Kodėl pasirinkti patikimą automobilių liejinių tiekėją?

Kokybės kontrolė ir užtikrinimas: užtikrinant be defektų automobilių liejinių tiekėjo pristatymus

Kaip kokybės kontrolė užtikrina automobilių liejinių tiekėjo išvesties patikimumą

Patvirtintos kokybės kontrolės sistemos išskiria pirmaujančius automobilių liejinių tiekėjus iš konkurentų. Įgyvendindami realaus laiko proceso stebėjimą ir statistinę proceso kontrolę (SPC), gamintojai sumažina poringumą ir traukos defektus iki 62 % lyginant su rankinių apžiūrų metodais (Amerikos liejimo draugija, 2023 m.).

Neardomieji bandymai ir apžiūros protokolai automobilių presavimo liejime

Šiuolaikiniai tiekėjai naudoja daugiaeilį apžiūros metodą:

• Rentgeno tomografija aptinka paviršiaus defektus aliumininiuose perdavimo korpusuose
• Šaltinio testavimas patvirtina sienelių storio vientisumą variklio blokuose
• Koordinatiniai matavimo prietaisai (CMM) patikrina matmenų tikslumą iki ±0,02 mm

Šie protokolai išvengia 740 tūkst. JAV dolerių galimų atsiėmimo sąnaudų kiekvienam 100 tūkst. vienetų, nustatant trūkumus prieš terminį apdorojimą.

Sertifikatai ir atitikimas: ISO ir pramonei būdingi standartai liejime

Aukščiausios kategorijos tiekėjai palaiko IATF 16949:2016 automobiliams skirtą specifinį kokybės valdymą ir ISO 14001 atsakingam gamybai. 2023 m. apklausa parodė, kad tiekėjai, turintys dvigubą sertifikatą, pasiekia 38 % greitesnius klientų kvalifikavimo patvirtinimus nei tik ISO 9001 sertifikuoti tiekėjai.

Atvejo analizė: defektų mažinimas stiprinant kokybės užtikrinimą

Europos EV gamintojas bendradarbiavo su sertifikuotu tiekėju, siekdamas išspręsti poringumą baterijų korpusų liejiniuose. Įdiegę automatus poringumo skenerius ir perdirbdami kanalų sistemas, jie pasiekė:

Metrinė	Ankstesnis	Po
Brose patekęs procentas	11.2%	2.1%
Apdirbimo atmetimai	8.7%	0.9%
Laiku atliekamos siuntimos	82%	99.6%

Tendencija: dirbtinio intelekto stebėjimo integravimas į liejinių kokybės kontrolę

Perspektyvūs tiekėjai dabar naudoja konvoliucinius neuroninius tinklus (CNN), kad analizuotų rentgeno nuotraukas 12 kartų greičiau nei žmogaus technikai. Ankstyvieji naudotojai praneša apie 89 % geresnį mikroįtrūkių aptikimo tikslumą ir 41 % mažesnes kokybės audito išlaidas dėka prognozuojamo defektų žemėlapio.

Techninė ekspertizė ir inžinerinis bendradarbiavimas automobilių liejinių gamyboje

DFM (gamybai pritaikyto dizaino) svarba aliuminio presavimo liejime

Kai gamintojai savo procesuose taiko DFM (gamybai pritaikytą projektavimą), jie paprastai pastebi apie 20 % mažesnius aliuminio presavimo kaštus, taip pat mažiau problemų dėl poringumo ir iškraipymo. Sienelių storio keitimas ir nedidelių kreivių, vadinamų apvalinimais, koregavimas darant projektą gali sumažinti poreikį papildomam apdirbimui po liejimo apie 30 %. Tai patvirtina neseniai Amerikos liejyklos draugijos pateiktas ataskaita. Tie tiekėjai, kurie rimtai vertina DFM kuriant įrankių projektus, gauna dar vieną didelį pranašumą: trumpesnį laukimo laiką gamybos ciklams ir žymiai mažesnę riziką vėliau taisyti brangias klaidas originalių įrangos gamintojų naudai.

Metalurginė analizė ir medžiagų atranka optimaliam našumui

Medžiagų parinktis atsižvelgia į stiprumą, svorį ir kainą – Al-Si lydiniai, tokie kaip A356, dominuoja konstrukciniuose taikymuose dėl atsparumo nuovargiui, o Mg lydiniai teikiama pirmenybė vibracijai jautriems komponentams. Šiluminio modeliavimo įrankiai padeda numatyti kristalizacijos modelius ir optimizuoti aušinimo greitį, sumažinant traukos defektus 41 %, pagal 2024 metų metalurgijos tyrimus.

Inžinerinės bendradarbiavimo fazė prototipavimo ir pritaikymo metu

Tarp tiekėjų ir OEM inžinierių vykstantis glaudus bendradarbiavimas paspartina išvedimą į rinką. Hibridinių presavimo liejimo technologijų bendras diegimas leido vienam pirmaujančiam EV gamintojui sumažinti baterijos korpuso prototipų ciklą nuo 12 iki 6 savaičių. Tiekėjai, naudojantys debesijos platformas realaus laiko dizaino atsiliepimams, patiria 27 % greitesnius patvirtinimo ciklus nei tradiciniai darbo procesai.

