Преди да се потопите в подробен анализ, използвайте това кратко ръководство, ако сте изправени пред следното решение:
Ако сте в етап на валидиране на дизайна (1–10 части):
ИзберетеCNC прототипиране. Приоритетът е бързата итерация (обикновено 3–5 дни) и максималната гъвкавост на дизайна.
Ако се подготвяте за навлизане на пазара или изпълнявате поръчки на ранен-етап (50–1000 части):
ИзберетеНиско{0}}производство (LVP). Фокусът се измества към оптимизиране на единичните разходи, последователност на качеството (CPK) и свързване на веригата за доставки.
нашите инженери ще осигурятDFM обратна връзка и сравнение на разходите между двете опции в рамките на 2 часа.
Основни разлики между CNC прототипиране и производство в малък{0}}обем
вCNC обработка, много хора погрешно вярват, че разликата между прототипиране и ниско{0}}обемно производство е просто в количеството. В действителност прецизната производствена среда основава тези два подхода на напълно различни логики на производство.
Какво е CNC обработка на прототипи?
CNC прототипирането означава изработка на няколко части, обикновено от 1 до 5. Това помага да се провери тяхната форма, размер и функция. На този етап екипът все още не е финализирал дизайна, така че инженерите дават приоритет на скоростта и отзивчивостта.
Настройките на машината често са временни. Те използват универсални приспособления и гъвкави процеси. Основната цел е бързо получаване на физически части.
За екипи, които се нуждаят от бързо физическо валидиране,CNC прототипиранечесто е най-практичният подход.
Разбиране на ниско{0}}производството (LVP)
Производството в малък{0}}обем обикновено варира от50 до 1000 части. Той запълва празнината между създаването на прототипи и методите-за производство на голям обем, като например леене под налягане или леене под налягане.
На този етап фокусът се измества къмстабилност на процеса. Инженерите създават специални приспособления и подобряват траекториите на инструмента, за да намалят времето на цикъла със секунди. Използваме по-строги мерки за контрол на качеството, за да гарантираме повторяемост.
„Сивата зона“: Кога един прототип става производство?
Когато търсенето спадне между10 и 50 части, границата става по-малко ясна. На този етап вече не трябва да ръководим решението само от количеството, а от зрелостта на дизайна.
Ако дизайнът не се промени през следващите три месеца, третирайте поръчка от 20 части като производство в малък-обем. Това ще помогне за оптимизиране на процесите и намаляване на единичните разходи.
Основни разлики: скорост, цена и качество
Единична цена срещу предварителна инвестиция
По време на прототипирането,цена за часте висока, защото до80% от ценатаидва от CAM програмиране и настройка на машината.
При производство с малък{0}}обем производителите разпределят тези фиксирани разходи между стотици части.
Модел на разходите:
Обща цена=(Настройка + Програмиране) + (Единица Материал & Машинна обработка × Количество)
Очаквано време за доставка: 3 дни срещу . 3 седмици
Машинната обработка на прототипи често може да поддържаовърнайт или приоритетно производство, тъй като работните места могат да бъдат вмъкнати в съществуващи графици.
Производството с малък{0}}обем включва закупуване на суровини на партиди, изработка на индивидуални приспособления и планиране на производството. Това обикновено води до време на изчакване от 2 до 3 седмици.
Съгласуваност на толеранса и статистически контрол на качеството
За прототипи допустимите отклонения често могат да бъдат постигнати чрезръчни настройки от опитни машинисти.
За партида от 500 части обаче трябва да се разчита на качествотостабилност на процеса, а не индивидуални умения. LVP използва FAI (Проверка на първия артикул) и-вземане на проби в процеса. Това помага да се гарантира, че цялата партида отговаря на зададените изисквания за толеранс.
На практика веднъж видяхме прототип на алуминиев корпус 6061, който премина функционално тестване. Когато производството се увеличи до 300 единици, последователността на размера се провали. Това се случи, защото приспособлението промени формата си. Екипът не е разгледал този проблем по време на етапа на прототипиране.
Основните разлики между CNC прототипирането и ниско{0}}обемното производство са повече от количеството. Те също така включват цена, скорост и последователност на качеството.
Правилният избор зависи по-малко от това колко части са ви необходими днес. По-важно е колко стабилни трябва да бъдат вашият дизайн и структура на разходите в бъдеще.
Избор на материал и стратегия за закрепване
Прототип-Качество срещу производство-Качество на материали
По време на прототипиране, обработваемостта често е приоритет. Инженерите могат да изберат по-лесни-за-обработка материали (като напр6061 алуминий вместо 7075) за валидиране на структурни концепции.
При ниско{0}}обемно производство обаче производителите трябва да използват крайни производствени-материали и да обърнат внимание на последователността на партидите на материала.
Ролята на специалното закрепване
Специализираните приспособления са гръбнакът на ниско{0}}производството. Те намалиха настройките и позволиха повече функции за обработка в една операция на затягане. Това значително намалява разходите за труд и подобрява точността на позиционния толеранс.
