Көпбазалы операцияларда үрлеу арқылы қалыптастырылатын автомобиль бөлшектерінің құны тиімділігі

Автомобиль саласында әсерлі құю арқылы өндіруді енгізуді ынталандыратын нарықтық күштер

Үш фактор автомобиль өнеркәсібінде соққы формалаушының таралуына әсер етеді: автомобильді жеңілдету талаптары, металды өңдеуге қарағанда шығын-тиімділік артықшылығы және электрлік көліктерді (EV) шығарудың кеңейіп келе жатқан масштабы. Автомобиль шығарушылары 2025 жылғы шығарындылар талаптарын орындау үшін көліктің салмағын 10–15% азайтуға тырысып жатқан сайын, пластмасса отын қоймалары, ауа құбырлары мен сұйықтық резервуарлары бұрын орташа классты седандардың 30% құрайтын металды отын қоймаларын, ауа құбырларын және сұйықтық резервуарларын басып алуда. Бұл ауысу әрбір көлік үшін 80–120 кг үнемдеуге мүмкіндік береді, ал соққы қауіпсіздігін сақтау үшін қазіргі заманғы полимер қоспалары қолданылады.

Дамып келе жатқан электромобильдер революциясы да сұранысты анықтайды, себебі аккумуляторлардың қораптары мен жылу режимін басқару жүйелері инъекциялық құю әдісімен жасауға болмайтын жеңіл, коррозияға төзімді пластик геометрияларын талап етеді. 2024 жылғы зерттеу бойынша электромобильдердің 78% платформасы аккумуляторлардың суыту желілері мен HVAC құрылғыларында үрлеу арқылы пісірілген бөлшектерді қолданады. 35% шыны талшықпен күшейтілген PET сияқты материалдардың жаңа түрлері осындай бөлшектерді алюминий аналогтарына қарағанда 200°C-тан жоғары температураларға және 40% жеңіл болуға мүмкіндік береді.

Құны да осы технологияның таралуына ықпал етеді. Жоғары көлемді бөлшектер үшін үрлеу арқылы пісірудің бір бөлшекке шаққандағы құны — 1,20–4,50 доллар, ал металл құюдың альтернативалық әдістері үшін — 8–15 доллар, сонымен қатар қалып құралдарының құны 60% төмен. Жеткізушілер осы экономикалық артықшылықтарды пайдаланып, көптеген аймақтарда өндіріс стратегияларын жүзеге асырып жатыр — дүниежүзіндегі 20 ірі автомобиль жеткізушісінің 18-і логистикалық шығындарды азайту үшін Солтүстік Америка, Еуропа немесе Азияда үйлестірілген үрлеу арқылы пісіру операцияларын жүргізуде.

Экономдық үрлеу арқылы пісіру процестерінің негізгі принциптері

Материалды, цикл уақытын және энергияны дәл есеппен басқару арқылы ғана тиімді үрлеу арқылы пісіру мүмкіндігі туады. Осы үш бағаның стандарттандырылуы өндірушілерге масштабты көбейтуге және бөлшектердің бүтіндігін сақтауға мүмкіндік береді. Салалық талдаулар зауыттар бұл жүйелерді жеке-жеке емес, бірге қолданған кезде шығындар 18-27% аралығында төмендейтінін көрсетеді. Бұл тәсіл жеке операцияларды үш негізгі тәсілге негізделген жақсы интеграцияланған өндірістік желілерге айналдырады.

Топтық өндіріс үшін материалды оптимизациялау әдістері

Дәл паризондық программалау экструзия кезінде шайырдың шығынын азайтады және қалыптастыру қабырғаларының қалыңдығын біркелкі етіп сақтайды. Жақсартылған алгоритмдер қалыптың геометриясына материалдың таралуын бейімдеп, жұмыстың ұзақтығын 15-22% дейін қысқартады. (Бөлшектің қызметіне сәйкес) Қайта өңделген полимерлердің 25-40% дейінгі калибрленген деңгейі шикізаттың енгізу құнын төмендетіп, құрылымдық техникалық шарттарды сақтайды. Салмақты азайту үшін соңғы элементтерді талдау энергияны үнемдеудің қосымша жолы болып табылады және ол автомобиль соқтығысу сынақтарының талаптарын орындауға әсер етпейді.

