汽车零部件技术降成本工具方法简述
摘要:在现代社会愈发激烈的市场竞争环境下,汽车行业在保证安全和性能的前提下,利用零部件技术,探索降低成本的方法,意义重大。这是符合市场和客户需求的措施,同时让企业能够保持高水平竞争力,能够在市场竞争中越走越好。而零部件技术降成本的方法,就是在物料方面直接降低成本,除了物料直接降成本之外,可从制造工艺、作业方法、产业链、集中采购、标准化零件、工艺外包等方面探索降成本措施。
关键词:汽车行业;零部件技术;降成本
引言:
随着城市化进程的不断深入,汽车成为人们日常出行必备的交通工具之一,而成本控制则成为汽车企业需要重视的环节,成本控制和降低,意味着能获得更强的效益。就汽车制造如何降成本而言,更多的工作要在前期设计阶段完成。
一、汽车降成本的意义
汽车降成本,就指的是在制造(设计)阶段,对汽车产品持续开发或改进,在保证汽车安全和目标性能的前提下,通过“简配”来减少制造成本,从而为企业获得更多的效率,促进企业长远发展下去。当然,汽车设计和制造阶段不能无限制“减配”,要保证安全和性能达标的基础上进行降成本,如安全性不足将威胁人民生命财产安全,如性能不达标则必然会让客户不满。为此大型车企建立有专职降成本部门和降成本专员,称之为VAVE,VA主要指的是在设计阶段通过对汽车结构、材料、工艺进行优化,减少不必要的浪费,而VE则更多的是指汽车制造一系列过程中可优化的生产线。
汽车制造降低成本一方面是市场和客户的需要,以较低的成本即可制造出安全且性能可靠的产品,或可降低产品的购买成本,或者变相的就是在提升产品的价值,进而提升客户满意度。一方面,这是新时代社会技术发展的必然趋势,减少汽车产品制造过程中不必要的浪费,用较低的成本,就已经能够实现目标设计功能,那又何必再多浪费物料资源呢?一方面,汽车制造降低成本,是企业提升核心竞争力的体现,汽车企业作为盈利性组织,必须参与激烈的市场竞争,盈利能力就是参与竞争最有力的凭证,汽车制造过程中降低成本,可为企业带来实打实的效益,也就提升企业的竞争力[1]
二、汽车降低成本的方法
汽车降低成本可分为两大类,一类是从物料方面入手降成本,一方面是除了物料之外的生产线过程降成本,物料方面可直接降低成本,除此之外可从制造工艺、作业方法、产业链、集中采购、标准化零件、工艺外包等方面。
(一)物料直接降成本
汽车制造过程中需要的物料包括成品、半成品、部件、生产设备、夹具、治具等。想要降低成本,对相关物料的结构、材料、工艺等进行优化,原则上是在保证安全和目标性能的基础上,消除多余功能、减少不必要物料浪费。
1.优化物料几何属性:
例如钣金件和铸造件不影响力学性能的前提下,可打孔,减少物料使用,如下图1所示为贮气筒框架设计,用方钢和角钢取代了冲压钢板,减少了物料使用,既能够满足力学性能,同时也降低了零件重量。再例如对零部件的几何尺寸进行优化设计,如对于汽车的保险杠,在保证安全和性能的前提下,适当减少保险杠的设计厚度,可能发生毫米之差,就能减少不少成本。再例如下图2所示,在汽车中冷器翅片设计中,优化几何尺寸,减少厚度,但其实际载荷和CAE的强度分析仍然能够达标,进而降低了零件的重量,也降低了成本。
图1.贮气筒结构优化
图2.中冷器的翅片减少厚度
2.优化材料:
一些材料可以用另外的,更加便宜的材料来代替,那么在保证安全和性能的前提下,将材料选择换成更便宜的材料,从而降低成本,比如汽车电池支架,通常为钣金材料,将其改变成玻纤增强的塑料(PP+LGF30),可降低成本。比如以前汽车冷器设计中,进出水室
都是铝制材料,而如今改成了工业塑料(PPA6+30%GF)。再比如原本汽车灯饰材料为PC材料,可使用比较廉价的PP材料来代替设计[2]
3.优化物料材料结构:
如图3所示,原本某一汽车干燥器总成,由干燥器、调压阀、四保阀、再生贮气筒四个结构组成,而如今优化物料材料结构,将其一体化建设,在不影响安全和性能的前提下,也降低了成本。
图3.干燥器一体化设计
4.物料模块化设计:
物料模块化设计,也就增强了物料模块的通用性,尽可能将同样设计的零件应用在不同的车型上,可以大量分摊单次的研发/模具/验证费用。
5.制造工艺优化:
包括模具工艺参数优化及坯料线优化等。比如模具工艺参数优化主要包括气垫压力、平衡块间隙、压料间隙以及拉延筋圆角及间隙优化,模具工艺参数的优化,可改善钣金件在拉深过程中的板料状态,优化板料尺寸[3]
(二)物料之外降成本
在物料设计直接降成本之外,还可在汽车设计、生产、检验一系列环节中进行优化,从而达到降低成本的目标。并且要看到,当随着产品越来越透明、信息社会高度发达、材料领域优化空间越来越少(简配降低成本,存在边际效应),直接降成本的效果也越来越差,消费者并不买账。那么除了物料直接降成本外,还需要在其他方面落实工作。
比如在采购阶段,进行集中采购、联合采购等采购手段,目标是降低原材料的价格。比如对供应链优化,采取供应链向上、供应链集约的策略,目标同样是降低原材料的价格。比
如MRO外包,对非生产性物料外包处理。比如在制造生产阶段,进行IE、PE、ME改善,引导所有工作人员广泛参与,发动头脑风暴,建立优化提案库,分别分析提案的可行性。比如精益化生产,减少浪费,减少多余库存,典型的是丰田汽车[4]
三、结束语
综合来说,在保证汽车安全性和目标性能的前提下,可探索汽车降低成本的方法,包括物料直接降低和物料之外间接降低两方面,物料直接降低最常说,包括优化物料几何属性、更替便宜物料、优化物料结构、物料模块化设计、制造工艺优化等。而如今物料直接降成本的效果也越来越差,企业也应重视物料之外降成本的措施。
参考文献汽车平衡块
[1]郑亚菲,朱志冬,王龙飞,吴文倩,李桂丽,陈江华,贾瑞祯,宁博文.汽车零部件技术降成本工具方法简述[C]//.第十六届河南省汽车工程科技学术研讨会论文集.[出版者不详],2019:379-381.
[2]刘俊雄,赵月琪,彭君,等.汽车车身钣金件技术降成本方法研究[J].汽车工程师,2021,000(002):56-58.
[3]王娟.汽车零部件技术成本分析法的构建与实施[J].财会月刊,2019(S01):3.
[4]李上泉.技术创新降低产品制造成本在汽车零部件企业中的实践分析[J].数字化用户,2018,024(018):32.