製品が製造段階に移行すると、射出成形コストが急速に積み上がっていくように感じるかもしれません。特に試作段階でクイックプロトタイピングや3Dプリンティングを活用してコスト管理を慎重に行っていた場合、生産見積もりが現実のものとなり、少々「驚き」を感じるのも当然です。金型開発から製造装置のセットアップ、製造時間まで、製品を市場に投入するまでの残りのステップは、総投資額の大部分を占める可能性があります。
ただし、ショット成形のコストを削減する方法がないということではありません。実際には、品質を犠牲にすることなくコストを管理するための最適な方法やヒントが数多く存在します。さらに、これらのパフォーマンスの多くは、デザインのベストプラクティスと合致または重複しており、結果として製品全体の品質が向上します。
ショット成形コストを削減する方法を検討する際には、次の点に留意してください。
- 以下のすべてが必ずしもプロジェクトに関係するわけではなく、ここに記載されていないその他のベスト プラクティスも利用できる可能性があります。
- コストを削減できる主な場所は 2 つあります。投資コスト (金型の製造など) と部品あたりのコスト (以下でさらに詳しく説明します) です。
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- パフォーマンスのためのレイアウト今回は生産効率についてお話します。つまり、部品の製造、設計、そして満足を可能な限り容易にし、同時にミスを減らすことです。これは、部品の取り出しを容易にするために適切な抜き勾配（またはテーパー角度）を部品に加えること、エッジに丸みをつけること、十分な肉厚を維持すること、そして常に成形プロセスの仕組みを最大限に活用するように製品を開発することなど、以下の設計のベストプラクティスを意味します。信頼性の高い設計により、全体的なサイクルタイムが短縮され、機械稼働時間を削減できます。また、製造または排出エラーによる廃棄部品の数も削減され、時間と材料の損失を節約できます。
- 構造的なニーズを分析する生産に移る前に、部品の構造を綿密に分析し、機能と品質にとって最も重要な箇所を特定することは、大きな成果をもたらします。徹底的に分析することで、完全に強度の高い箇所ではなく、ガセットやリブが必要な強度を与えている箇所が見つかるかもしれません。こうしたレイアウト変更を総合的に行うことで、部品の構造的安定性を高め、製造を容易にすることができます。さらに、部品の重量が軽減されることで、完成品の配送、在庫管理、そしてフルフィルメントにかかるコストも削減されます。
- 強力なコンポーネント領域を最小限に抑える上記のコンセプトをさらに強化するには、部品の強度領域を最小限に抑え、中空領域を増やし、支持部品を慎重に設計・配置することで、利益に大きな利益をもたらすことができます。例えば、内壁の代わりにガセットを使用することで、使用する材料の量が大幅に削減され、製品の初期投資を大幅に節約できます。ただし、材料効率のために品質を犠牲にしないように注意してください。そうしないと、せっかくの節約が部品の不具合によって帳消しになってしまいます。
- 可能な場合はコアキャビティを使用する中空の箱型または円筒形の製品を開発する場合、金型の設計と配置は、金型製造と部品製造プロセスの両方において、パフォーマンスとコストに大きな違いをもたらします。このような中空形状の場合、「コア歯キャビティ」設計は賢明な選択肢となります。「コア歯キャビティ」とは、深く狭い壁を持つ金型を製作して中空部分を形成するのではなく、金型をキャビティ形状に沿って機械加工することを意味します。これにより、設計の詳細度がはるかに低くなり、誤差の余地が少なくなり、製造プロセスにおける材料の流れが大幅に容易になります。
- 部品のニーズに合わせて材料を適合させる極度の高温や低温などの過酷な環境下での使用を目的とした部品、あるいは医療・食品用途などの特殊用途向けの部品を製造している場合を除き、材料の選択は通常、互換性があります。汎用部品に「キャデラック」グレードの材料を選択する必要はほとんどありません。ニーズを満たしつつ価格を抑えた材料を選択することは、全体的なコストを削減するシンプルで効果的な方法です。製品の使用例、品質要件、ターゲットオーディエンスなどを明確に分析することで、価格帯に適した材料を選定することができます。
- 可能な限り合理化先ほど、製造パフォーマンスのためのレイアウトについて言及しましたが、これは類似しつつも異なる点です。製品レイアウトを合理化し、不要な部品を省くことで、金型コスト、セットアップコスト、製造効率の削減が目に見えるようになります。カスタムまたはエンボス加工された企業ロゴ、内蔵構造やコーティング、不要なデザイン装飾や要素などの装飾は、製品を目立たせるように見えるかもしれませんが、追加の製造コストに見合う価値があるかどうかを検討する価値があります。特に資産に関しては、製品のパフォーマンスに影響を与えないデザイン要素で差別化を図るよりも、高品質と効率性に重点を置き、顧客に精巧に作られながらも手頃な価格の製品を提供する方がはるかに賢明です。
- 必要なときに手順を追加するだけ特殊な、あるいはカスタマイズされた部品仕上げは、必要な場合を除き、金型に直接設計されるべきではないのと同様に、製品の機能に不可欠でない限り、その他の仕上げ工程も避けるべきです。例えば、多くの素材は魅力的な完成色を持たないため、完成した製品を塗り直したり、その他の「装飾」を施したりしたくなるかもしれません。しかし、エンドユーザーにとって外観が重要な品質でない限り、この追加工程にかかる時間と費用は、投資に見合わない場合が多いでしょう。サンドブラストなどの外観重視のプロセスについても同様です。
- デバイスからできるだけ多くのピースを入手してくださいここでは、部品単価の削減についてお話します。これにより、金型コストの償却範囲が広がり、生産プロセスのパフォーマンスを向上させることで全体的な投資額を削減できます。例えば、2ショットではなく6ショットの金型を開発できれば、生産速度が大幅に向上し、金型の劣化が抑えられ、市場投入までの期間が短縮されます。また、ショット数が増えることで、同じ数の部品を製造するのに必要な金型のサイクル数が少なくなるため、より安価な材料を選択することで金型コストを削減できる場合もあります。
投稿日時: 2024年11月4日