Кога да изберете CNC прототипиране: R&D и валидиране
Функционално тестване и проверка на годността
CNC прототипирането е най-добрият вариант за няколко задачи. Можете да го използвате, за да проверите за механични смущения. също е добър за валидиране на монтажа. Освен това можете да извършите тестване на падане с CNC прототипиране.
Управление на честите итерации на дизайна
В ранните етапи на R&D CAD файловете може да се променят всяка седмица. Прототипирането помага на дизайнерите да избегнат скъпите инструменти, което им позволява да прилагат промени в дизайна с минимални допълнителни разходи.
Кога да преминете към ниско{0}}производство: мащабиране на пазара
Преодоляване на празнината преди масовото производство
Ако вашият краен продукт се нуждае от инструменти, като леене под налягане или леене под налягане, може да се сблъскате със забавяне. Разработването на инструментите може да отнеме 10 до 12 седмици. В този случай CNC производство с малък-обем е чудесно решение. Позволява ви да доставяте части на пазара, докато чакате инструменти.
Висока-стойност, специализирано пазарно търсене
За медицински или аерокосмически компоненти годишното търсене никога не може да надвишава 1000 единици. В тези случаи CNC производство с малък-обем често ставапроизводствена стратегия за пълен жизнен цикъл, а не просто временно решение.
Насоки на DFM за намаляване на разходите при ниско{0}}обемно CNC производство
Намаляването на разходите започва с дизайн-особено при кандидатстванедизайн за технологичност (DFM)принципи на CNC обработка.
Оптимизирайте вътрешните филета, за да намалите разходите за инструменти
Избягвайте остри вътрешни ъгли, особено в дълбоки кухини. При ниско{1}}обемно производство по-големите вътрешни радиуси могат да намалят счупването на инструмента с до 40%. Тази промяна също позволява по-високи скорости на шпиндела.
Намалете броя на настройките
Всяка допълнителна посока на обработка изисква допълнително време за фиксиране и настройка. Дизайнерите трябва да се стремят да подравнят елементите в една и съща равнина или ос, когато е възможно.
Разбивка на разходите: Казус от-реален свят
Казус от практиката: Алуминиев аерокосмически конектор 6061
Изискване: 1 част (прототип)
Програмиране и настройка: $200
Материал и обработка: $50
Общо:$250 / част
Изискване: 100 части (LVP)
Програмиране и настройка (амортизирани): $2 / част
Специално приспособление (амортизирано): $5 / част
Оптимизирани разходи за обработка: $30/част
Общо:$37 / част
Заключение:С преминаването към производство с малък{0}}обем единичната цена беше намалена с85.2%.
Заключение
Създаването на прототипи с ЦПУ и производството в малък{0}}обем не се определят само от количеството, а отстабилност на дизайна и търговска цел.
Ако вашият дизайн все още се развива, скоростта и гъвкавостта са по-важни от единичната цена. След като дизайнът бъде замразен, дори малките производствени серии се възползват значително от подхода,-ориентиран към производството.
Най-бързият начин да избегнете скъпи грешки е да потвърдите и двете опции рано чрез aDFM-сравнение на разходите.
ЧЗВ
1. Какво е минималното количество за поръчка (MOQ) за CNC прототипиране и производство в малък{0}}обем?
О: Ние не налагаме строги MOQ. Прототипирането обикновено включва 1–10 части, докато производството в малък-обем обикновено включва 50–1000 части. Можете да избирате гъвкаво въз основа на бюджета си.
2. Как можем да намалим-производствените разходи за малък обем, без да жертваме качеството?
О: Ключът се крие в DFM оптимизацията. Увеличаването на вътрешните радиуси на филетата, намаляването на дълбочината на обработка и стандартизирането на размерите на отворите могат значително да подобрят ефективността на обработката.
3. Можете ли да предоставите сертификати за материали и доклади от инспекции за LVP?
A: Да. За ниско{1}}обемно производство ние предоставяме пълни сертификати за мелница за материали. Ние също така предоставяме отчети на FAI и записи за изходяща проверка на качеството (OQC) преди изпращане.
4. Кога трябва да премина от CNC прототипиране към производство с малък{1}}обем?
О: Трябва да помислите за смяна, след като тествате дизайна и решите, че вероятно ще остане същият през следващите 2-3 месеца. Замразеният дизайн може да се възползва от-инструментите на производствено ниво. Това е вярно дори само с 20 до 50 единици. Това води до по-добър контрол на процеса и по-ниски разходи за единица.
5. Производството с малък{1}}обем на ЦПУ по-евтино ли е от леенето под налягане?
О: За количества под 1000 единици CNC производството в малък-обем обикновено е по-евтино. Помага да се избегнат разходи за инструменти и дълго време на чакане. Шприцоването става икономично само когато обемите са достатъчно големи, за да амортизират инвестицията във формата.
