1. بهینه سازی طراحی: پیچیدگی پردازش در منبع را کاهش دهید.
کنترل هزینه با فرآیند طراحی قطعات خودرو آغاز می شود. با سادهتر کردن اشکال هندسی، استاندارد کردن تلورانسها و استفاده از طراحی مدولار، میتوانید سایش ابزار و زمان ماشینکاری را تا حد زیادی کاهش دهید. به عنوان مثال، هنگام بهینه سازی یک بلوک سیلندر موتور خودرو، سطح نامنظم در داخل به یک سطح معمولی تبدیل شد و کل ساختار به سه ماژول جداگانه تقسیم شد. این باعث شد که پردازش 40٪ کارآمدتر شود و نرخ ضایعات از 15٪ به کمتر از 5٪ کاهش یابد. قوانین خاص طراحی عبارتند از:
استاندارد کردن فیله داخلی: شعاع فیله در اتصال عمودی بدنه شیار باید حداقل یک سوم عمق شیار باشد و اندازه آن باید استاندارد شود تا تعداد تغییرات ابزار کاهش یابد. به عنوان مثال، میتوانید از یک ابزار با قطر 8 میلیمتر برای پردازش شیاری که عمق آن 12 میلیمتر است و یک گوشه گرد 5 میلیمتری دارد، استفاده کنید.
از سازه هایی با دیوارهای نازک دوری کنید: بهتر است قطعات فلزی دارای دیوارهایی با ضخامت حداقل 0.8 میلی متر و قطعات پلاستیکی دارای دیوارهایی با ضخامت حداقل 1.5 میلی متر باشند. پردازش دیوارهای نازک مستعد تغییر شکل ارتعاش است و نیاز به تنظیم گسترده مسیر دارد که باعث می شود زمان پردازش بیش از 30٪ افزایش یابد.
کنترل عمق رزوه: برای جلوگیری از فرسودگی سریع ابزارها، عمق رزوه نباید بیش از سه برابر قطر سوراخ پیچ باشد. به عنوان مثال، نگه داشتن عمق سوراخ پیچ M6 در 18 میلی متر می تواند عمر ابزار را دو برابر کند.
2. مدیریت مواد: یافتن تعادل مناسب بین عملکرد و هزینه
هزینه های مواد 60 تا 70 درصد کل هزینه ماشینکاری CNC را تشکیل می دهد، بنابراین مهم است که موادی را انتخاب کنید که بر اساس نحوه استفاده از قطعات مقرون به صرفه باشند:
کاربرد مواد جایگزین: برای قطعاتی که نیازی به تحمل وزن ندارند (مانند براکت های داخلی)، می توان از آلیاژ آلومینیوم (که 40٪ ارزان تر از فولاد ضد زنگ است) به جای فولاد با استحکام بالا استفاده کرد. برای قطعات پلاستیکی، POM (که کار با آن راحت تر از ABS است) یا مواد کامپوزیت نایلونی بهتر است.
بازیافت زباله: میزان استفاده از مواد از 75% به بیش از 90% با استفاده از طرح CAD برای بهتر کردن طرح برش افزایش یافته است. به عنوان مثال، از آرایش تو در تو برای کاهش 18 درصدی هزینه مواد تک تکه در هنگام ساخت بدنه گیربکس استفاده شد.
ارزیابی فرآیند: بین سختی مواد (HRC) و نیروی برش رابطه مثبت وجود دارد. وقتی از ابزارهای برش آلیاژی سخت برای کار با فولاد با سختی بالا (مانند 42CrMo) استفاده میکنید، هزینه ابزارهای برش میتواند تا 25 درصد هزینه کلی باشد. هنگامی که از ابزارهای برش آلیاژ آلومینیوم استفاده می کنید، هزینه آن تنها 5٪ است.
3. نوآوری فناورانه: پردازش سریعتر و دقیق تر
تکنیک ماشینکاری در سرعتهای بالا: استفاده از سرعت دوک بالا (بیشتر یا مساوی 15000 دور در دقیقه) و عمق برش کم (0.5 تا 2 میلی متر) می تواند زمان چرخه ماشینکاری را بیش از نصف به حداقل برساند. به عنوان مثال، هنگام ساخت محفظه یک موتور وسیله نقلیه با انرژی جدید،-فرزکاری با سرعت بالا زمان لازم برای ساخت یک قطعه را از 45 دقیقه به 22 دقیقه کاهش داد.
ماشینکاری پیوند محور پنج-: با تنظیم پویا بردار محور ابزار، ممکن است تعداد دفعاتی را که باید گیره کنید کاهش دهید. به عنوان مثال، هنگام ماشینکاری یک تیغه توربوشارژر، یک ماشین ابزار پنج محور-می تواند تمام ماشینکاری سطح را در یک گیره انجام دهد. این فرآیند را سه برابر کارآمدتر می کند و هزینه های نیروی کار را تا 60 درصد کاهش می دهد.
بهینهسازی مسیر ابزار: از یک الگوریتم تمیز کردن تطبیقی برای پخش یکنواخت بار بین ابزارها استفاده کنید. یک سناریوی ماشینکاری پیستون موتور نشان می دهد که پس از بهینه سازی، عمر ابزار از 8 ساعت به 20 ساعت رسید و هزینه یک ابزار منفرد 65٪ کاهش یافت.
4. راه اندازی و نگهداری تجهیزات: کاهش هزینه ها در کل چرخه عمر
سیستم نگهداری پیشگیرانه: برنامه ریزی برای تعمیر و نگهداری مکرر، کالیبراسیون و تعویض قطعات می تواند تعداد خرابی های تجهیزات را تا 70 درصد کاهش دهد. به عنوان مثال، یک مرکز ماشینکاری با انجام بررسیهای روزانه و تعمیرات اساسی هر سه ماه یکبار، بازده کلی تجهیزات (OEE) خود را از 65% به 88% افزایش داده است.
مدیریت انرژی: استفاده از یک دوک با فرکانس متغیر و مکانیزم درایو سروو برای کاهش مصرف انرژی در زمانی که دستگاه در حال استفاده نیست. پس از بازسازی خط تولید معین، یک ماشین ابزار تنها 12000 کیلووات ساعت انرژی در سال صرفه جویی کرد و هزینه برق را تا 15 درصد کاهش داد.
استراتژی برای ارتقاء تجهیزات: ماشینهای ماشینهای-پنج محور-با دقت بالا را برای مواردی که ارزش زیادی ارائه میدهند، مانند چرخ دندههای گیربکس، خریداری کنید. یک ماشین ابزار سه محوره می تواند نیازهای قطعات ساختاری ساده مانند براکت ها را برآورده کند. با استفاده از طراحی درجه بندی تجهیزات، یک کسب و کار بازده سرمایه گذاری تجهیزات خود را تا 40 درصد افزایش داده است.
