Прошлог тромесечја, клијент медицинског уређаја дошао нам је након што је потрошио 180.000 долара на неуспелом програму преливања. Њихов претходни добављач је обећао уштеду трошкова. Оно што су испоручили је стопа отпада од 23%, шест недеља кашњења у производњи и писмо упозорења ФДА у којем се наводи недоследна документација о снази везе.
Основни узрок? Изабрали су преливање за годишњи програм од 40.000-јединица. Преломна тачка за њихову геометрију била је 9.200 јединица.
Ово није ретка грешка. На основу података о нашим пројектима из последње три године, отприлике 4 од 10 РФК-а које добијемо наводи погрешан процес пре него што инжењерски преглед уопште почне. Спецификација обично потиче од претпоставки о трошковима које занемарују економију времена циклуса или од инжењера који имају искуства само са једном методом.
Овај чланак вам неће дати уравнотежен одговор „зависи“. Показаћемо вам тачно где иде новац, који сценарији фаворизују сваки процес и на која питања ваш тренутни добављач вероватно не одговара.
Праву разлику у трошковима нико не наводи у писаној форми
Већина чланака за поређење вам даје опсеге. „20.000 до 100.000 долара за два-алатка.“ То вам не говори ништа корисно.
Ево колико заправо кошта годишњи програм од 30.000-јединица, на основу ручке са двоструким дурометром (ПП супстрат + ТПЕ грип) коју смо цитирали прошлог месеца:
| Цост Елемент | Два-поготка | Овермолдинг | Разлика |
|---|---|---|---|
| Улагање у алате | $72,000 | $18,500 | +$53,500 |
| По{0}}трошкови производње | $2.10 | $4.80 | -$2.70 |
| Годишња производња (30.000 јединица) | $63,000 | $144,000 | -$81,000 |
| Година 1 Укупно | $135,000 | $162,500 | -$27,500 |
| Година 2 Укупно (без нових алата) | $63,000 | $144,000 | -$81,000 |
До 14. месеца, већа инвестиција у алат се исплати. До треће године, уштедели сте 135,500 долара. Проширите на типичан пето-годишњи животни циклус производа, а јаз прелази 200.000 УСД.
Ипак, тимови за набавку доследно бирају преливање за програме веће од 15.000 годишњих јединица јер понуда алата изгледа повољније. Математика по-комаду је закопана у производним буџетима који погађају различите центре трошкова.
Праг{0}}исплате за већину делова од двоструког{1}}материјала је између 8.000 и 10.000 годишњих јединица.
Испод тога, преливање побеђује. Изнад тога, свака додатна јединица повећава предност за два-погона.
Зашто је време циклуса број за који се ваш добављач нада да га игноришете
Цена алата се испитује. Време циклуса ретко ради.
Дво{0}}обликовање производи готови-део од двоструког материјала сваких 35 до 60 секунди. Оба материјала убризгавају у низу унутар једног циклуса стезања. Без интервенције оператера. Нема преноса делова између станица.
Преливање захтева калуповање подлоге, хлађење, физичко премештање у други калуп, затим покретање циклуса преливања. Укупно протекло време: 65 до 110 секунди по готовом делу.
На једној преси која ради 8.000 производних сати годишње, та разлика се преводи на приближно 640.000 дво-делова у односу на 320.000 преливених делова. Иста машина. Иста површина. Исти трошкови рада. Удвостручите излаз.
Када добављачи понуде преливање по конкурентним ценама по-комаду, питајте како израчунавају искоришћеност пресе. Неки апсорбују губитак ефикасности кроз ниже марже. Други га опорављају кроз компромисе квалитета које нећете открити све док се производња не повећа.
Проблем чврстоће везе који ствара гаранције
Овде се материјална наука сусреће са финансијским обавезама.
Код два-формирања, други материјал долази у контакт са првом подлогом док је још на повишеној температури. Полимерни ланци се мешају на граници. Резултат је хемијска веза која често премашује кохезиону снагу самог мекшег материјала. Неуспех теста повлачења се дешава унутар ТПЕ слоја, а не на интерфејсу.
Овермолдинг ради са охлађеном подлогом. Везивање се више ослања на механичку блокаду и компатибилност површинске енергије. Када ради, добро функционише. Када упаривање материјала или услови процеса незнатно одступе од оптималних прозора, добијате раслојавање које пролази почетну инспекцију, али не успева у употреби на терену.
