पिछली तिमाही में हमने एक यूरोपीय चिकित्सा उपकरण कंपनी से एक बचाव परियोजना अपने हाथ में ली थी। उनके मूल आपूर्तिकर्ता ने एज गेट्स को उद्धृत किया था32-गुहा सिरिंज बैरल मोल्डक्योंकि टूलींग की लागत वाल्व गेटेड विकल्प से €14,000 कम थी। उत्पादन के अठारह महीनों में, गेट वेस्टीज रीवर्क, डायमेंशनल ड्रिफ्ट और दो पूर्ण कैविटी ब्लॉक प्रतिस्थापन से संचित घाटा €387,000 तक पहुंच गया था। मूल कोटेशन को मंजूरी देने वाली खरीद टीम अब वहां काम नहीं करती है।
गेट चयन वह जगह है जहां इंजेक्शन मोल्डिंग कार्यक्रम आर्थिक रूप से सफल या विफल होते हैं। हाशिये पर नहीं. मूल में.
कोई भी लागत संरचना का उद्धरण नहीं देता है
मोल्ड आपूर्तिकर्ता टूलींग को पूंजी लाइन आइटम के रूप में उद्धृत करते हैं। वे इस बात पर ध्यान नहीं देते कि गेट का डिज़ाइन अगले पाँच वर्षों के लिए आपके प्रत्येक टुकड़े के अर्थशास्त्र को कैसे प्रभावित करता है।
€4.20/किग्रा पर पीए66-जीएफ30 का उपयोग करते हुए 150,000-यूनिट वार्षिक कार्यक्रम पर एक कोल्ड रनर एज गेट, जब आप स्प्रू, रनर और गेट वेस्टेज को शामिल करते हैं, तो वजन के हिसाब से लगभग 19% सामग्री अपशिष्ट उत्पन्न होता है। वह कचरा या तो फिर से पीसने के लिए जाता है, जिसके लिए उपकरण, फर्श की जगह, संदूषण नियंत्रण और मिश्रण अनुपात ट्रैकिंग की आवश्यकता होती है, या यह निपटान के लिए जाता है। कोई भी विकल्प मुफ़्त नहीं है. आपके टूलींग कोटेशन पर कोई भी विकल्प दिखाई नहीं देता है।
चक्र समय अन्य अदृश्य लागत चालक है। कोल्ड रनर मोल्ड में रनर सिस्टम को मोल्ड खुलने से पहले ठोस होना चाहिए। 28-सेकंड के आधार चक्र पर, रनर कूलिंग में रनर व्यास और कूलिंग सर्किट प्लेसमेंट के आधार पर 4-6 सेकंड जुड़ते हैं। वे सेकंड सीधे मशीन घंटों में तब्दील हो जाते हैं। €45/घंटा मशीन लागत पर, 150,000 वार्षिक इकाइयों पर 5-सेकंड चक्र विस्तार की अतिरिक्त क्षमता खपत में प्रति वर्ष €9,375 की लागत आती है। पांच साल के कार्यक्रम जीवन में, उस एकल डिज़ाइन विकल्प की लागत अकेले मशीन समय में €46,875 है।
हॉट रनर सिस्टमधावक अपशिष्ट को पूरी तरह से समाप्त करें और चक्र समय समीकरण से धावक कूलिंग को हटा दें। टूलींग की लागत अधिक है. प्रति-टुकड़ा अर्थशास्त्र में सुधार हुआ है। सवाल यह है कि आपके विशिष्ट कार्यक्रम के लिए ब्रेक कहां मिलता है।
ब्रेक-सम गणना: आपके आपूर्तिकर्ता को जो संख्याएँ चलानी चाहिए
हमने पिछले साल कनेक्टर हाउसिंग प्रोग्राम के लिए एक लागत तुलना मॉडल बनाया था जो निर्णय ढांचे को दर्शाता है। हिस्से का वज़न PBT-GF30 में 8.4 ग्राम था। वार्षिक मात्रा प्रक्षेपण 280,000 इकाई था। सामग्री की लागत €3.85/किग्रा थी।
कोल्ड रनर परिदृश्य
पनडुब्बी गेटों के साथ 4-कैविटी मोल्ड के लिए टूलींग बोली €23,500 में आई। प्रति शॉट धावक का वजन 6.2 ग्राम था, जिसका मतलब था कि चार 8.4 ग्राम भागों का उत्पादन करने के लिए शॉट का कुल वजन 39.8 ग्राम था। सामग्री दक्षता 84.4% थी। कचरे में वार्षिक सामग्री लागत €4,291 प्रति वर्ष आंकी गई। चक्र का समय 31 सेकंड था, जिससे प्रति घंटे 116 शॉट मिलते थे। मैनुअल गेट निरीक्षण ने श्रम आवंटन में प्रति पीस €0.008 जोड़ा।