Medžiagų suderinamumas ir našumas automobilių liejinių tiekėjų taikymuose

Medžiagų, turinčių patikrintas mechanines savybes ir tinkamumo technologiniam procesui charakteristikas, pasirinkimas atskiria pirmaujančius tiekėjus nuo konkurentų. Medžiagos šilumos laidumas, ilgaamžiškumas esant kintamai apkrovai ir svoris tiesiogiai veikia komponentų tarnavimo laiką bei našumą eksploatacijos sąlygomis.

Automobilių liejiniuose naudojamos dažnos medžiagos: aliuminio, cinko, magnio lydiniai

Aliuminis yra lyderis automobilių liejimui formomis, sudarydamas gerokai daugiau nei pusę visos pasaulinės produkcijos. Kodėl? Nes jis siūlo tinkamą pusiausvyrą tarp stiprumo ir svorio, taip pat gerą atsparumą rūdijimui ir korozijai, kaip nurodyta 2024 m. Automobilių medžiagų ataskaitoje. Cinko lydiniai naudojami sudėtingų detalių, tokių kaip jutiklių korpusai, gamybai, o magnis išsiskiria tuo, kad sveria apie 35 procentais mažiau nei aliuminis, todėl puikiai tinka lengvinti variklio komponentus. Įdomu tai, kad abi medžiagos kartu su aliuminiu atitinka ISO 16228 standartus dėl liejimo kokybės ir jų lengvo perdirbimo į naujus produktus.

Al-Si lydiniai ir kompaktinė grafitinė geležis (CGI) aukšto apkrovimo komponentuose

Variklio blokai naudoja hipereutektinius Al-Si lydinius, kuriuose yra nuo 12 iki 18 procentų silicio, nes šios medžiagos geriau atsparios dilimui. Taip pat jos mažiau išsiplėtimo šilumos poveikyje lyginant su įprastu aliuminiu – apie 15 procentų mažiau. Kitas variantas – kompaktinė grafitinė geležis, arba trumpai CGI. Ši medžiaga turi apie 75 procentais didesnę tempimo stiprumą nei tradicinė pilkoji geležis, todėl gamintojai labai dažnai ją naudoja tokiose detalėse kaip cilindrų galvutės ir turbokompresorių korpusai, kur ypač svarbus stiprumas. 2020 m. žurnale „Materials Today Proceedings“ publikuoti tyrimai parodė, kad CGI puikiai veikia net esant pakartotiniams apkrovos ciklams, pasiekiantiems net 220 megapaskalių.

Liejimo formomis medžiagų pritaikymas prie taikymo reikalavimų

Išmintingi tiekėjai vertina keturis pagrindinius veiksnius, renkantis medžiagas:

• Apkrovos dinamika : CGI aukšto sukimo momento pavaroje; magnis nestruktūrinėms kabliams
• Šiluminiai ciklai : Al-Si lydiniai komponentams, veikiamiems >200°C
• Korozijos veikimo sąlygos : Cinko-nikelio danga stabdžių komponentams, naudojamiems kelių druskoje
• Kainos tikslai : Cinkas didelės apimties, mažiau sudėtingiems detalėms; aukščiausios kokybės magnis svarbiems lengvintiems konstrukcijoms

Šis sistemingas požiūris užtikrina funkcionalų patikimumą nesukurdama pernelyg sudėtingų sprendimų, išlaikant pusiausvyrą tarp našumo ir kainos.

Gaminių apimties didinimo galimybė ir operacinis efektyvumas didelės apimties užsakymams

Automobilių liejinių tiekėjo gamybos pajėgumų vertinimas

Automobilių gamintojai reikalauja, kad tiekėjai parodytų stiprias gamybos sugebėjimus, paprastai viršijančius 50 000 vienetų/mėnesį didelės apimties komponentams. Vieningi tiekėjai naudoja skaitmenines informacijos plokštes, kad stebėtų realaus laiko pralaidumą, optimizuotų įrenginių naudojimą ir palaikytų terminų laikymąsi aukščiau nei 95 %. Pagrindiniai vertinimo kriterijai apima:

• Maksimalus mėnesinis išvesties kiekis konkrečioms lydinio rūšims
• Priverstinio laikotarpio nuoseklumas esant paklausos svyravimams
• Galimybę pervesti gamybos linijas per 48 valandas, atsižvelgiant į konstrukcinius pakeitimus

Iššūkiai dėl mastelio didinimo atsižvelgiant į augantį automobilių dalių paklausą

Pagal naujausią PwC judumo ataskaitą, 2022–2023 m. elektriniuose automobiliuose naudojamų liejinių paklausa išaugo beveik 30 %, todėl tradicinėms gamybos sistemoms tenka didelis spaudimas. Automobilių tiekėjai dabar susiduria su užduotimi išlaikyti detalių matmenis tik ±0,25 mm ribose, bandydami gaminti vis daugiau vienetų be pertraukos vykstančiomis pamainomis, neleisdami kokybei prastėti. Kai kurios pažangios kompanijos jau pradėjo pertvarkyti savo gamyklas į modulines erdves ir moko darbuotojus atlikti kelias pareigas, dėl ko pagal IMTS 2023 metų atvejų tyrimus naujų gamybinių linijų paleidimui reikalingas laikas sutrumpėjo apie 40 % lyginant su tradicinėmis gamyklose paprastai pasiekiamomis vertėmis.