Објављени подаци о адхезији од Авиента показују да њихове пројектоване ТПЕ класе постижу 26+ пли снагу везе на ПЦ/АБС подлогама у правилно изведеном преливању. Конкурентни материјали понекад тестирају испод 13 пли, што представља функционални праг за већину примена пријањања. Тај двоструки јаз у перформансама се не појављује у поређењима трошкова материјала. Појављује се у гарантним резервама.
Ојачање стакленим влакнима представља изазов. Истраживање објављено у Полимер Енгинееринг & Сциенце показало је да ПА супстрати са оптерећењем влакана изнад 30% трпе мерљиву деградацију адхезије. Оријентација влакана на површини смањује доступну површину контакта полимера за горњи калуп. Ако ваша спецификација захтева високу крутост плус мекани-преклоп на додир, очекујте продужено квалификационо тестирање без обзира на то који процес изаберете.
Комбинације материјала које тихо не успевају
Неки парови не само да не успевају. Они стварају безбедносне опасности.
ПОМ подлоге никада не смеју да додирују ПВЦ или ТПВ калупе. Хемијска реакција ослобађа гас хлороводоничне киселине. Одбили смо три РФК-а у протеклих осамнаест месеци у којима је наведена ова комбинација. Инжењери који су тражили понуде нису били свесни некомпатибилности. Ни њихови претходни добављачи, очигледно, нису цитирали дело.
Стандардни типови ТПЕ који се продају као "универзални" често захтевају модификацију површине да би се поуздано везали за АБС, ПЦ или најлонске подлоге. Реч „компатибилан“ у подацима о материјалу не значи „везе без додатних корака процеса“. То значи да материјали неће хемијски напасти једни друге.
Полипропиленске подлоге се природно спајају са ТПЕ на бази СЕБС-. То је разлог зашто потрошачке ручке, дршке четкица за зубе и апликације за паковање гравитирају ПП+ТПЕ комбинацијама. Хемија се усклађује. Стопе скупљања су усклађене. Прозори за обраду се преклапају.
Када клијенти затраже да проценимо не-комбинације нестандардних материјала, вршимо тестирање спојених узорака пре него што се посветимо производном алату. Цена двадесет пробних узорака је тривијална у поређењу са откривањем недостатака приањања након што је алат за 50.000 долара већ исечен.
Питање толеранције које раздваја апликације
Захтеви за прецизност често диктирају избор процеса пре почетка анализе трошкова.
Дво{0}}обликовање одржава регистрацију границе материјала унутар 0,1 мм. Оба снимка се дешавају у истом стегнутом калупу без физичког преноса делова. Подлога се не може померити. Позициона тачност коју дизајнирате је тачност положаја коју добијате.
Овермолдинг уводи варијабле преноса. Оператер или робот мора да постави подлогу у калупну шупљину. Хабање учвршћења се акумулира током производних циклуса. Термичка контракција између првог и другог калупа ствара димензионални помак. За апликације где су границе материјала искључиво функционалне (зоне хватања, површине заптивки), ова варијабилност је прихватљива. За апликације где су границе материјала видљиве и естетске (дугмад са позадинским осветљењем, кућишта-блокирана у боји, ознаке медицинских уређаја), варијабилност постаје козметички недостатак.
Компоненте унутрашњости аутомобила са осветљеном графиком, периферне јединице за игре са границама тактилних зона и медицински уређаји са{0}}кодираним индикаторима функција обично захтевају два-прецизност. Потрошачки производи са скривеним површинама за хватање, ручкама индустријских алата и деловима робе по{3}}оним ценама често толеришу претерану варијабилност.
Сценарији обима где је "погрешан" избор заправо тачан
Математика{0}}изједначења се примењује на стабилну{1}}производњу. Прави програми ретко прате стабилне-претпоставке.
Сценарио: Валидација тржишта пре преузимања обавеза
Покретању потрошачке електронике потребно је 2.500 јединица за тестирање одзива малопродајног канала пре него што се посвети алатима за масовну производњу. Преливање по цени од 4,80 УСД по јединици са алатом од 18 500 УСД кошта укупно 30 500 УСД. Два-исказања по 8,20 УСД по јединици са алатом од 72.000 УСД коштају укупно 92.500 УСД.