हॉट रनर परिदृश्य
थर्मल गेट्स के साथ समान कैविटी गिनती के लिए टूलींग कोटेशन €38,200 था। कोई धावक बर्बादी नहीं. चक्र का समय घटकर 24 सेकंड रह गया, जिससे प्रति घंटे 150 शॉट्स प्राप्त हुए। 29% थ्रूपुट सुधार का मतलब है कि समान वार्षिक मात्रा के लिए 23% कम मशीन घंटे की आवश्यकता होती है।
टूलींग डेल्टा €14,700 था। सामग्री अपशिष्ट उन्मूलन और मशीन समय में कमी तथा श्रम कटौती से कुल €11,840 की वार्षिक बचत हुई। उत्पादन में 14.9 महीनों में ब्रेक-ईवन आ गया। उसके बाद हर महीने, हॉट रनर कॉन्फ़िगरेशन ने कोल्ड रनर की तुलना में €987 की बचत की।
यह वह गणित है जो आपके आपूर्तिकर्ता को डीएफएम समीक्षा के दौरान आपको दिखाना चाहिए। यदि वे इसे नहीं चला रहे हैं, तो आप एक ऐसे वैरिएबल पर अंधाधुंध निर्णय ले रहे हैं जो आपके प्रोग्राम अर्थशास्त्र को लगभग किसी भी अन्य टूलिंग विकल्प से अधिक प्रभावित करता है।
कोल्ड रनर सिस्टम के भीतर गेट प्रकार का चयन
कोल्ड रनर अभी भी विशिष्ट प्रोग्राम प्रोफाइल के लिए मायने रखते हैं। 60,000 इकाइयों से कम की वार्षिक मात्रा, €2.50/किग्रा से कम कमोडिटी रेजिन, और वे हिस्से जहां गेट वेस्टीज का स्थान गैर-महत्वपूर्ण है, ये सभी कोल्ड रनर अर्थशास्त्र के पक्ष में हैं। फिर सवाल यह हो जाता है कि उस सिस्टम क्लास के भीतर कौन सा गेट प्रकार है।
किनारे के द्वार
किनारे वाले गेट विभाजन रेखा पर स्थित होते हैं और अपेक्षाकृत बड़े क्रॉस-सेक्शंस की अनुमति देते हैं, जो मोटी दीवार वाले हिस्सों या उच्च चिपचिपापन सामग्री के साथ मदद करता है। व्यापार {{4} बंद दृश्यमान वेस्टीज और मैन्युअल ट्रिमिंग श्रम है। €0.04 प्रति टुकड़ा ट्रिमिंग लागत के साथ सालाना 40,000 इकाइयों को चलाने वाले कार्यक्रम पर, यानी श्रम में €1,600/वर्ष, जिसे एक अलग गेट प्रकार समाप्त कर सकता है।
पनडुब्बी द्वार
पनडुब्बी के द्वार विभाजन रेखा के नीचे एक कोण पर चलते हैं और इजेक्शन के दौरान स्वचालित रूप से कट जाते हैं। वे ट्रिमिंग श्रम को समाप्त करते हैं और कॉस्मेटिक सतह के नीचे अवशेष को छिपाते हैं। बाधा गेट व्यास है, आमतौर पर अधिकतम 1.2-1.8 मिमी, जो प्रवाह क्षमता को सीमित करता है। 30% लोडिंग से ऊपर ग्लास से भरी सामग्री का उपयोग करने वाले प्रोग्राम अक्सर पनडुब्बी गेटों के साथ भरने की समस्याओं का सामना करते हैं क्योंकि प्रतिबंधित क्रॉस-सेक्शन गेट पर अत्यधिक दबाव ड्रॉप पैदा करता है।
टैब गेट्स
टैब गेट रनर को भाग के किनारे तक फैलाते हैं और एक पतली भूमि क्षेत्र से होकर गुजरते हैं। इजेक्शन के दौरान टैब साफ-साफ टूट जाता है और साक्षी चिह्न एक गैर-कार्यात्मक सतह पर गिर जाता है। टैब गेट पतली दीवार वाले हिस्सों के लिए अच्छी तरह से काम करते हैं जहां संतुलन भरना महत्वपूर्ण है, लेकिन वे सीधे किनारे वाले गेटिंग की तुलना में रनर अपशिष्ट को बढ़ाते हैं।
पंखा द्वार
