了解 " 死铸 " 中的 " 铅时代 "

铸造时间是指从项目启动到最后部分运出的整个时间。 设计构想、模具和工具制造、金属铸造、二次整形作业和质量检查等多个阶段。 在竞争性制造环境中,长时间的铸造时间会破坏生产时间表、增加库存成本和延迟新产品的市场。 减少这些铸造时间需要一种系统的方法,解决工艺的每个阶段。

一个典型的死铸项目涉及几个顺序步骤:部分设计、工具设计和制造、死铸机安装、生产运行、修剪、机械加工、表面整形和最后检查。 每一步都引入潜在的瓶颈。 通过分析这些阶段和实施有针对性的改进,制造商可以压缩总体时间表,而不会牺牲质量。

减少铅时间的关键战略

有效的提前时间削减结合了设计优化、先进技术、流程自动化和跨功能协作。 下面是证明为加速项目交付而牺牲的铸造公司所采用的战略。

制造能力设计优化与设计 (DFM).

设计阶段对准备时间的影响最大. 简化部分几何可以降低模具复杂度, 机械化要求, 以及周期时间. 纳入[ [FLT: 0]] 制造能力设计(DFM)[[FLT: 1] 原则早期有助于避免成本高昂的重修工程. 例如, 使用统一的壁厚可以最大限度地减少缩水缺陷, 并减少修饰模具的需要. 添加草稿角度和避免尖角可以方便弹射, 延长工具寿命.

模块产品设计允许标准组件在多个项目中重复使用,切换设计和模具制造时间. 需要定制时,添加剂制造技术可以产生复杂的特性,否则需要多个机械操作. 北美铸币协会[提供了全面的DFM准则,帮助制造商优化设计速度.

快速原型和模拟

在承诺工具化之前验证设计至关重要。 [[FLT: 0]] 3D打印[[[FLT: 1]] 能够快速创建用于适配,形式,功能测试的原型部件。功能原型可以在几天内而不是几周内生产,从而可以在开发周期早期识别和纠正设计缺陷。添加制造还被用于生产低容量生产,绕过某些应用的工具化阶段。

计算机辅助工程(CAE)模拟工具通过预测填充模式,冷却率,以及孔径或沉积标记等潜在缺陷进一步缩短了预置时间. 模拟消除了试演和“error”模具的修饰,使得第一击成功。现代软件允许工程师在任何金属倒入之前模拟整个铸造过程并优化闸门位置,通风和冷却通道。 研究死铸模拟 表明虚拟验证可以将工具预置时间削减40%。

高级工具技术

制造机械往往是最长的铅-时间组件。 投资高速CNC机械化[和电力放电机械化[EDM] 减少死机制造时间。五轴机械化中心可以在单一的装置中产生复杂的腔体,消除多段固定延迟。高速机械化技术策略在保持紧固耐力的同时大大缩短了机械化周期。

通过添加剂制造或高级钻探创造的正规冷却通道[,可以改善热传导,并将周期时间减少20–40%。 更快的冷却可以缩短固化时间,增加产量。此外,使用标准化模具基和可互换的插入可以简化工具的改变和维护。对于高容量项目,结合快速模具制造和前期验证设计的加速工具程序可以缩短周转时间,从几个月到几周。

进程自动化和监测

自动化消除了重复任务的瓶颈。 用于拉链、部分提取和修剪的机器人系统全天候运行,速度一致,周期变化和人工劳动减少。 自动喷洒死亡润滑剂可以确保统一应用,防止粘贴,将清洁的停工时间降到最低。

Real 时间过程监测[] 系统跟踪参数如熔融温度,注入速度,压力. 漂移警报允许操作者在造成缺陷之前纠正问题. 闭路控制系统自动调整机器设置以保持最佳条件,减少人工干预和质量重排的需要. 实施智能制造平台可以降低报废率和重工花费的时间,直接压缩总体的周转时间.

