O custo de fabricação do equipamento aeroespacial geralmente é alto devido à sua alta precisão, alta confiabilidade e complexidade. A otimizar os custos de fabricação pode não apenas aumentar a competitividade das empresas, mas também promover o desenvolvimento sustentável da indústria. Este artigo analisará como reduzir efetivamente o custo de fabricação dos equipamentos aeroespaciais de cinco aspectos: seleção de materiais, melhoria de processos, aplicação de automação, gerenciamento da cadeia de suprimentos e otimização do projeto.
1. Seleção de material: equilíbrio de desempenho e custo
O equipamento aeroespacial possui requisitos extremamente altos para o desempenho do material, como resistência leve, de alta temperatura e resistência à corrosão. Tradicionalmente, ligas de titânio e materiais compostos são amplamente utilizados, mas são caros. As estratégias de otimização incluem:
Materiais Alternativos: Explore ligas de alumínio de alta resistência ou novos polímeros para reduzir custos enquanto atendem aos requisitos de desempenho. Por exemplo, a Boeing 787 substituiu parcialmente as ligas de titânio por compósitos de fibra de carbono.
Reciclagem de material: reduza o custo da compra de matéria -prima reciclando chips ou resíduos de metal (como alumínio e titânio) no processamento.
Dosagem precisa: use o software de simulação para calcular os requisitos de material para evitar o desperdício causado pelo superdesign.
2. Melhoria do processo: melhorar a eficiência e a qualidade
O processo de fabricação afeta diretamente o custo. Os métodos tradicionais de processamento (como moagem e perfuração) são demorados e produzem muito desperdício. As direções de melhoria incluem:
Fabricação aditiva (impressão 3D): Utilizada para a produção de peças complexas, como o bico do motor da GE, reduzindo os custos em cerca de 30%, reduzindo o desperdício e os processos materiais.
Corte de alta velocidade (HSM): Usando o eixo de alta velocidade das máquinas-ferramentas CNC para aumentar a velocidade de processamento e prolongar a vida útil da ferramenta.
Produção enxuta: Implemente os princípios de fabricação enxuta para reduzir os links não agregados, como tempo de espera e atrasos de estoque.
3. Aplicação de automação: Reduza o trabalho e os erros
A fabricação aeroespacial envolve um grande número de operações repetitivas e montagem de alta precisão, com altos custos de mão-de-obra e taxas de erro. Automação é a chave para otimizar os custos:
Integração do robô: Usando robôs para soldagem, perfuração e montagem, como a linha de produção Airbus A350, para reduzir as horas de trabalho e melhorar a consistência.
Monitoramento inteligente: monitoramento em tempo real do status do equipamento através de sensores e IA, prevendo as necessidades de manutenção e evitando um tempo de inatividade inesperado.
Linha de produção não tripulada: Combine o AGV (veículo guiado automático) e o sistema automatizado de carregamento e descarregamento para obter uma produção eficiente de 24 horas.
4. Gerenciamento da cadeia de suprimentos: reduza os custos externos
A eficiência da cadeia de suprimentos tem um impacto significativo nos custos de fabricação, especialmente no contexto da globalização. As medidas de otimização incluem:
Compras locais: selecione fornecedores locais para reduzir os custos e tarifas de transporte, enquanto reduz os ciclos de entrega.
Cooperação de longo prazo: assine contratos de longo prazo com os principais fornecedores para bloquear os preços e garantir uma oferta estável.
Gerenciamento digital: use o software de gerenciamento da cadeia de suprimentos (como o SAP) para otimizar o inventário e a logística e reduzir a ocupação de capital.
5. Otimização do projeto: custos de controle da fonte
O estágio de design determina 70% -80% do custo de fabricação, e o design otimizado é a raiz do controle de custos:
Projeto modular: decomponha o equipamento em módulos padronizados para fácil produção e manutenção em massa, como os componentes modulares do caça F-35.
Tecnologia de simulação: use CFD (dinâmica de fluido computacional) e FEA (análise de elementos finitos) para otimizar a estrutura e reduzir o consumo de material e a dificuldade de processamento.
Colaboração de design e fabricação (DFM): A equipe de design colabora com a equipe de fabricação para garantir que o design seja fácil de processar e reduzir a complexidade da produção.
Benefícios e desafios abrangentes
Através da otimização acima, o custo de fabricação do equipamento aeroespacial pode ser significativamente reduzido. Por exemplo, a combinação de fabricação e automação aditivas pode reduzir o custo de algumas peças em 20%a 40%. No entanto, o investimento inicial (como a compra de impressoras 3D ou robôs) é alto e a transformação tecnológica requer treinamento de funcionários, o que pode aumentar a carga no curto prazo. A longo prazo, esses investimentos serão recuperados através de melhorias de eficiência e melhorias na qualidade.
Conclusão
Para otimizar o custo de fabricação dos equipamentos aeroespaciais, é necessário começar de várias dimensões, como materiais, processos, automação, cadeia de suprimentos e design e formular estratégias com base na situação real da empresa. Impulsionada pelo progresso tecnológico e pela demanda do mercado, a otimização de custos não apenas melhora os benefícios econômicos, mas também injeta vitalidade na inovação do setor e, finalmente, alcança um equilíbrio ideal entre desempenho e custo.