फैन गेट पिघले हुए प्रवेश को एक व्यापक क्रॉस सेक्शन में फैलाते हैं, जिससे प्रवेश पर कतरनी तनाव कम हो जाता है और बड़े सपाट हिस्सों पर एकरूपता भरने में सुधार होता है। यह जुर्माना प्रशंसक अनुभाग से ही धावक की पर्याप्त बर्बादी है। हम आम तौर पर फैन गेट की अनुशंसा केवल तभी करते हैं जब भाग की ज्यामिति बिंदु गेट के साथ भरने की समस्या पैदा करती है, और जब सामग्री की लागत इतनी कम होती है कि अतिरिक्त अपशिष्ट स्वीकार्य होता है।
इन विकल्पों के बीच निर्णय तकनीकी प्राथमिकता नहीं है। यह बाधाओं के साथ एक लागत अनुकूलन समस्या है। आपकी सामग्री लागत क्या है? आपकी मात्रा क्या है? आपकी कॉस्मेटिक आवश्यकताएँ क्या हैं? आपकी ट्रिमिंग श्रम लागत क्या है? उन प्रश्नों के उत्तर आपके प्रोग्राम के लिए सही गेट प्रकार निर्धारित करते हैं।
हॉट रनर गेट चयन: थर्मल बनाम वाल्व
हॉट रनर सिस्टम के भीतर, थर्मल गेट और वाल्व गेट के बीच चयन कार्यक्रम अर्थशास्त्र के लिए समान रूप से परिणामी है।
थर्मल गेट शॉट्स के बीच गेट छिद्र को सील करने के लिए नियंत्रित ठंड पर निर्भर करते हैं। प्लास्टिक का एक छोटा प्लग ठंडा होने के दौरान गेट टिप पर जम जाता है, फिर अगले इंजेक्शन स्ट्रोक पर गुहा में उड़ जाता है। यह प्रणाली यांत्रिक रूप से सरल है और गेट पर कोई गतिशील भाग नहीं है। नोजल कॉन्फ़िगरेशन के आधार पर टूलींग लागत €800-1,500 प्रति बूंद है। सीमा प्रक्रिया संवेदनशीलता है. गेट वेस्टीज की गुणवत्ता नोजल टिप पर सटीक तापमान नियंत्रण पर निर्भर करती है, और लगातार परिणाम प्राप्त करने के लिए नमूने के दौरान सावधानीपूर्वक प्रक्रिया विकास की आवश्यकता होती है।
वाल्व गेट गेट छिद्र को भौतिक रूप से बंद करने के लिए वायवीय या हाइड्रोलिक सिलेंडर द्वारा संचालित एक यांत्रिक पिन का उपयोग करते हैं। पिन गेट को सील करने के लिए आगे बढ़ता है, भरने की अनुमति देने के लिए पीछे हटता है, और मोल्ड खुलने से पहले फिर से आगे बढ़ता है। यह सकारात्मक शटऑफ़ स्ट्रिंग को समाप्त करता है, मोल्ड खोलने के दौरान लार को रोकता है, और एक व्यापक प्रक्रिया विंडो में लगातार वेस्टीज गुणवत्ता पैदा करता है। एक्चुएशन सिस्टम और पिन डिज़ाइन के आधार पर टूलींग की लागत €1,800-3,200 प्रति ड्रॉप है।
8-ड्रॉप सिस्टम पर थर्मल और वाल्व गेटिंग के बीच लागत डेल्टा €15,000 से अधिक हो सकता है। यह प्रीमियम उचित है जब एप्लिकेशन को शून्य-वेस्टेज सतहों की आवश्यकता होती है, जब सामग्री लार या स्ट्रिंग होती है, या जब गुणवत्ता स्थिरता के लिए प्रक्रिया स्थिरता महत्वपूर्ण होती है। ऑटोमोटिव क्लास ए बाहरी हिस्से,चिकित्सा उपकरण आवासकॉस्मेटिक आवश्यकताओं के साथ, और ऑप्टिकल घटक आमतौर पर लागत वृद्धि की परवाह किए बिना वाल्व गेट निर्दिष्ट करते हैं।
अनुक्रमिक वाल्व गेटिंग क्षमता और लागत की एक और परत जोड़ती है। अलग-अलग गेट प्रोग्राम किए गए समय के अनुसार खुलते और बंद होते हैं, जिससे पिघले हुए अग्र भाग को सभी गेटों से एक साथ भरने के बजाय नियंत्रित अनुक्रम में गुहा में आगे बढ़ने की अनुमति मिलती है। प्लास्टिक टेक्नोलॉजी ने अनुक्रमिक फिलिंग (ptonline.com) का उपयोग करके ऑटोमोटिव बम्पर प्रोग्राम पर चक्र समय को 110 सेकंड से घटाकर 75 सेकंड से कम कर दिया है। प्रौद्योगिकी आवश्यक क्लैंप टन भार को 20-30% तक कम कर देती है क्योंकि अनुक्रमिक भरण के दौरान शिखर गुहा दबाव एक साथ भरने की तुलना में कम होता है।
