Automotive productiekosten verlagen: Bewezen strategieën voor OEM's & Tier-leveranciers

Naarmate de auto-industrie verschuift naar nieuwe technologieën en productieprocessen, moeten industrieleveranciers zich aanpassen om deze behoeften te bedienen. Hier is advies van zes toonaangevende bedrijven over manieren om operaties te optimaliseren en de totale voertuigproductiekosten te verlagen voor automotive OEM's en hun tier-leveranciers.

Autofabrikanten zijn lang een primaire drijfveer van verandering in de productieindustrie geweest, maar het tempo van die verandering staat op het punt veel sneller te worden.

Tussen batterij-aangedreven auto's en vrachtwagens, steeds lichtere componenten en de onvermijdelijke opkomst van autonome voertuigen, is het duidelijk dat original equipment manufacturers en tier-leveranciers gelijkaardig nog meer aanpasbaar moeten worden als ze gaan groeien en concurreren de komende jaren.

Hier is advies van zes toonaangevende industriële leveranciers over hoe werkplaatsen precies dat kunnen bereiken:

Haimer USA

Brendt Holden, president van Haimer USA, benadrukt "consistentie van de opstelling" voor automotive rekeningen. Dit begint met het balanceren van gereedschaphouder-assemblages voor spindelsnelheden groter dan 10.000 RPM, hoewel Holden en anderen verbeteringen in standtijd en onderdeelkwaliteit hebben gezien bij snelheden ver onder dit. Op dezelfde manier bieden krimphouders eenvoudige en consistente opstelling van het snijgereedschap, leidend tot herhaalbare en meetbare bewerkingsresultaten met minimaal onderhoud.

Hetzelfde kan gezegd worden voor offline gereedschapsvooraf-instelling, wat additionele tijdsbesparing, hogere productiviteit en minder onderdeelschroot genereert.

Werkplaatsen zouden ook een gereedschapsbeheerstrategie moeten implementeren, stelt Holden voor, wat een georganiseerd startpunt creëert voor de gereedschapsruimte en minder storingen op de werkplaatsvloer.

"Automotive of niet, werkplaatsen die moderne technologieën zowel in als buiten de werktuigmachine benutten, verhogen hun productiviteitspotentieel aanzienlijk, dus besparen tijd en geld," zegt Holden.

Raptor Workholding Products

Ray Strickland, Raptor's vicepresident van sales en marketing, merkt op dat de behoefte aan moderne technologieën ook geldt voor spanning. Lang bekend om zijn hoge-kwaliteit 5-as schroefbanken en duizendpoot-stijl vastzettingsystemen, heeft Raptor onlangs toegenomen vraag gezien voor quick-change spanning, wat leidde tot een recente samenwerking met Piranha Clamp van Zwitserland.

Als resultaat zullen alle van Raptor's huidige vastzettingsystemen binnenkort compatibel zijn met Piranha's nul-punt spanningsysteem, direct monterend op de rijzerplaten of een nul-punt plaat met een vier-bout kit. Dit voldoet aan automotive leveranciers eisen voor verminderde insteltijden en de mogelijkheid om snel een drop-in order in te knijpen zonder af te bouwen.

Raptor voegt ook pneumatische schroefbanken toe aan zijn assortiment, adresserend de behoefte die Holden eerder noemde: consistentie.

"Succes gaat allemaal om de werktuigmachines rond-de-klok laten draaien," zegt Strickland. "Als je dat wilt bereiken en dus de werkplaatsvloer productiviteit maximaliseren, moet je nieuwe technologieën adopteren zoals die hier besproken."

Kennametal

Kennametal ziet grote veranderingen aankomen. Zoals productmanager Michael Hacker wijst uit, gaat voertuig-lichtgewichtvermindering door, en dit betekent verhoogd gebruik van aluminiumlegeringen, velen van hen hoog in silicium en daarom vrij abrasief. Voor deze toepassingen levert polycristijne diamant tooling zoals die aangeboden door Kennametal tot 10 keer hogere productiviteit dan hardmetaal tooling, en oppervlakteafwerkingen tot Ra 0,1–0,8 µm (0,0025–0,02 µ-in) in afwerkoperaties.

Kennametal is ook actief in toepassingen van additieve productie in de auto-industrie. In een recent voorbeeld, bouwden bedrijfsingenieurs 3D-geprinte wisselbare "stator boorgereedschappen" om de groeiende klantvraag naar lichtere toolingoplossingen te bevredigen om componenten voor hybride en elektrische voertuigen te bewerken.