Бөлшектерді шығару кезіндегі цикл уақытын қысқарту стратегиялары

Турбулентті суық тастау жүйесі цикл сайын қаттыдану сатыларын 30-40 секундқа дейін азайтады. Екі жақты шығару және бекіту әрекеті желдеткіш жолдар немесе ыдыстар сияқты үлкен бөлшектерде үзіліс уақытын азайтады. Сонымен қатар, қалыпта орындалатын автоматты кесу операциялары тікелей конвейерлік жүйелерге қосылып, үздіксіз өндіріс жұмыс уақытының 97% дейінгі тұрақтылығын қамтамасыз етеді. Экструзия параметрлері тұтқырлықты бақылау жүйесінің бөлігі ретінде нақты уақыт режимінде автоматты түрде реттеледі, сондықтан сызықты тоқтатпай-ақ ақаулы өнімдерді болдырмауға болады.

Репликациялық кәсіпорындар бойынша энергия тиімділігі протоколдары

ISO 50001 стандарттық анықтамалары бірнеше өндіріс орындары желісінде электрқозғалтқыштар мен қыздырғыштардың жұмысын синхрондайды. Гидравликалық жүйелермен салыстырғанда сервогидравликалық гибридтер төмен қуат деңгейінде (таңғы шыңы емес) пішіндеу кезінде 45-60% қуатты тұтынады. Жылулық бейне тексерулері бактардағы жылу оқшаулау орындарын анықтап, әлсіз жұмыс режиміндегі энергия шығынын едәуір төмендетеді. Кәсіпорынның жылу қалпына келтіру жүйесі екінші реттік процестер үшін қалдық энергияны қайта пайдаланады және 2022 жылдан бергі бөлшектерге шаққандағы кВт·сағ тұтынуды 35% жақсартуға ықпал етті.

Бірнеше аймақтағы үрлеу арқылы пішіндеу операцияларының тұрақтылығына қойылатын талаптар

Сапаны бақылауды әртүрлі аймақтар арасында стандарттау

Тұрақты сапаның қиындығы әртүрлі географиялық аймақтарда жұмыс істейтін баллон үрлеу өндірушілерінде әртүрлі болуы мүмкін. Сонымен қатар, температура мен ылғалдық сияқты экологиялық факторлар материалдың тұтқырлығын өзгертеді, нәтижесінде қабырғаның қалыңдығы мен құрылымдық ақаулар өзгереді. Бірыңғай өлшеу әдістерінің және калибрленген тексеру құралдарының болмауы қалдықтардың пайда болуын 18–22% арттыруы мүмкін. Мұндай Сапаны Қамтамасыз Ету (СҚЕ) менталитеті интеграцияланған ақау классификациясы негізі бар сандық СҚЕ жүйелерінде нақты уақыт режимінде аномалияны анықтауға мүмкіндік береді. Алайда, әртекті аймақтық сертификаттау шарттары порогтық мәндерді калибрлеуді күрделендіреді, осы жерде біз жергілікті шектеулерді ескере отырып, сапа индексі (СИ) көрсеткіштерін нормалау үшін машиналық үйрену модельдеріне қажеттілік туындайды.