अनुक्रमिक प्रणालियों को अतिरिक्त नियंत्रकों, सेंसर और प्रोग्रामिंग की आवश्यकता होती है। जटिल मल्टी{3}}गेट अनुप्रयोगों के लिए मानक वाल्व गेटों पर टूलींग प्रीमियम €25,000 से अधिक हो सकता है। पेबैक पूरी तरह से चक्र समय में सुधार और आपके विशिष्ट भाग ज्यामिति पर क्लैंप टन भार बचत पर निर्भर करता है।
गेट चयन पर सामग्री संबंधी बाधाएँ
कुछ सामग्री और गेट संयोजन बिल्कुल काम नहीं करते हैं। डीएफएम समीक्षा के बजाय टी1 नमूने के दौरान इसका पता लगाने में समय और पैसा खर्च होता है।
कांच से भरी सामग्री25% से अधिक लोडिंग नाटकीय रूप से गेट घिसाव में तेजी लाती है। अपघर्षक रेशे गेट स्टील को नष्ट कर देते हैं, जिससे उत्पादन अवधि के दौरान भरण विशेषताएँ बदल जाती हैं। 500,000{5}}यूनिट प्रोग्राम पर, हमने देखा है कि उत्पादन के पहले दो वर्षों के दौरान एज गेट्स को दो बार फिर से काटने की आवश्यकता होती है। समाधान शुरू से ही बदलने योग्य आवेषण के रूप में गेटों को डिजाइन करना है। इन्सर्ट डिज़ाइन प्रारंभिक टूलींग लागत में €600-900 जोड़ता है लेकिन बाद में गेट नवीनीकरण के लिए उत्पादन में रुकावट से बचाता है।
पीओएम, कुछ टीपीई और कुछ जैव आधारित रेजिन सहित संवेदनशील सामग्री को उच्च वेग से छोटे गेटों से धकेलने पर ख़राब हो जाते हैं। गिरावट गेट के पास मलिनकिरण, यांत्रिक गुणों में कमी, या सतह दोष के रूप में प्रकट होती है। गेट क्रॉस अनुभागों को मानक आकार नियमों के अनुसार बड़े होने की आवश्यकता है, और प्रक्रिया विकास के दौरान इंजेक्शन गति प्रोफाइल को सावधानीपूर्वक अनुकूलन की आवश्यकता होती है।
PEEK और PEI जैसे उच्च तापमान वाले रेजिन को 350 डिग्री से ऊपर के तापमान पर प्रसंस्करण के लिए विशेष हॉट रनर घटकों की आवश्यकता होती है। इन अनुप्रयोगों में मानक हॉट रनर सिस्टम विफल हो जाते हैं। आपके आरएफक्यू के सामग्री अध्याय को स्पष्ट रूप से पुष्टि करनी चाहिए कि आपूर्तिकर्ता ने आपके राल परिवार को पहले संसाधित किया है और यदि वह प्रणाली प्रस्तावित की जा रही है तो उसके पास उचित हॉट रनर क्षमता है।
क्रिस्टलीय सामग्री अनाकार सामग्री की तुलना में अधिक सिकुड़ती है, और सिकुड़न प्रवाह की दिशा के साथ बदलती रहती है। गेट का स्थान सीधे संकोचन वितरण और अंतिम भाग वॉरपेज को प्रभावित करता है। जब आपको पीओएम या पीए भाग के लिए एक मोल्ड उद्धरण प्राप्त होता है, तो कम से कम दो गेट स्थान विकल्पों की तुलना करते हुए वॉरपेज सिमुलेशन परिणाम के लिए पूछें। जो आपूर्तिकर्ता केवल एकल विकल्प प्रवाह विश्लेषण प्रदान करते हैं वे पर्याप्त इंजीनियरिंग कार्य नहीं कर रहे हैं।
आपके आरएफक्यू को क्या आवश्यकता होनी चाहिए