"Het is een uitstekend voorbeeld van hoe Kennametal geavanceerde productietechnologie gebruikt om de unieke uitdagingen van onze klanten aan te pakken," zegt Werner Penkert, manager van globale toekomstige oplossingen engineering.

OSG USA Inc.

OSG's regionale manager voor de Great Lakes regio, Jeff Dewey, heeft zijn eigen verhalen te delen over het frezen van abrasieve materialen met multifunctionele snijgereedschappen.

"Autofabrikanten frezen altijd verschillende materialen in een poging om voertuigen lichter en brandstof-efficiënter te maken zonder kracht of sterkte te verliezen, en naarmate elektrische voertuigen marktaandeel winnen, zal deze trend alleen maar doorgaan," zegt hij. "Tegelijkertijd willen ze cyclus tijden op elke mogelijke manier verminderen, wat vaak specifieke snijgereedschappen betekent die meerdere operaties in één combineren."

Dewey stelt voor dat het OSG's taak is als snijgereedschapsfabrikant om nieuwere technologieën met coatings en geometrieën te introduceren die helpen te concurreren in deze eisende omgeving, maar hij wijst er snel op dat te veel fabrikanten gefocust zijn op gereedschapskosten in plaats van productiviteit.

"Veel kopers duwen nog steeds voor de laagst-mogelijke gereedschappen, niet beseffend dat iets meer uitgeven voor een high-performance boor of frees uiteindelijk het bedrijf aanzienlijke bedragen geld zal besparen," zegt hij.

Norton | Saint-Gobain Abrasives

Dave Goetz, applicatie-ingenieur bij Norton, deelt gelijkaardige gevoelens, behalve over slijpschijven. Hij zegt dat de grote duw nog steeds gaat naar superabrasieven, zoals vitrified CBN (kubisch boornitride) of geplate schijven.

"We zien dit veel in aandrijvingcomponenten, waar ze een geplate schijf draaien voor een specifiek aantal onderdelen en dan gewoon voor een nieuwe wisselen," zegt Goetz. "Deze duren niet alleen veel langer dan conventionele abrasieven maar elimineren de noodzaak voor schijfdressing, wat het slijpproces vereenvoudigt."

Hoewel de auto-industrie al lang hoog geautomatiseerd is, zegt hij, is het nog meer geworden tijdens de pandemie, wat resulteert in de behoefte aan minder mensen in de fabriek.

"Bijvoorbeeld, ik weet van ten minste één autofabrikant die geïnvesteerd heeft in autonome voertuigen voor het verplaatsen van materiaal over de productievloer," zegt Goetz. "Tussen dat en de eliminatie van schijfdressing door superabrasieven, zijn ze in staat om productie te verhogen terwijl arbeidskosten dalen."

Mitutoyo America Corporation

Mitutoyo afsluitend de discussie met enkele opmerkingen van Jeremy Banks, nationale sales manager van gedistribueerde producten. Hij merkt op dat, net als bij de insteltijden op CNC-werktuigmachines, autofabrikanten bezorgd zijn over tijdverlies door eerste-artikel-inspectie. Een manier om dit te verminderen is door coördinaatmeetmachines en visie-meetsystemen op de werkplaatsvloer te plaatsen. Digitale meetinstrumenten met vooraf-instellingsmogelijkheden stroomlijnen het instelproces verder en verminderen instelfouten, terwijl micrometers en andere handgereedschappen met hoge IP (ingress protection) waardes consistente prestaties in harde productieomgevingen garanderen.

"Er is ook inline meten en sensoren, die vaak deel zijn van een productiecel," zegt Banks. Deze verhogen meetsnelheid en staan het gebruik van minder bekwame operators toe. Geautomatiseerde dataverzameling samen met statistische procescontrole software is ook vrij algemeen, zegt hij. "Dit biedt niet alleen betere procescontrole en helpt defecten te verminderen, maar aangezien ze nu in staat zijn trends te spotten en problemen te anticiperen die anders onopgemerkt zouden blijven, stelt het werkplaatsen ook in staat hun productieprocessen te optimaliseren."

Welke stappen neem je om operaties te optimaliseren en productiekosten te verlagen? Deel je gedachten en inzichten in de reacties hieronder.