Réduction des coûts dans la sélection des matériaux: de la substitution des matériaux à l'optimisation du système - une étude de cas des pièces de garniture de pilier automobile B / C

Dans le contexte de la hausse continue des prix des matières premières plastiques et métalliques, l'optimisation des matériaux est devenue une stratégie cruciale pour les entreprises afin de réduire les coûts et d'améliorer l'efficacité. Cependant, de nombreux ingénieurs perçoivent toujours la «réduction des coûts par la sélection des matériaux» comme le simple passage d'alternatives domestiques ou de fournisseurs moins chers, surplombant des opportunités d'économie plus profondes. En réalité, la réduction des coûts de la sélection des matériaux comprend plusieurs dimensions, y compris les changements de type de matériau, l'optimisation des processus et l'équilibrage des performances. Parmi ceux-ci, la modification du type de matériau, bien que techniquement difficile, donne souvent des résultats plus importants économiques.  

Cet article prend des pièces de garniture de pilier B / C automobiles à titre d'exemple pour détailler comment la réduction des coûts peut être réalisée grâce à la substitution de type de matériau. Dans ce cas, une entreprise a adopté un matériau PC / ASA / PMMA sans peinture et sans peinture pour remplacer la peinture traditionnelle ou les solutions de moulage à deux coups. Cela a non seulement abordé les points de douleur des processus conventionnels, mais a également réalisé une économie annuelle de 20 millions de RMB.  

1. Analyse des solutions de matériaux traditionnelles pour les pièces de garniture de pilier B / C automobiles  

Actuellement, les solutions de fabrication traditionnelles pour les pièces de garniture de pilier B / C automobiles sont: PC / ABS PEINTURE ET ABS + GF / PMMA Moulage à deux coups. Les deux ont des avantages et des inconvénients, mais sont également livrés avec des limites de coût ou de processus.  

Solution de peinture 1.1 PC / ABS  

Avantages:  

- Excellente résistance aux rayures et résistance aux intempéries après la peinture, répondant aux exigences de durabilité à long terme pour les pièces extérieures automobiles.  

Inconvénients:  

1. Rendement de la peinture faible: Le processus de peinture est sujet à des défauts tels que les trous d'épingle, la peau d'orange, la sous-cutation et les particules, conduisant à des taux de rejet élevés et à une augmentation des coûts de reprise et de ferraille.  

2. Processus complexe: étapes de peinture supplémentaires après le moulage par injection augmente la main-d'œuvre, l'équipement et les coûts énergétiques, prolongeant le cycle de production.  

3. Pression environnementale: la peinture implique des émissions de COV, qui sont strictement réglementées, nécessitant des investissements supplémentaires dans le traitement d'échappement.  

1.2 Solution de moulage à deux coups ABS + GF / PMMA  

Avantages:  

- Apparence sans peinture, stable et bonne résistance aux rayures.  

- Le moulage à deux coups intègre deux matériaux en une étape, réduisant le post-traitement.  

Inconvénients:  

1. Investissement élevé de l'équipement: le moulage à deux coups nécessite des moules spécialisés et de grandes machines d'injection, ce qui entraîne des coûts initiaux élevés.  

2. Cycle de production long: le cycle de moulage est supérieur à 50% plus long que l'injection à un seul coup, réduisant l'efficacité.  

3. Limites de conception: les géométries de pièces complexes sont difficiles à réaliser avec un moulage à deux coups, restreignant la flexibilité de conception.  

2. Solution innovante: matériau PC / ASA / ASA / PMMA sans peinture brillante  

Pour aborder les inconvénients des solutions traditionnelles, certaines entreprises ont adopté un matériau en alliage PC / ASA / PMMA sans peinture et sans peinture, permettant la production de pièces de garniture de pilier B / C par le moulage par injection à un seul coup. Les principaux avantages de cette solution comprennent:  

2.1 Optimisation des processus et réduction des coûts  

- Sans peinture: le moulage par injection directe atteint une surface brillante, éliminant les étapes de la peinture et réduisant les taux de défaut et les coûts de conformité environnementale.  

- Moulage à un seul coup: par rapport au moulage à deux coups, il nécessite des moules moins complexes et des machines plus petites, raccourcissant le cycle de production de plus de 30%.  

2.2 Amélioration des performances et applications élargies  

- meilleure résistance à la chaleur: 20 ° C plus élevée que PC / ABS traditionnel.  

- Force d'impact plus élevée: adapté aux environnements plus durs.  

- Apparence personnalisable: prend en charge différentes textures et couleurs, répondant à divers besoins de conception.  

2.3 Défis et solutions de mise en œuvre  

Malgré ses avantages, les problèmes suivants doivent être traités dans les applications pratiques:  

1. Résistance aux intempéries légèrement inférieure: améliorée avec des stabilisateurs UV pour assurer la rétention des couleurs à long terme.  

2.  

3.  

3. Analyse des avantages économiques  

Dans une application du monde réel pour un modèle de véhicule spécifique, la solution PC / ASA / PMMA sans peinture et sans peinture a fourni des économies de coûts importantes:  

- Réduction des coûts par véhicule: 101 RMB (pour 6 pièces de finition, par rapport à la peinture traditionnelle).  

- Épargne annuelle: 20 millions de RMB (sur la base de 200 000 unités / an).  

De plus, cette solution offre une valeur supplémentaire:  

✅ Cycles de production plus courts, amélioration de la capacité  

✅ Réduction de la pollution de la peinture, s'alignant avec les tendances de fabrication vertes  

✅ Une plus grande liberté de conception, permettant des apparences plus innovantes  

4. Conclusion: facteurs de réussite clés pour la réduction des coûts grâce à la sélection des matériaux  

La substitution des matériaux ne concerne pas simplement le «changement de matériaux» mais nécessite une évaluation et une optimisation systématiques:  

1. Performance correspondant: assurez-vous que le nouveau matériau répond aux exigences de base du produit (par exemple, résistance aux intempéries, résistance aux rayures).  

2. Compatibilité de processus: optimiser les moules et les paramètres d'injection pour éviter les défauts de surface.  

3. Calcul des coûts: considérer les coûts des matériaux, les coûts de traitement, les taux de rendement et d'autres facteurs de manière holistique.  

4. Collaboration de la chaîne d'approvisionnement: Travaillez en étroite collaboration avec les fournisseurs de matériaux pour assurer une approvisionnement stable et une cohérence de qualité.  

Ce cas démontre qu'avec une stratégie de sélection des matériaux scientifiques, les entreprises peuvent obtenir des gains de coûts et d'efficacité substantiels sans compromettre les performances des produits. À mesure que de nouvelles technologies matérielles avancent, des solutions plus innovantes aideront les fabricants à surmonter les obstacles à des coûts à l'avenir.