Ако производ не прође тржишну валидацију, стартуп губи 30.500 долара уместо 92.500 долара. Ако производ успе и повећа се на 50.000 годишњих јединица, они ће инвестирати у два-алат за фазу производње и отписати прототип алата за преливање као трошак валидације.
Овај постепени приступ има финансијски смисла када{0}}прилагођавање производа тржишту није извесно. Нема смисла када су пројекције обима поуздане и животни циклус производа траје дуже од две године.
Сценарио: Интеграција металних уметака
Произвођач индустријске опреме захтева преливене алуминијумске хладњаке за кућишта контролера мотора. Алуминијумска подлога је ЦНЦ машински обрађена од стране специјализованог добављача, а затим је преливена најлоном пуњеним стаклом- ради структуралне интеграције.
Дво{0}}обликовање не може да прими металне подлоге. Процес је инхерентно пластичан-према-пластици. Преливање, или тачније уметање калупа, је једини одржив приступ. Поређење трошкова је ирелевантно јер постоји само једна опција.
Сценарио: Постојећи капацитети штампе
Регионални калуп за калупљење са петнаест стандардних преса за бризгање добија РФК за програм са два-програма. Недостаје им ротирајућа-опрема за плоче. Опције укључују: капиталну инвестицију у могућност два-пуцања, ангажовање специјализованог калупара или предлагање алтернативе за преливање на постојећој опреми.
За овај калуп, прекомерно обликовање чува маргину која би се иначе пренела на конкурента или би захтевала капиталне издатке. За купца, прорачун зависи од тога да ли структура трошкова калупа може да апсорбује смањење ефикасности без компромиса у квалитету.
Шта се дешава када прерастете свој почетни избор процеса
Промена процеса у средини-програма носи трошкове који се не појављују у понудама алата.
Прелазак са преливања на два-снимка захтева потпуну замену алата. Ваш постојећи алат за преливање не може се изменити. Време израде новог алата са два-обука траје осам до четрнаест недеља у зависности од сложености. Током транзиције, покрећете паралелну производњу или градите сигурносне залихе.
Терет валидације се вишеструко повећава за регулисане индустрије. Поднети медицинских уређаја који документују параметре процеса преливања захтевају измене када се промени тип процеса. Аутомобилска ППАП документација мора бити поново поднета. Кориснички инжењерски тимови морају поново-одобрети нови производни метод.
Видели смо да програми апсорбују 40 УСД000+ транзиционих трошкова (отпис алата-, трошак валидације, прекид у производњи) који би били избегнути одабиром два-снимка на почетку. Првобитна одлука уштедела је 15.000 долара у алату. Корекција је коштала скоро троструко већи износ.
Паметнији приступ, када су пројекције обима несигурне, уграђује опционалност у почетну структуру програма. Дизајнирајте геометрију дела тако да се прилагоди било ком процесу. Квалификујте материјале који раде у обе методе. Ако почнете са преливањем и касније се повећавате, транзиција постаје улагање у алат, а не ревизија дизајна.
Сигнали за одабир добављача који предвиђају проблеме
Нема сваки произвођач који оглашава два{0}}капа има истинску стручност.
Постројење са једном ротационом{0}}пресом са плочама и ограниченом историјом од два-обука експериментише са вашим пројектом. Објекат који покреће два-снимка дневно у више програма је институционализовао племенско знање које спречава отпад.
Питања која вреди поставити пре него што се посветите алатима:
П: Колико-алата за два ударца сте направили у последња 24 месеца?
О: Ако је одговор мањи од пет, вероватно сте међу њиховим првим сложеним програмима.
П: Која је била ваша стопа отпада од сличних комбинација материјала током производње?
О: Избегљиви одговори сугеришу да не прате ову метрику или да нису поносни на резултат.
П: Можете ли да прикажете податке о валидацији из упоредиве везе{0}}критичне апликације?
О: Објављени резултати теста адхезије указују на инжењерску строгост. „Верујте нам, функционише“ указује на развој процеса који се дешава у оквиру вашег буџета.
П: Да ли поседујете дизајн алата или га ангажујете?
О: Добављачи који ангажују сложени дизајн калупа могу се борити да реше проблеме у производњи који сежу до одлука о алатима које нису донели.
Програми медицинских уређаја подлежу додатној контроли. Сертификација ИСО 13485, валидирани системи мерења, документоване контроле процеса и инфраструктура следљивости представљају основне захтеве. Медицински рад-са два пута је концентрисан међу специјалистима јер регулаторно оптерећење филтрира генеричке стручњаке.
