استراتيجيات خفض التكاليف في التصنيع باستخدام الحاسب الآلي الحديثة

في التصنيع، تحظى الآلات CNC بتقدير كبير لدقتها وسرعتها. ومع ذلك، يمكن أن تكون هذه العملية مكلفة. يبحث المصنعون باستمرار عن طرق لتقليل تكلفة التصنيع باستخدام الحاسب الآلي مع الحفاظ على إنتاج عالي الجودة.

تشارك هذه المقالة بعض الاستراتيجيات الفعالة لخفض تكاليف خدمات CNC. من خلال بعض التغييرات الذكية، يمكن للشركات توفير المال مع الاستمرار في تقديم سلع عالية الجودة

وحدة الاقتصاد والإنتاج بالجملة

في التصنيع باستخدام الحاسب الآلي، ينطبق مفهوم "الأكثر هو الأقل". كلما زاد عدد المنتجات التي تقوم بتصنيعها، أصبحت أرخص. تصبح المعالجة باستخدام الحاسب الآلي فعالة من حيث التكلفة عندما يصل الإنتاج إلى مئات أو آلاف.

السبب الأول هو انخفاض تكلفة المواد الخام عند الشراء بكميات كبيرة. وفقًا للتقديرات، يمكن أن يؤدي شراء المواد لأكثر من 1000 قطعة إلى خفض سعر الوحدة بمقدار خمس إلى عشر مرات. والسبب الآخر هو اتساق العملية. بغض النظر عما إذا كان يتم إنتاج 10 أو 50 أو 100 وحدة، فإن تصميم CAD والأدوات وتكوين الماكينة يظل كما هو طوال فترة الإنتاج. وأخيرًا، يمكن أتمتة الإنتاج بالجملة بسهولة نظرًا لأن البداية والنهاية وسلسلة الخطوات الوسيطة هي نفسها.

في المقابل، إذا انتقلت إلى إنتاج الوحدات، فسيتعين عليك إعادة تصميم الجهاز وإعادة ضبطه وإعادة برمجته، في كل مرة يتم فيها تصنيع المنتج.

التبسيط الهندسي لتحقيق الكفاءة التشغيلية

تؤدي الأشكال الهندسية المعقدة، والتي غالبًا ما تكون غير ضرورية، إلى تعقيد عملية التصنيع وإطالة أمدها. إذا قمنا بإجراء تغييرات بسيطة في التصميم على الشكل الهندسي، فقد يؤدي ذلك إلى تقليل وقت الإنتاج بشكل كبير وبالتالي تقليل التكلفة.

على سبيل المثال، بدلاً من عمل حواف حادة في التجاويف، قم بتصميم حواف ذات نصف قطر. إن لقم أداة CNC أسطوانية بطبيعتها. هم دائما يصنعون حواف شعاعية. حتى نصف قطر الزاوية مهم - نصف القطر المنخفض يعني أنه يجب استخدام أداة ذات قطر أصغر وسيستغرق ذلك عدة تمريرات لإزالة المادة.

لتحقيق حواف حادة، يتعين على المرء أن يتحول إلى عملية أكثر تكلفة، وهي معالجة التفريغ الكهربائي (EDM). البديل الذي يقتبسه الميكانيكيون، خاصة عندما يتعين عليك أن تتناسب مع شكل مستطيل في التجويف، هو عمل قطع سفلية حول الزوايا (راجع الشكل). يسمى هذا النوع من التصميم بعظم الكلب ثنائي الاتجاه.

وبالمثل، فإن أعماق الخيط الأطول (1.5 مرة القطر) لم تعد تعزز قوة المفصل. لذا، يُنصح بعدم زيادة عمق الخيط لأنه سيتطلب أدوات خاصة، وهي تكلفة غير ضرورية.

وينطبق الشيء نفسه على التجاويف العميقة، عليك أن تبقيها محدودة. باستخدام الأدوات العادية، يمكنك بسهولة إنشاء عمق يصل إلى 2 إلى 3 أضعاف القطر. لكن التجاويف العميقة تتطلب أدوات ومرفقات خاصة، وفي بعض الحالات المعقدة، تتطلب أنظمة CNC متعددة المحاور.

عند تصميم الثقوب، تأكد من اختيار الأحجام القياسية لأن أدواتها أرخص ومتوفرة بسهولة. يجب أن تكون أحجام الفتحات في أجزاء من البوصة (1/8"، 1/4) أو كاملة في حالة اتباع معيار المليمتر.

وأخيرًا، زيادة سمك الجدران الرقيقة يمكن أن يقلل من وقت المعالجة. بالنسبة للأجزاء المعدنية، يجب أن تكون الجدران أكثر سمكًا من 0.8 مم، وبالنسبة للأجزاء البلاستيكية، يجب أن يكون الحد الأدنى لسمك الجدران أكثر من 1.5 مم.

