1. Optimisation de la conception : Réduisez la complexité du traitement à la source.
Le contrôle des coûts commence dès le processus de conception des pièces automobiles. En simplifiant les formes géométriques, en standardisant les tolérances et en utilisant une conception modulaire, vous pouvez réduire considérablement l'usure des outils et le temps d'usinage. Par exemple, lors de l'optimisation du bloc-cylindres d'un moteur de voiture, la surface irrégulière à l'intérieur a été remplacée par une surface régulière et l'ensemble de la structure a été divisé en trois modules distincts. Cela a rendu le traitement 40 % plus efficace et a réduit le taux de rebut de 15 % à moins de 5 %. Les règles de conception spécifiques sont les suivantes :
Standardisation du congé interne : le rayon du congé au niveau de la connexion verticale du corps de la rainure doit être d'au moins un -tiers de la profondeur de la rainure, et la taille doit être standardisée pour réduire le nombre de changements d'outils. Par exemple, vous pouvez utiliser un outil de 8 mm de diamètre pour traiter simultanément une rainure de 12 mm de profondeur et comportant un coin arrondi de 5 mm.
Éloignez-vous des structures à parois minces : il est préférable que les parties métalliques aient des parois d'au moins 0,8 mm d'épaisseur et que les parties en plastique aient des parois d'au moins 1,5 mm d'épaisseur. Le traitement des parois minces est sujet à la déformation par vibration et nécessite un ajustement approfondi de l'itinéraire, ce qui augmente le temps de traitement de plus de 30 %.
Contrôle de la profondeur du filetage : Pour éviter une usure trop rapide des outils, la profondeur du filetage ne doit pas être supérieure à trois fois le diamètre du trou de vis. Par exemple, maintenir la profondeur du trou de vis M6 à moins de 18 mm peut doubler la durée de vie de l'outil.
2. Gestion des matériaux : trouver le bon équilibre entre performance et coût
Les coûts des matériaux représentent 60 à 70 % du coût total de l'usinage CNC. Il est donc important de choisir des matériaux qui sont rentables-en fonction de la manière dont les pièces seront utilisées :
Application de matériaux alternatifs : pour les pièces qui n'ont pas besoin de supporter de poids (comme les supports intérieurs), l'alliage d'aluminium (qui est 40 % moins cher que l'acier inoxydable) peut être utilisé à la place de l'acier à haute résistance. Pour les pièces en plastique, les matériaux composites POM (qui sont plus faciles à travailler que l'ABS) ou le nylon sont meilleurs.
Recyclage des déchets : le taux d'utilisation des matériaux est passé de 75 % à plus de 90 % grâce à l'utilisation de la mise en page CAO pour améliorer le plan de découpe. Par exemple, un agencement imbriqué a été utilisé pour réduire de 18 % le coût des matériaux d'une seule pièce lors de la fabrication d'un carter de boîte de vitesses.
Évaluation du procédé : Il existe une relation positive entre la dureté des matériaux (HRC) et la force de coupe. Lorsque vous utilisez des outils de coupe en alliage dur pour travailler avec de l'acier à haute dureté (tel que 42CrMo), le coût des outils de coupe peut atteindre 25 % du coût global. Lorsque vous utilisez des outils de coupe en alliage d’aluminium, le coût n’est que de 5 %.
3. Innovation technologique : Rendre le traitement plus rapide et plus précis
Technique d'usinage à grande vitesse : l'utilisation d'une vitesse de broche élevée (supérieure ou égale à 15 000 tr/min) et d'une faible profondeur de coupe (0,5 à 2 mm) peut minimiser le temps de cycle d'usinage de plus de moitié. Par exemple, lors de la fabrication du boîtier d'un moteur de véhicule à énergie nouvelle, le fraisage à grande vitesse-a réduit le temps nécessaire à la fabrication d'une pièce de 45 minutes à 22 minutes.
Usinage de liaison à cinq - axes : en ajustant dynamiquement le vecteur de l'axe de l'outil, vous pouvez réduire le nombre de serrages. Par exemple, lors de l'usinage d'une aube de turbocompresseur, une machine-outil à cinq-axes peut effectuer tout l'usinage de surface en un seul serrage. Cela rend le processus trois fois plus efficace et réduit les coûts de main-d'œuvre de 60 %.
Optimisation du parcours des outils : utilisez un algorithme de nettoyage adaptatif pour répartir la charge uniformément entre les outils. Un scénario d'usinage d'un piston de moteur démontre qu'après optimisation, la durée de vie de l'outil est passée de 8 heures à 20 heures et que le coût d'un seul outil a diminué de 65 %.
4. Fonctionnement et entretien des équipements : réduire les dépenses sur tout le cycle de vie
Système de maintenance préventive : planifier une maintenance, un étalonnage et un remplacement de pièces fréquents peut réduire le nombre de pannes d'équipement de 70 %. Par exemple, un centre d'usinage a augmenté le rendement global de son équipement (OEE) de 65 % à 88 % en effectuant des contrôles quotidiens et des réparations majeures tous les trois mois.
Gestion de l'énergie : utilisation d'une broche à fréquence variable et d'un mécanisme d'entraînement servo pour réduire la consommation d'énergie lorsque la machine n'est pas utilisée. Après la rénovation d'une ligne de production donnée, une seule machine-outil a permis d'économiser 12 000 kWh d'énergie par an et de réduire le coût de l'électricité de 15 %.
Stratégie de mise à niveau de l'équipement : achetez des machines-outils à cinq axes-de haute-précision pour les articles qui offrent beaucoup de valeur, comme les engrenages de boîte de vitesses. Une machine-outil à trois-axes peut répondre aux besoins de pièces structurelles simples comme les supports. En utilisant la conception de classification des équipements, une entreprise a amélioré le retour sur investissement de ses équipements de 40 %.
