaszoló OEM-ek esetében az egyszeri-folyamatos-lövéses gyártás leegyszerűsíti a szén-dioxid-elszámolást.
Minden-elektromos két-sörétes prés körülbelül 50%-kal kevesebb energiát fogyaszt, mint a hidraulikus megfelelői. Azoknál a programoknál, ahol az energiafogyasztás beleszámít a teljes birtoklási költségbe, a gép típusa éppúgy számít, mint a folyamat típusa.
Döntési keret: Őszinte kérdések az ajánlatkérés előtt
Ahelyett, hogy minden helyzetre érvényes ellenőrzőlista lenne, itt vannak a kérdések, amelyek felszínre hozzák a valódi korlátokat:
Mi a védhető mennyiségi előrejelzésed az elsőtől a harmadikig?
Ha a -harmadik év mennyisége reálisan kétszerese vagy fele az -1. évnek, akkor maga a bizonytalanság is változó. A túlformázásnak akkor is értelme lehet fedezett belépési pontként, ha a két{3}}gazdaságosság papíron jobban néz ki.
Az anyagkombináció bizonyított vagy kísérleti jellegű?
A kialakult párosítások (PP+TPE, PC+TPU) alacsonyabb minősítési kockázattal járnak. Az újszerű kombinációk olyan tesztelési befektetést igényelnek, amely megváltoztatja a nullszaldós{3}}számítást.
Milyen toleranciát igényel valójában az alkalmazás?
Sok ajánlatkérő a korábbi termékgenerációk tolerancia-specifikációit örökli anélkül, hogy újraértékelné, hogy a követelmény megfelel-e a jelenlegi tervnek. A szükségesnél szigorúbb tűréshatárok a programokat két-lövés felé tolják, amikor az átöntés is elegendő.
Kié a tervezési kockázat, ha a kötési szilárdság a terepen nem sikerül?
Egyes ügyfelek meghatározzák a folyamat módszerét; mások teljesítménykövetelményeket határoznak meg, és hagyják, hogy a beszállítók válasszanak módszereket. Ez utóbbi megközelítés a kockázatot a szállítóra hárítja, ami megváltoztatja az árképzési dinamikát.
Mennyibe kerül az átállási költség, ha a kezdeti feltételezések tévesnek bizonyulnak?
A szabályozási ellenőrzési terhekkel, hosszú termékéletciklussal vagy korlátozott alternatív beszállítói lehetőségekkel rendelkező programok magasabb árat fizetnek a közép{0}}programjavításokért.
Amit mindkét folyamat futtatása során tanultunk
Az ABIS dedikált két{0}}shoth cellát üzemeltet a hagyományos overforming kapacitás mellett. Nem egy eljárást támogatunk, mert ez minden, amit csinálunk.
Két-munkánk az orvosi eszközökre, az autóbelső alkatrészekre és a fogyasztói elektronikára összpontosít, ahol a pontosság, a kötés integritása vagy a térfogatgazdaságosság indokolja a szerszámok befektetését. Fémöntési munkáink fém-betétalkalmazásokat, prototípus-programokat és kisebb-mennyiségű gyártást szolgálnak ki, ahol a folyamat megfelel a kereskedelmi követelményeknek.
Azok az ügyfelek, akik a legtöbb értéket kapják mérnöki áttekintéseinkből, azok, akik megadják nekünk a geometriai és teljesítményspecifikációkat, mielőtt rögzítenék a folyamatfeltevéseket. A folyamatok kiválasztását befolyásoló kényszerek gyakran a követelménydokumentumokban vannak, amelyek csak akkor jutnak el a beszerzési csapathoz, amíg az ajánlatkérésekre adott válaszok rosszul illeszkednek.
Ha egy kettős{0}}anyagú program beszállítóit értékeli, és mérnöki értékelést szeretne arról, hogy melyik folyamat felel meg az Ön konkrét geometriájának, anyagszükségletének és mennyiségi forgatókönyvének, akkor lefutjuk az elemzést. Töltse fel tervfájljait, ossza meg célköteteit, és határozza meg a fontos teljesítménykövetelményeket. Megmondjuk, melyik megközelítésnek van értelme, hogyan néz ki a reális költségstruktúra, és hogy a program megfelel-e a termelési képességeinknek.
Nem minden projekt illik üzletünkbe. De minden projekt számára előnyös, ha a már azonosított megfelelő eljárással árajánlatot kell készíteni.