اقتصاديات المواد في عمليات CNC

اختيار المواد مهم أيضا. وما لم تأتي متطلبات التصميم أو الهيكل بينهما، فأنت بحاجة إلى الانتقال إلى بدائل مادية أرخص ويمكن تصنيعها بسهولة. إذا كنا نتحدث عن مواد أرخص، فإن الألومنيوم 6061 هو الخيار الأرخص حاليًا لصنع النماذج الأولية. علاوة على ذلك، فهي سهلة التشغيل أيضًا.

يعتبر النحاس والصلب أسهل في التصنيع مقارنة بالألمنيوم ولكنهما مكلفان. لذلك، يوصى بها بشكل مثالي للإنتاج بالجملة. السبب وراء هذا التفضيل هو وفورات الحجم. على الرغم من ارتفاع تكلفة المواد، فإن أوقات المعالجة الأقصر المرتبطة بهذه المواد يمكن أن تعوض التكلفة الأولية، خاصة في عمليات الإنتاج واسعة النطاق.

تتوفر أيضًا المواد البلاستيكية (ABS، والنايلون، وDelrin) بنفس شريحة الأسعار مثل الألومنيوم ولكنها تمثل تحديًا للآلة. لذلك، ينبغي تجنبها لاحتياجات الإنتاج بالجملة. باختصار، لتلبية الاحتياجات لمرة واحدة، اختر مواد أرخص، بينما بالنسبة للإنتاج بالجملة، اختر مواد سهلة التصنيع (ناعمة).

يمكن أن تساعد مواد الشراء بالجملة أيضًا في تقليل التكلفة الإجمالية للتصنيع باستخدام الحاسب الآلي. إذا قمت بشراء عدة أطنان من المادة، فمن المحتمل أن توفر الكثير من الناحية المالية.

تحليل التسامح الدقيق لإدارة التكاليف

في ممارسات التصنيع باستخدام الحاسب الآلي الشائعة، إذا لم يتم تحديد تفاوت محدد في الرسم الفني، يتم تصنيع الأجزاء باستخدام التسامح القياسي، حوالي ± 0.125 مم أو أفضل. تعتبر هذه الدقة كافية لمعظم الميزات غير المهمة وتساعد في تقليل تكاليف الإنتاج.

إن التفاوتات الصارمة، على الرغم من أنها ضرورية لبعض الميزات المهمة، إلا أنها تزيد بشكل كبير من تكلفة التصنيع. تتطلب الدقة المطلوبة لهذه التفاوتات مزيدًا من الوقت والمهارة ومعدات أكثر تطورًا، وكلها تساهم في ارتفاع تكاليف الإنتاج.

لتحسين فعالية تكلفة عمليات التصنيع، ما عليك سوى تحديد التفاوتات الأكثر صرامة للميزات التي تتطلبها حقًا. على سبيل المثال، لا ينبغي أن تخضع الميزات التي ليست مهمة لوظيفة الجزء أو ملاءمته لتفاوتات صارمة.

تحسين عملية التشطيب: الموازنة بين الجودة والتكلفة

تضيف التشطيبات النهائية تكاليف التصنيع باستخدام الحاسب الآلي وترفعها. إحدى الطرق لتقليل ذلك هي الاختيار الصحيح للمواد. على سبيل المثال، بعض المواد، مثل الألومنيوم، قابلة للتشكيل بدرجة كبيرة وتتطلب تلميعًا أقل للسطح. إذا كانت متطلبات التصميم الخاصة بك تسمح بذلك، فقد يكون التحول إلى هذه المتطلبات فعالاً للغاية من حيث التكلفة، خاصة عندما يتعلق الأمر بالإنتاج بالجملة.

في الحالات التي تكون فيها التشطيبات الآلية كافية، استخدمها. غالبًا ما تكون التشطيبات المصنعة آليًا ذات جودة عالية ويمكن أن تلبي متطلبات العديد من التطبيقات دون الحاجة إلى مزيد من المعالجة.

ومع ذلك، هناك حالات لا يمكن فيها التنازل عن التشطيب. تشمل هذه المعالجات الفيلم الكيميائي، والتفجير بالخرز، والتلميع الكهربائي، والأكسدة.

خاتمة

يمكن أن تكون تكلفة التصنيع باستخدام الحاسب الآلي مرتفعة بسبب عدة عوامل. تساهم متطلبات التصميم المعقدة والتفاوتات الدقيقة ونوع المواد المستخدمة في التكلفة الإجمالية. ومع ذلك، من خلال اعتماد بعض الاستراتيجيات البسيطة، يمكنك التحكم في هذه التكلفة إلى حد كبير.

على سبيل المثال، التحول إلى الإنتاج بالجملة يمكن أن يساعد. وبالمثل، فإن التخلص من عناصر التصميم غير الضرورية مثل الحواف الحادة، والجيوب العميقة، والثقوب غير القياسية يمكن أن يجعل عملية المعالجة بسيطة وفعالة من حيث التكلفة. وأخيرًا، يمكن أن يساعد اختيار المواد المناسبة أيضًا. استخدم مواد أرخص وأسهل في الماكينة.