गेट चयन वार्तालाप उद्धरण के दौरान होना चाहिए, टूलींग जारी होने के बाद नहीं। आपके आरएफक्यू को विशिष्ट डिलिवरेबल्स की आवश्यकता के द्वारा उस वार्तालाप को मजबूर करने की आवश्यकता है।
यदि वह कॉन्फ़िगरेशन प्रस्तावित है तो आइटमयुक्त हॉट रनर सिस्टम ब्रेकडाउन का अनुरोध करें। ब्रांड, मॉडल, ज़ोन की संख्या, नियंत्रक विनिर्देश, मूल्य निर्धारण के साथ स्पेयर पार्ट्स की सूची। जेनेरिक "हॉट रनर सिस्टम शामिल" लाइन आइटम आपूर्तिकर्ताओं के बीच सार्थक तुलना को रोकते हैं।
ज़रूरत होनामोल्ड प्रवाह अनुकरणपरिणाम भरने का समय, स्थानांतरण पर दबाव, वेल्ड लाइन स्थान और वॉरपेज भविष्यवाणी दिखाते हैं। अनुशंसित दृष्टिकोण के औचित्य के साथ कम से कम दो गेट स्थान विकल्पों की तुलना के लिए पूछें। जो आपूर्तिकर्ता इस अनुरोध को अस्वीकार कर रहे हैं वे सीमित इंजीनियरिंग क्षमता का संकेत दे रहे हैं।
मापने योग्य शब्दों में गेट वेस्टीज आवश्यकताओं को निर्दिष्ट करें। अधिकतम अवशेष ऊंचाई, व्यास, स्वीकार्य सतह की स्थिति। मोल्ड रिलीज से पहले लिखित में प्रतिबद्धता प्राप्त करें।
भरी हुई सामग्रियों के लिए, बदली जा सकने वाली गेट इंसर्ट डिज़ाइन की पुष्टि की आवश्यकता है। समान कार्यक्रमों के साथ आपूर्तिकर्ता अनुभव के आधार पर सम्मिलित सामग्री विनिर्देश और अपेक्षित प्रतिस्थापन अंतराल के लिए पूछें।
भरने का समय, पैक करने का समय, ठंडा करने का समय और मोल्ड के खुलने/बंद होने का समय दिखाते हुए चक्र समय के टूटने का अनुरोध करें। पूछें कि कौन सी धारणाएँ शीतलन समय अनुमान को संचालित करती हैं और गेट सिस्टम का चुनाव उस संख्या को कैसे प्रभावित करता है।
यह आपके अगले कार्यक्रम के लिए क्यों मायने रखता है
गेट का चयन बहुत कम टूलींग निर्णयों में से एक है जो सीधे आपके पूंजी निवेश और आपके चल रहे प्रति टुकड़ा अर्थशास्त्र दोनों को प्रभावित करता है। अधिकांश अन्य टूलींग विकल्प किसी न किसी दिशा में लागत को प्रभावित करते हैं। गेट्स दोनों को प्रभावित करते हैं.
जिन खरीद टीमों को यह अधिकार प्राप्त है, वे कोटेशन के दौरान ब्रेक-ईवन विश्लेषण की मांग करती हैं, टूलींग जारी करने से पहले सिमुलेशन डेटा की आवश्यकता होती है, और शुरू से ही अपने उत्पादन लागत मॉडल में गेट सिस्टम रखरखाव का निर्माण करती है।
हमारी इंजीनियरिंग टीम डीएफएम समीक्षा के दौरान मानक अभ्यास के रूप में गेट सिस्टम तुलना मॉडल बनाती है। हमने यह जानने के लिए सामग्री और उद्योगों में पर्याप्त विविधता को संसाधित किया है कि विभिन्न कार्यक्रम प्रोफाइल के लिए निर्णय सीमाएँ कहाँ आती हैं। जब कोई प्रोग्राम ऐसे मापदंडों के साथ आता है जो ब्रेक-ईवन सीमा के करीब पहुंचते हैं, तो हम आपूर्तिकर्ता प्राथमिकता या ऐतिहासिक अभ्यास पर डिफ़ॉल्ट होने के बजाय संख्याओं को स्पष्ट रूप से चलाते हैं।
यदि आपके अगले कार्यक्रम में गेट सिस्टम निर्णय शामिल हैं जो आपकी लागत संरचना को सार्थक रूप से प्रभावित कर सकते हैं, तो हमें अपना हिस्सा ज्यामिति, सामग्री विनिर्देश और वॉल्यूम प्रक्षेपण भेजें। हम तुलना चलाएंगे और आपको दिखाएंगे कि आपका ब्रेक कहां तक गिरता है।