Die Herstellungskosten für Luft- und Raumfahrtgeräte sind aufgrund ihrer hohen Präzision, hohen Zuverlässigkeit und Komplexität häufig hoch. Die Optimierung der Produktionskosten kann nicht nur die Wettbewerbsfähigkeit von Unternehmen verbessern, sondern auch die nachhaltige Entwicklung der Branche fördern. In diesem Artikel wird analysiert, wie die Herstellungskosten von Luft- und Raumfahrtgeräten aus fünf Aspekten effektiv reduziert werden können: Materialauswahl, Prozessverbesserung, Automatisierungsanwendung, Lieferkettenmanagement und Designoptimierung.

 

1. Materialauswahl: Ausgleich von Leistung und Kosten ausbalancieren

Luft- und Raumfahrtgeräte haben extrem hohe Anforderungen an die Materialleistung wie leichte, hohe Temperaturwiderstand und Korrosionsbeständigkeit. Traditionell sind Titanlegierungen und Verbundwerkstoffe weit verbreitet, aber sie sind teuer. Optimierungsstrategien umfassen:

Alternative Materialien: Erforschen Sie hochfeste Aluminiumlegierungen oder neue Polymere, um die Kosten zu senken und gleichzeitig die Leistungsanforderungen zu erfüllen. Beispielsweise hat Boeing 787 Titanlegierungen teilweise durch Kohlefaserverbundwerkstoffe ersetzt.

Materialrecycling: Reduzieren Sie die Kosten für die Rohstoffbeschaffung durch Recycling von Metallchips oder Abfällen (wie Aluminium und Titan) bei der Verarbeitung.

Genauige Dosierung: Verwenden Sie Simulationssoftware, um die Materialanforderungen zu berechnen, um von überbezogenen Abfall verursachten Abfälle zu vermeiden.

 

2. Prozessverbesserung: Effizienz und Qualität verbessern

Der Herstellungsprozess wirkt sich direkt auf die Kosten aus. Herkömmliche Verarbeitungsmethoden (wie Mahlen und Bohrungen) sind zeitaufwändig und produzieren viel Abfall. Verbesserungsrichtungen umfassen:

 

Additive Manufacturing (3D -Druck): Wird zur Herstellung komplexer Teile wie GEs Leap Engine -Düse verwendet, wodurch die Kosten durch Reduzieren von Materialabfällen und -prozessen um etwa 30% gesenkt werden.

Hochgeschwindigkeitsschnitt (HSM): Verwenden der Hochgeschwindigkeitsspindel von CNC-Werkzeugmaschinen, um die Verarbeitungsgeschwindigkeit zu erhöhen und die Lebensdauer zu verlängern.

Lean Production: Implementieren Sie Lean Manufacturing Principles, um nicht-Wert-Links wie Wartezeit und Inventar-Rückstände zu reduzieren.

 

3. Automatisierungsanwendung: Arbeiten und Fehler reduzieren

Die Herstellung von Luft- und Raumfahrt beinhaltet eine große Anzahl von sich wiederholenden Operationen und hochpräzise Montage mit hohen Arbeitskosten und Fehlerraten. Automatisierung ist der Schlüssel zur Optimierung der Kosten:

 

Roboterintegration: Verwenden von Robotern zum Schweißen, Bohren und Montage, wie der Airbus A350 -Produktionslinie, um die Arbeitsstunden zu reduzieren und die Konsistenz zu verbessern.

Intelligente Überwachung: Echtzeitüberwachung des Gerätestatus durch Sensoren und KI, Vorhersage des Wartungsbedarfs und Vermeidung unerwarteter Ausfallzeiten.

Unbemannte Produktionslinie: Kombinieren Sie AGV (automatisches Führungsfahrzeug) und automatisiertes Lade- und Entladesystem, um eine 24-Stunden-effiziente Produktion zu erzielen.

 

4. Lieferkettenmanagement: Reduzieren Sie die externen Kosten

Die Effizienz der Lieferkette wirkt sich erheblich auf die Herstellungskosten aus, insbesondere im Zusammenhang mit der Globalisierung. Optimierungsmaßnahmen umfassen:

 

Lokale Beschaffung: Wählen Sie lokale Lieferanten aus, um die Transportkosten und -zölle zu senken und gleichzeitig die Lieferzyklen zu verkürzen.

Langfristige Zusammenarbeit: Unterzeichnen Sie langfristige Verträge mit wichtigen Lieferanten, um die Preise zu sperren und ein stabiles Angebot zu gewährleisten.

Digitales Management: Verwenden Sie die Supply Chain Management -Software (wie SAP), um Inventar und Logistik zu optimieren und den Kapitalberuf zu verringern.

 

5. Designoptimierung: Kontrollkosten aus der Quelle

Die Konstruktionsphase bestimmt 70% -80% der Herstellungskosten, und optimiertes Design ist die Wurzel der Kostenkontrolle:

 

Modulares Design: Zersetzen Sie die Geräte in standardisierte Module für einfache Massenproduktion und -wartung, wie z. B. die modularen Komponenten des F-35-Kämpfers.

Simulationstechnologie: Verwenden Sie CFD (Computerfluiddynamik) und FEA (Finite -Elemente -Analyse), um die Struktur zu optimieren und den Materialverbrauch und die Verarbeitungsschwierigkeit zu verringern.

Design- und Fertigungskollaboration (DFM): Das Designteam arbeitet mit dem Fertigungsteam zusammen, um sicherzustellen, dass das Design leicht zu verarbeiten und die Produktionskomplexität zu reduzieren ist.

Umfassende Vorteile und Herausforderungen

Durch die obige Optimierung können die Herstellungskosten für Luft- und Raumfahrtgeräte erheblich reduziert werden. Beispielsweise kann die Kombination aus additiver Herstellung und Automatisierung die Kosten einiger Teile um 20%-40%senken. Die anfängliche Investition (z. B. Kauf von 3D -Druckern oder Robotern) ist jedoch hoch, und die Technologie -Transformation erfordert jedoch die Schulung der Mitarbeiter, die kurzfristig die Belastung erhöhen kann. Langfristig werden diese Investitionen durch Effizienzverbesserungen und Qualitätsverbesserungen wiederhergestellt.

 

Abschluss

Um die Herstellungskosten für Luft- und Raumfahrtgeräte zu optimieren, müssen mehrere Dimensionen wie Materialien, Prozesse, Automatisierung, Lieferkette und -gestaltung und Strategien basierend auf der tatsächlichen Situation des Unternehmens gestartet werden. Angetrieben von technologischen Fortschritten und Marktnachfragen verbessert die Kostenoptimierung nicht nur den wirtschaftlichen Nutzen, sondern steckt auch Vitalität in die Innovation in der Branche und erreicht letztendlich ein ideales Gleichgewicht zwischen Leistung und Kosten.