Таратылған өндірістегі логистикалық ынтымақтастық күрделілігі

Бірнеше зауыттар бойынша материалдар ағынының жоспары мен қалып тағайындау жоспарын синхрондау және осындай операцияларды ұстау кезінде тар жерлерге қиындықтар қосылады. Зауыттан-зауытқа жеткізу кешігіп қалуда, бұл уақытылы шайыр тасымалдаудың жоспарын бұзады, ал құрал-жабдықтардың зауыттар арасында қозғалуына ыңғайлау 30-дан 45 күнге дейін әкелетін уақыт қажет етеді. Орталықтандырылған ресурстарды жоспарлау құралдары жабдықтарды пайдалану деңгейі мен болжамды техникалық қызмет көрсету журналдары туралы мәліметтерді ашық көрсету арқылы осындай қиыншылықтарды жеңілдетеді. Стандарттауға кедергі болатын тағы бір фактор — аймақтар арасындағы еңбек дағдыларындағы айырмашылықтар. Мысалы, қалыпты реттеуге маманданған бір топ техниктер қалып ауыстыруды басқа топ техниктерден өзгеше орындауы мүмкін. VRS-пен белсенді операторларды оқыту салыстырмалы зерттеулер бойынша дайындық айырмашылықтарын жоюға, орнату әртүрлілігін 27% төмендетуге мүмкіндік береді.

Үрлеу арқылы пісіру құны мен өнімділіктің парадоксын бұзу

Құбыр үрлеу операцияларына әсер ететін өндірістің әсерлілігі мен бөлшектердің өнімділігін арттыру талаптары өсе түсуде. Бұл парадокс автомобиль өнеркәсібінің әртүрлі қолданыстарында материалды аз қолдану, цикл уақытын қысқарту және конструкциялық беріктік арасындағы қарсы талаптардың нәтижесі болып табылады. Өндірушілердің экономикалық тиімділік пен техникалық сипаттамалар арасында тепе-теңдік орнату үшін үш маңызды компромисс қажет.

Жұқа қабырға қалыңдығы мен беріктік арасындағы компромисс талдауы

Қабырғаның қалыңдығын тиімді ету негізгі қиыншылық болып табылады, себебі 0,2 мм азайту материалдың шығынын 18% азайтса, сонымен қатар соққыға төзімділікті төмендетуі мүмкін. Қазіргі заманғы ағын симуляциясы бағдарламалары инженерлерге күрделі геометриядағы кернеу концентрацияларын болжауға, дәл қалыңдықты реттеуге мүмкіндік береді. Соңғы деректер келесіні көрсетеді:

Дереккөз: 2024 жылғы автомобиль компоненттерінің беріктігі туралы есеп

Төмен көлемді өндірісте автоматтандыруға инвестиция салу қиыншылықтары

Роботтардың күтім жүйелері көлемі жоғары жағдайларда еңбекақы шығындарын 34% азайтса да, жылына 50 000 бірліктен төмен көлемде олардың ROI-і төмендейді. 2023 жылғы КІК-ке сұхбат алымында өндірушілердің 68%-і мынадай себептермен автоматтандыруды кешіктіретінін айтты:

• Тапсырыс бойынша жасалған құрал-жабдықтар үшін кемінде 5 жылдық қайтарым мерзімі
• пайдалану деңгейі төмен орталарда 40% жөндеу-тұрақты қызмет көрсету шығындарының өсуі
• Қызметкерлерді қайта оқыту талаптары 120 000 доллардан асады

Модульді автоматтандыру архитектурасы қазір даму бойынша іске асыруды мүмкіндік береді, стандартталған соңғы әсер ету құрылғылары наряд шешімдеріне салыстырғанда қайта орналастыру шығындарын 60% азайтады.

Көптеген зауыттардағы синергия үшін интеграцияланған үрлеу арқылы формалау процесін іске асыру

Орталықтандырылған технологиялық процестерді бақылау жүйелерін енгізу

Бұл орталықтандырылған кәсіпорындарды бақылау жүйесі бірнеше кәсіпорындағы үрлеу формалау операцияларын нақты уақыт режимінде бақылауға мүмкіндік береді. IoT-датчиктер бұлтты талдаумен байланысқан кезде өндірушілер жабық жүйелерге қарағанда ақауларды табуды 15–20% жылдамырақ орындауы мүмкін. Бұл қосымша қысымның, температураның және цикл уақытының глобалды бақылауын және материалдың тұтқырлығы циклінің қысымы мен температурасының жергілікті бақылауын жүзеге асырады. Бұл операторларға KPI негізіндегі көрсеткіштерден ±2,5 пайыз ауытқуларды бір экранда бақылау арқылы сапа шектерін бұзбай өз уақытында араласуға мүмкіндік береді.

