一, Optimisation de la conception des moules : réduire les coûts de fabrication dès la source
1. Simplification structurelle et conception standardisée
L’un des principaux facteurs de coûts des moules LCD segmentés est la complexité structurelle. Dans la conception de moules traditionnels, des structures d'empilement multi-couches sont souvent utilisées pour répondre à un affichage multi-couleurs ou à des exigences fonctionnelles particulières, ce qui entraîne des cavités de moule complexes et un traitement difficile. Par exemple, la conception originale d’un moule pour compteur intelligent comprenait 12 cavités indépendantes. En optimisant la disposition des électrodes, le nombre de cavités a été réduit à 8. Dans le même temps, des colonnes de guidage et des composants de manchon de guidage standardisés ont été utilisés, ce qui a raccourci le cycle de traitement du moule de 30 % et réduit les coûts des matériaux de 15 %.
Stratégie clé :
Adoptant une conception modulaire, le moule est décomposé en modules standard réutilisables (tels que des bordures, des zones de caractères, des interfaces de connecteur) pour réduire la proportion de traitement personnalisé.
Optimisez le système de canal d'écoulement, réduisez la longueur du canal de 20 % grâce à l'analyse de simulation CAE, minimisez les matériaux fondus résiduels dans le canal et améliorez l'efficacité d'utilisation des matériaux.
Simplifiez le mécanisme d'éjection et remplacez l'éjection hydraulique par l'éjection mécanique pour réduire la complexité de l'équipement et les coûts de maintenance.
2. Conception numérique et vérification de simulation
Le développement de moules traditionnels repose sur l’expérience et les essais et erreurs, ce qui entraîne des coûts élevés pour les réparations répétées des moules. Un certain projet de moule de moniteur médical a introduit le logiciel de simulation Moldflow pour simuler le processus de remplissage du plastique avant l'ouverture du moule, et a identifié et corrigé trois défauts de retrait potentiels à l'avance, évitant ainsi le coût d'une réparation de moule.
Points de mise en œuvre :
Établissez un modèle de jumeau numérique pour corréler les paramètres de conception des moules avec les données de production en-temps réel, obtenant ainsi une optimisation en boucle fermée de la conception et de la fabrication-.
Utiliser des algorithmes d'IA pour prédire la durée de vie des moules, par exemple en analysant des paramètres tels que la dureté de l'acier et la disposition des canaux d'eau de refroidissement, afin de planifier les cycles de maintenance à l'avance et de réduire les coûts des temps d'arrêt imprévus.
2, Sélection des matériaux : une décision clé pour équilibrer performances et coûts
1. Sélection rentable de l'acier pour moules
Les exigences relatives à l'acier dans les moules LCD segmentés se concentrent sur la résistance à l'usure, la résistance à la corrosion et la stabilité thermique. Les méthodes traditionnelles utilisent souvent de l'acier pour travail à chaud H13, mais le coût est relativement élevé. Grâce à une analyse comparative d'un certain projet de moule de contrôleur d'appareil électroménager, il a été constaté que l'utilisation d'acier pré-trempé P20 dans les parties non critiques telles que la zone de caractère et d'acier H13 uniquement dans la zone centrale du moule réduisait les coûts de matériaux de 22 % tout en garantissant la durée de vie du moule.
Principe de sélection :
Selon le scénario d'utilisation du moule, le niveau de performance est divisé comme suit : la zone d'ouverture et de fermeture à haute fréquence (telle que le mécanisme d'éjection) est en acier à haute dureté et la structure statique (telle que le cadre) est en acier pré-trempé.
Faites attention aux services de transformation à valeur ajoutée-des fournisseurs d'acier, tels que certains fabricants fournissant des suggestions gratuites d'optimisation du processus de traitement thermique, ce qui peut réduire davantage les coûts de traitement ultérieurs.
2. Adaptation précise des processus de traitement de surface
Le traitement de surface des moules affecte directement la qualité d’aspect des produits et la durée de vie des moules. Un projet de moule HUD monté sur voiture a révélé par comparaison que :
La zone du personnage est traitée avec un revêtement TD, ce qui augmente la résistance à l'usure de trois fois, mais augmente le coût de 40 % ;
La zone non exposée est traitée par nitruration, ce qui n'augmente le coût que de 15 % et peut répondre aux exigences antirouille de base.
Plan d'optimisation :
Établissez une bibliothèque de processus de traitement de surface et adaptez-la en fonction des exigences fonctionnelles du produit : le revêtement PVD est utilisé pour les zones de caractère de haute-précision et le traitement QPQ est utilisé pour les structures ordinaires.
Collaborez avec les fournisseurs de traitement de surface pour établir des normes de processus, par exemple en stipulant que la profondeur de la couche de nitrure doit être contrôlée entre 0,05 et 0,08 mm pour éviter les pertes de coûts causées par un traitement excessif.