Тимови за набавку угла одрживости почињу да захтевају
Показатељи утицаја на животну средину прелазе са маркетиншких материјала на критеријуме за бодовање РФК.
Два{0}}процеса са два ударца извештавају о стопи отпада материјала испод 1%. Оба ударца се дешавају у затвореном систему. Водилице и спрудови се могу поново брусити и поново уводити. Нема руковања отпадом од преноса делова између станица.
Стопе отпада од прекомерног калупа варирају у већој мери у зависности од методе преноса, руковања оператером и услова складиштења подлоге. Контаминација услед руковања или неправилног складиштења доводи до кварова на везивању који се уоче при инспекцији. Одбачени делови се не могу поново брусити јер садрже везане више-материјалне структуре.
Предност консолидације се протеже даље од директног отпада. Елиминисање секундарних корака монтаже смањује потрошњу енергије, транспортне емисије и материјале за паковање између фаза процеса. За ОЕМ произвођаче који граде документацију за процену животног циклуса или одговарају на картице одрживости купаца, производња једног-два процеса-поједностављује обрачунавање угљеника.
Све -електричне двослојне- пресе троше приближно 50% мање енергије од хидрауличних еквивалентних. За програме у којима се потрошња енергије урачунава у укупне трошкове власништва, тип машине је исто толико важан као и тип процеса.
Оквир за одлучивање: Искрена питања пре РФК
Уместо контролне листе која се примењује на сваку ситуацију, ево питања која откривају стварна ограничења:
Која је ваша одбрањива пројекција обима за годину од прве до три?
Ако би година{0}}трећа књига реално могла да буде двострука или половина године{1}}прва, сама несигурност је променљива. Преливање може имати смисла као заштићена улазна тачка чак и ако економска-економија са два ударца изгледа боље на папиру.
Да ли је комбинација материјала доказана или експериментална?
Успостављени парови (ПП+ТПЕ, ПЦ+ТПУ) носе нижи квалификациони ризик. Нове комбинације захтевају улагање у тестирање које помера{3}}израчунавање рентабилности.
Коју толеранцију заправо захтева апликација?
Многи РФК наслеђују спецификације толеранције из претходних генерација производа без поновне процене да ли захтев одговара тренутном дизајну. Веће толеранције него што је потребно гурају програме ка два-угла када би преливање било довољно.
Ко је власник ризика дизајна ако снага везе не успе на терену?
Неки купци одређују метод процеса; други одређују захтеве перформанси и пуштају добављаче да бирају методе. Потоњи приступ преноси ризик на добављача, што мења динамику одређивања цена.
Колики је ваш трошак пребацивања ако се почетне претпоставке покажу погрешним?
Програми са регулаторним оптерећењем валидације, дугим животним циклусом производа или ограниченим алтернативним опцијама добављача плаћају више цене за исправке у средини{0}}програма.
Шта смо научили извршавајући оба процеса
АБИС ради са наменским двема-ћелијама за снимање заједно са конвенционалним капацитетом за преливање. Не залажемо се за један процес јер је то све што радимо.
Наш рад са два{0}}снимка се концентрише на медицинске уређаје, унутрашње компоненте аутомобила и потрошачку електронику где прецизност, интегритет везе или економичност запремине оправдавају улагање у алате. Наш рад на преливању служи металним-апликацијама за уметање, прототипним програмима и мањом{3}}производњом где процес одговара комерцијалним захтевима.
Клијенти који добијају највећу вредност од наших инжењерских прегледа су они који нам доносе геометрију и спецификације перформанси пре него што закључамо процесне претпоставке. Ограничења која би требало да подстакну избор процеса често се налазе у документима са захтевима који не стигну до тима за набавку док се одговори на РФК не врате неусклађени.
Ако процењујете добављаче за дуални{0}}програм материјала и желите инжењерску процену о томе који процес одговара вашој специфичној геометрији, захтевима материјала и сценарију запремине, ми ћемо извршити анализу. Отпремите своје дизајнерске датотеке, поделите своје циљне волумене и одредите захтеве перформанси који су важни. Рећи ћемо вам који приступ има смисла, како изгледа реална структура трошкова и да ли програм одговара нашим производним могућностима.
Није сваки пројекат прикладан за нашу радњу. Али сваки пројекат има користи од уласка у цитирање са већ идентификованим правим процесом.