Кәсіпорындар арасында білім алмасу аясы

Таратылған зауыттар арасындағы тиімді білім алмасу үш бағанға сүйенеді:

• Формалық ағын симуляцияларын өндіріс нәтижелерімен салыстыратын цифрлық егіздер қоймасы
• Ай сайын өткізілетін аймақтараралық инженерлік кеңестер ақау сипаттарының байланыстарын талдау үшін
• Операторлардың ақауларды табу бойынша дағдыларының 95% дәлдігін қамтамасыз ететін стандартталған біліктілік бағалаулары

2024 жылы жүргізілген өнеркәсіп аралық зерттеу құрылымдық білім беру тәртібі бар ұйымдар жаңа өнім шығару кезінде қалдықтар көрсеткішін 18%-ға азайтатынын және бұл көрсеткіш тәуелсіз жұмыс істейтін кәсіпорындармен салыстырғанда жоғары болатынын көрсетті.

Модульді қалып ауыстыру тәртібінің уақыт азаю индексі

Модульді қалып жүйелері ауыстыруды 40–60% жылдамдату үшін мыналарды қолданады:

1. 150–400 тонналық престерде үйлесімді стандартталған орнату интерфейстері
2. Қалыптардың жұмыс температурасының 80% деңгейін сақтайтын алдын-ала қыздыру станциялары
3. Қысқыш күштері мен суыту параметрлерін автоматты түрде баптау тізбектерін іске қосатын QR-код

Бұл тәртіптер бірнеше зауыттарда жүргізілген сынақтар нәтижесінде орташа ауыстыру уақытын 78 минуттан 32 минутқа дейін қысқартты, OEE (жалпы жабдықтау тиімділігі) төмендемей-ақ кіші партиялар экономикасын іске асыруға мүмкіндік берді.

Шикізат экономикасы үшін бірыңғай өндірушілерді басқару

8 немесе одан да көп құрылғылар бойынша шикізатты біріктіріп сатып алу, әдетте полимерлі шайналарға 12–15% көлемді жеңілдік береді. Орталықтандырылған сертификаттау бағдарламалары мыналарды қамтиды:

• Балқу ағыны индексіне ±0,5 г/10 мин дейінгі ауытқулар
• Инженерлік классты полимерлер үшін ылғалдылық мөлшері 0,02%-дан төмен
• Материал партияларының 100% қамтитын партия бойынша іздестіру жүйелері

Бұл тәсіл барлық қатысушы зауыттарда AS9100 әуежаңдық сертификаттау стандарттарын сақтай отырып, көпжылдық енгізулер кезінде материалдармен байланысты тоқтап қалуларды 23% азайтты.

ЖИІ ҚОЙЫЛАТЫН СҰРАҚТАР

Ұстап пісіру деген не?

Ұстап пісіру — қыздырылған пластик түтікті қалып пішінін қабылдайтындай ұстап, оның ішінде бос пластик бөлшектерді шығару үшін қолданылатын өндірістік процестің бір түрі.

Автокөлік өндірісінде неге ұстап пісіру әдісі қолданылады?

Ұстап пісіру әдісі автокөлік өндірісінде дәстүрлі металл өңдеу әдістерімен салыстырғанда жеңілдігі мен құнының төмен болуы арқасында қолданылады.

Электрокөліктерді өндіруде ұстап пісірудің қандай маңызы бар?

Электр көліктерін жасау үшін батарея корпусы мен жылу реттеу жүйелеріне қажетті жеңіл, коррозияға тұрақты бөлшектерді жасау арқылы соққылы формалау үлес қосады.