供应链和供应商协作

原料或部件交付的拖延会拖延生产,与供应商密切合作,确定[ 交货时间表,减少库存持有时间,并确保材料及时到达,与关键材料供应商建立战略伙伴关系,特别是合金、涂层或专用插入,以便优先处理和缩短订购周期。

供应商合作延伸到信息共享。 共享生产预测、质量规格和实时设计变化有助于供应商规划自身的能力。 联合持续改进举措可以解决共同的瓶颈,如表面整洁或热处理延迟。 低温供应链战略[ 显示金属铸造业务的周转时间减少了25%或更多。

工程和交叉功能团队

传统的顺序工作流程(设计 – 工具 – 生产) 在不同阶段之间产生闲置时间。同时期工程组织设计、工具和制造团队同时工作。例如,模具设计师可以开始创建工具概念,而部分设计仍在最后敲定,只要主要维度锁定。定期的跨功能会议及早发现潜在冲突并加快决策。

质量、采购和机器设置的代表从一开始就应该包括在内。 他们的投入有助于避免晚期的修改增加几天或几周。 许多公司在从系列工程模式向同时期工程模式转变后报告提前时间缩短30-50%。

精益制造和不断改进

Lean制造[]原理在死铸环境中非常有效. 价值流映射(VSM)可视化整个生产流程,突出非增值的步骤,如等待,过度处理,或过度处理。 通过消除废物,制造商可以在提高生产力的同时缩短周转时间。

具体的精益工具包括5S(类型,排列顺序,发光,标准化,持续)来组织工作空间,减少工具搜索时间. Kaizen活动集中团队关注快速改进特定过程——例如通过单极交换死因技术减少死亡转换时间. 标准化的工作指示确保一致性,减少导致重工的变异.

一个死亡铸造公司用SMED实施了一个将模具转换时间从45分钟减少到不到10分钟的计划,使得批量尺寸更小,对客户订单的反应更快。 总体准备时间在6个月内下降了22%。

案例研究:高压柴油铸造厂的精益和自动化

汽车工业铝零件生产中型铸造厂商平均周转时间为18周。 通过实施全面改进方案,在18个月内实现了35%的削减。 关键行动包括:

  • 设计简化[ –工程师们与客户合作,减少部分复杂度,消除不必要的核心和插入.
  • 添加工具 – 正规冷却插入循环时间减少25%,加速模具制造减少30%.
  • 自动单元格 – 机器人修剪并完成替换的手动操作,将后置的运行前准备时间缩短40%.
  • Suppier information – 初级合金供应商转向JIT交付,取消了2 ⁇ 周库存缓冲.
  • 不断改进 – 每周凯曾活动针对铸造和装修部门的废物.

这一案例表明,如果协同实施多种战略,就可以大幅度缩短准备时间。

衡量和维持减少铅时间

为确保改进的力度,制造商必须始终如一地跟踪周转时间指标。关键业绩指标包括总体周转时间(船运订单)、工具准备时间[(设计第一条款的批准)和生产周转时间[(第一枪打到完成部分),设定减排目标(例如每季度15%)和审查管理会议的进展保持重点。

持续取得成果需要不断改进的文化. 培训员工掌握解决问题的工具(如根源分析和PDCA),使他们有能力发现并消除新的瓶颈. 定期审计标准工作和遵守程序的情况,防止人们重新回到旧习惯. ASQQ资源持续改进[提供适用于死铸操作的模板和案例研究.

结论

降低死铸项目的准备时间需要多面性的方法,这涉及到价值链的每个部分。 通过优化制造能力设计、利用快速原型和模拟、推进工具技术、自动化流程以及推动供应商合作,制造商可以大幅压缩时间。 精益求精的原则和跨功能团队可以扩大这些努力,创造出一种快速高效的文化。 其结果不仅是更快地向客户交付,而且降低了成本,提高了质量,并在市场中加强了竞争地位。

系统地实施这些战略的制造商将能够更好地满足日益严格的生产时间表,并增加其在汽车、航空航天、消费电子和工业设备等行业中的份额。