3, Mise à niveau du processus de fabrication : du traitement extensif à la production allégée
1. Application de l'usinage à grande vitesse-et de la technologie de liaison à cinq axes
Le fraisage traditionnel a une faible efficacité et est difficile à gérer des surfaces complexes. Après l'introduction d'un centre d'usinage à grande vitesse à liaison cinq axes-dans un projet de moule d'instrument industriel :
Le temps de traitement a été réduit de 12 heures à 4 heures ;
La rugosité de la surface a été augmentée de Ra1,6 à Ra0,8, réduisant ainsi le besoin de processus de polissage ultérieurs ;
Réduisez le coût de traitement d’un seul ensemble de moules de 35 %.
Chemin de mise en œuvre :
Mettez à niveau l'équipement par étapes : introduisez d'abord des machines-à grande vitesse dans la phase de traitement principale, puis étendez-les progressivement à l'ensemble du processus ;
Former des travailleurs multi-qualifiés pour atteindre le mode de fonctionnement « une personne, plusieurs machines » et améliorer l'utilisation des équipements.
2. Applications révolutionnaires de la technologie d’impression 3D
Pour les petits lots et les moules de grande complexité, l’impression 3D présente des avantages significatifs en termes de coûts. Un certain projet de moule pour appareil portable intelligent adopte la technologie d’impression 3D en métal :
Le cycle de développement a été réduit de 8 semaines à 3 semaines ;
Pas besoin de fabriquer des électrodes, ce qui permet d'économiser le coût de l'usinage par électroérosion ;
Le taux d'utilisation des matériaux est passé de 40 % dans les méthodes traditionnelles à 90 %.
Scénarios applicables :
Développement de prototypes de moules : vérifiez rapidement la faisabilité de la conception et réduisez les coûts d'essais et d'erreurs ;
Fabrication de structures complexes : comme la conception de canaux de refroidissement conformes, améliorant l'efficacité de refroidissement des moules de plus de 20 %.
4, Collaboration dans la chaîne d'approvisionnement : construire un écosystème qui réduit les coûts et augmente l'efficacité
1. Gestion de la classification des fournisseurs et achats stratégiques
Un certain fabricant d'écrans LCD a établi un système de notation des fournisseurs :
Divisez les fournisseurs d'acier en trois niveaux : A/B/C, les fournisseurs de niveau A- bénéficiant de 80 % de la part des commandes en échange d'une remise de 5 % ;
Signez-des accords-cadres à long terme avec des fabricants de produits de traitement thermique pour garantir les prix unitaires de traitement et éviter le risque de fluctuation des prix des matières premières.
Outils de gestion :
Introduire le système de gestion des relations avec les fournisseurs SRM pour obtenir une -visualisation en temps réel des bons de commande, des données sur la qualité et des performances de livraison ;
Organiser régulièrement des réunions d'échange technique avec les fournisseurs pour promouvoir le développement conjoint de nouveaux matériaux et procédés entre les deux parties.
2. Gestion complète des coûts du cycle de vie des moules
La gestion traditionnelle des moules se concentre uniquement sur les coûts de développement et néglige les coûts de maintenance et de mise au rebut. Après avoir mis en œuvre une gestion du cycle de vie complet, un fabricant d’équipement médical :
Établissez un dossier de santé des moisissures, enregistrez chaque donnée de maintenance et prédisez la durée de vie restante ;
Remise à neuf de moules à taux de défaillance élevé pour un coût de seulement 40 % des moules neufs ;
En utilisant une plateforme de partage de moules, les moules inutilisés peuvent être loués à d'autres fabricants pour améliorer la rotation des actifs.
Cadre de mise en œuvre :
Phase de développement : Adopter la revue DFM (Design for Manufacturing) pour identifier à l'avance les points de risque de coûts ;
Phase de production : Mettre en œuvre le TPM (Total Productive Maintenance) pour réduire les temps d'arrêt imprévus ;
Étape de mise au rebut : évaluer la faisabilité de la refabrication et parvenir au recyclage des ressources.
5, Étude de cas : Projet de réduction des coûts pour un moule de compteur intelligent
Contexte du projet : Une certaine entreprise doit développer un moule LCD segmenté prenant en charge un affichage en trois couleurs. Le plan initial coûtait jusqu'à 120 000 yuans par ensemble et le délai de livraison est de 6 semaines.
Mesures d'optimisation :
Optimisation de la conception : adoptant une conception modulaire, le moule est décomposé en trois modules principaux : zone de caractère, bordure et connecteur, réduisant ainsi le nombre de pièces personnalisées ;
Mise à niveau des matériaux : l'utilisation d'acier pré-trempé au lieu de l'acier H13 dans les zones non critiques réduit les coûts de matériaux de 18 % ;
Innovation technologique : introduction de centres d'usinage à grande vitesse-pour réduire le temps de traitement du noyau de 8 heures à 3 heures ;
Collaboration dans la chaîne d'approvisionnement : signez des accords d'approvisionnement annuels avec des fournisseurs d'acier, fixez les prix et recevez une remise de 5 %.
Effet de mise en œuvre :
Le coût total du moule a été réduit à 85 000 yuans par jeu, soit une diminution de 29 % ;
Réduire le délai de livraison à 4 semaines pour améliorer la vitesse de réponse du marché ;
La durée de vie du moule a été augmentée de 500 000 fois à 800 000 fois, réduisant ainsi le partage des coûts par produit unitaire.