Strategija: Taupi gamyba ir automatizacija masinėje liejimo gamyboje

Protingi gamintojai dabar derina tradicinę taupiąją gamybą su dirbtinio intelekto valdomomis automatizacijos sistemomis, dėl ko atliekos sumažėja apie 22 procentus, o gamybos ciklai paspartėja maždaug 15 procentų, remiantis naujausiais KPMG duomenimis iš jų 2024 metų operacijų lyginamosios analizės ataskaitos. Aukščiausios kategorijos gamyklų įrenginiuose robotizuotos apdorojimo stotys atlieka apie 8 iš 10 uždavinių po liejimo, dažnai užtikrindamos glodžias paviršių, atitinkančias Ra 3,2 mikronų standartą. Kai įmonės pradeda taikyti numatomojo techninio aptarnavimo protokolus savo formų liejimo įrangai, netikėtų sustojimų skaičius taip pat smarkiai mažėja. Kai kurios gamyklos praneša, kad didelėse gamybos serijose jiems pavyko sumažinti nenuspėjamą prastovą beveik dviejų trečdalių, kas yra labai svarbu, kai gamyba vyksta visą parą, kasdien ir esant maksimaliam pajėgumui.

Automobilių formų liejimo tiekėjų tiekimo grandinės patikimumas ir logistikos veikla

Atspari tiekimo grandinė išskiria aukščiausios kokybės tiekėjus, be to, 78 % gamintojų laiko laiku pristatymą svarbiausiu atrankos kriterijumi (Automotive Logistics Index 2023). Lietimo delsimai gali kainuoti surinkimo linijoms iki 22 000 JAV dolerių per minutę stabdymo nuostolių, todėl atsargų rezervai ir siuntimų sekimas realiuoju laiku yra būtini. Vieningi tiekėjai mažina riziką dėka:

• Dvigubo tiekimo sutarčių : Užtikrinant keletą aliuminio lydinių tiekėjų, kad nebūtų medžiagų trūkumo
• Numatomoji logistika : Dirbtinio intelekto įrankiai, prognozuojantys muitinės vėlavimus ar uosto perkrovą
• Regioniniai sandėliai : Didelio paklausos komponentų, tokių kaip pavarų dėžių korpusai, kaupimas

Globalūs tiekėjai siūlo 14–18 % žemesnes kainas dideliems užsakymams, tačiau jų pristatymo laikas trunka apie 45 dienas. Regioniniai specialistai skubiais atvejais užtikrina 12 dienų atsaką – tai pasirodė esminis pastaruoju metu trūkstant puslaidininkių, kai JIT pristatymas užkirsto kelią gamyklų sustabdymui. Tokios galimybės leidžia Tier 1 gamintojams derinti partnerių atranką prie savo rizikos tolerancijos ir gamybos ritmo.

DUK

• Kokie yra pagrindiniai sertifikatai automobilių liejinių tiekėjams? Aukščiausios kategorijos tiekėjai dažnai turi IATF 16949:2016 sertifikatą, skirtą automobilių pramonei specifiniam kokybės valdymui, ir ISO 14001 – atsakingam gamybos procesui aplinkosaugos požiūriu.
• Kokie medžiagų tipai dažniausiai naudojami automobilių liejiniuose? Dėl jų stiprumo, svorio ir atsparumo korozijai dažniausiai naudojami aliuminio, cinko ir magnio lydiniai.
• Kaip tiekėjai užtikrina tiekimo grandinės patikimumą? Jie taiko strategijas, tokias kaip dvigubų tiekėjų sutartys, prognozuojama logistika ir regioniniai sandėliai, kad užtikrintų laiku pristatymą ir sumažintų rizikas.
• Kodėl DFM svarbus aliuminio presavimo liejime? DFM padeda sumažinti išlaidas ir mažina problemas, tokius kaip porėtumas ir iškraipymai, taip didinant bendrą gamybos efektyvumą.
• Kaip dirbtinio intelekto stebėjimas padeda kokybės kontrolei? Dirbtinio intelekto technologijos, tokios kaip konvoliuciniai neuroniniai tinklai, padidina defektų aptikimo tikslumą ir sumažina audito išlaidas greitai analizuodamos apžiūros vaizdus.