材料の選択のコスト削減：材料の代替からシステムの最適化へ - 自動車用の柱のトリムパーツのケーススタディ

プラスチックおよび金属製の原材料の継続的に上昇する価格を背景に、材料の最適化は、企業がコストを削減し、効率を改善するための重要な戦略となっています。ただし、多くのエンジニアは、「材料選択によるコスト削減」を、単に国内の代替品や安価なサプライヤーに切り替えるだけでなく、より深いコスト削減の機会を見下ろしていると考えています。実際には、材料選択のコスト削減には、材料タイプの変更、プロセスの最適化、パフォーマンスバランスなど、複数の次元が含まれます。これらのうち、材料タイプを変更すると、技術的には困難ですが、多くの場合、より重要なコスト削減結果が得られます。  

この記事では、材料タイプの代替を通じてコスト削減を達成する方法を詳述するための例として、自動車用B/Cピラートリムパーツを採用しています。この場合、企業は、伝統的な絵画または2ショットの成形ソリューションを置き換えるために、高光沢のペイントのないPC/ASA/PMMA材料を採用しました。これは、従来のプロセスの問題点に対処しただけでなく、年間コスト削減2,000万人民元も達成しました。  

1。自動車用の従来の材料ソリューションの分析b/c柱のトリムパーツ  

現在、自動車用B/C柱のトリム部品の主流の製造ソリューションは、PC/ABS塗装およびABS+GF/PMMA 2ショットモールディングです。どちらにも利点と短所がありますが、コストまたはプロセスの制限も付属しています。  

1.1 PC/ABSペイントソリューション  

利点：  

- 塗装後の優れたスクラッチ抵抗と気象抵抗、自動車の外部部品の長期的な耐久性要件を満たす。  

短所：  

1.塗装の低い収穫量：塗装プロセスは、ピンホール、オレンジピール、アンダーカット、粒子などの欠陥があり、拒絶率が高く、リワークとスクラップコストの増加につながります。  

2。複雑なプロセス：射出成形後の追加の塗装段階、労働、機器、およびエネルギーコストが増加し、生産サイクルが延長されます。  

3。環境圧力：塗装には、厳密に規制されているVOC排出が含まれ、排気処理への追加投資が必要です。  

1.2 ABS+GF/PMMA 2ショットモールディングソリューション  

利点：  

- ペイントフリーで安定した外観と優れたスクラッチ抵抗。  

-2ショットモールディングは、2つの材料を1つのステップで統合し、後処理を減らします。  

短所：  

1。高機器の投資：2ショット成形には、特殊な金型と大規模な噴射機が必要であり、その結果、高値が高くなります。  

2。長い生産サイクル：成形サイクルは、シングルショット注入よりも50％以上長く、効率が低下します。  

3。設計の制限：複雑な部品の形状は、2ショットの成形で達成するのが難しく、設計の柔軟性を制限します。  

2。革新的なソリューション：高光沢、塗装なしPC/ASA/PMMA材料  

従来のソリューションの欠点に対処するために、一部の企業は、シングルショットの射出成形を通じてB/C柱のトリムパーツの生産を可能にし、高光沢、塗料のないPC/ASA/PMMA合金材料を採用しています。このソリューションの重要な利点は次のとおりです。  

2.1プロセスの最適化とコスト削減  

- ペイントフリー：直接射出成形は、高光沢の表面を実現し、塗装手順を排除し、欠陥率と環境コンプライアンスコストを削減します。  

- シングルショットモールディング：2ショットモールディングと比較して、複雑な金型と小型機械が必要であり、生産サイクルを30％以上短縮します。  

2.2パフォーマンスの強化と拡張アプリケーション  

- 耐熱性の向上：従来のPC/ABSよりも20°C高くなっています。  

- より高い衝撃強度：より厳しい環境に適しています。  

- カスタマイズ可能な外観：さまざまなテクスチャと色をサポートし、多様なデザインのニーズを満たします。  

2.3実装の課題とソリューション  

その利点にもかかわらず、実際のアプリケーションでは、次の問題に対処する必要があります。  

1.気象抵抗がわずかに低い：UV安定剤で強化されて、長期の色の保持を確保します。  

2。材料コストが高くなる：単価はわずかに上昇していますが、全体的なコスト（塗装/2ショットの成形費用の排除）が有利なままです。  

3.より厳しいプロセス制御：フローマークや溶接ラインを避けるために、最適化された金型設計と噴射パラメーターが必要です。  

3。経済的利益分析  

特定の車両モデルの現実世界のアプリケーションでは、高光沢、塗料のないPC/ASA/PMMAソリューションが大幅なコスト削減を提供しました。  

- 車両あたりのコスト削減：101人民元（従来の絵画と比較して、6つのトリムパーツの場合）。  

- 年間貯蓄：2000万人民元（200,000ユニット/年）。  

さらに、このソリューションは追加の価値を提供します。  

cording短い生産サイクル、容量利用の改善  

cainte緑色の製造傾向に合わせて、絵画汚染を減らしました  

designの自由度を高め、より革新的な外観を可能にします  

4。結論：材料の選択によるコスト削減の重要な成功要因  

材料の代替とは、単に「材料の変更」に関するものではなく、体系的な評価と最適化が必要です。  

1。パフォーマンスマッチング：新しい材料がコア製品の要件を満たしていることを確認してください（たとえば、気象抵抗、スクラッチ抵抗）。  

2。プロセスの互換性：表面欠陥を避けるために、カビと噴射パラメーターを最適化します。  

3。コストの計算：材料コスト、処理コスト、利回り率、およびその他の要因を総合的に考慮します。  

4。サプライチェーンのコラボレーション：材料サプライヤーと緊密に連携して、安定した供給と品質の一貫性を確保します。  

このケースは、科学的材料選択戦略により、企業は製品のパフォーマンスを損なうことなく、かなりのコストと効率の向上を達成できることを示しています。新しい材料技術が進むにつれて、より革新的なソリューションは、製造業者が将来のコスト障壁を克服するのに役立ちます。