1. Ventaja técnica: Cumplir con los estrictos estándares para repuestos de automóviles.
Las piezas de automóviles deben ser muy precisas, funcionar con una amplia gama de materiales y poder procesar estructuras complejas. El control digital permite que el mecanizado CNC alcance una precisión de nivel micrométrico-(± 0,001 mm), lo que permite fabricar piezas importantes como bloques de cilindros de motor y engranajes de transmisión. Por ejemplo, la carcasa del motor de un vehículo de nueva energía en particular utiliza mecanizado CNC de cinco-ejes, y la tecnología de interpolación de curvas NURBS optimiza el valor Ra de rugosidad de la superficie a 0,4 μm para satisfacer las necesidades de equilibrio dinámico de la rotación de alta-velocidad. El mecanizado CNC también puede funcionar con más de un tipo de material, como aluminio, acero, aleaciones de titanio y materiales compuestos. La optimización de la trayectoria de la herramienta ha aumentado el uso de materiales de aleación de aluminio del 75 % al 90 % para una determinada carcasa de caja de cambios y ha reducido el coste por pieza en un 18 %.
Al crear estructuras complicadas, la tecnología CNC va más allá de lo que pueden hacer los métodos tradicionales. La biblioteca de piezas de automóviles antiguos de Porsche puede fabricar rápidamente 52.000 piezas mediante el uso de mecanizado CNC especializado, lo que reduce el tiempo que lleva fabricar una pieza de semanas a días. Un estudio de caso sobre el procesamiento de palas de motores de aviones revela que una máquina herramienta de cinco-ejes puede mejorar la precisión de la superficie de ± 0,02 mm a ± 0,005 mm mediante el uso de control vectorial dinámico del eje de la herramienta. También puede reducir el número de tiempos de sujeción en un 30 %, lo que aumenta considerablemente la eficiencia de la producción.
2. Rentabilidad-efectividad: encontrar el equilibrio adecuado entre escalabilidad y flexibilidad
La estructura de costos del mecanizado CNC tiene las características de "alto costo fijo + bajo costo marginal". Si bien los costos de compra de equipos y software de programación son considerables, pueden distribuirse fácilmente entre una gran cantidad de producción. Después de adoptar la tecnología de impresión 3D, una empresa de mazos de cables pudo realizar la producción sin trabajadores las 24 horas del día. Sin embargo, el coste inicial del equipo fue de millones de yuanes y sólo puede utilizarse para fabricar pequeños lotes de piezas únicas. El mecanizado CNC, por otro lado, es más barato para la fabricación pequeña y mediana-. Por ejemplo, al fabricar engranajes para una caja de cambios, la tecnología CNC reduce el costo de cada pieza en un 25% en comparación con la tecnología tradicional de tallado de engranajes y tiene un mayor control de tolerancia (nivel IT6 frente a nivel IT7).
El mecanizado CNC también es bastante flexible, lo cual es otra gran ventaja. Simplemente puede cambiar la fabricación de diferentes tipos de piezas cambiando el programa CNC. No es necesario reemplazar ningún accesorio especial. Una empresa que fabrica moldes para automóviles utiliza un sistema de fijación modular para reducir el tiempo que lleva pasar de una tarea a otra de 8 horas a 2 horas. Esto aumenta su capacidad de producción anual en un 40%. Además, el mecanizado CNC permite digitalizar todo el proceso de "inspección del mecanizado de diseño". Una línea de mecanizado de bloques de cilindros de motor específica utiliza software CAD/CAM y un sistema de medición en línea para reducir el tiempo que lleva fabricar un prototipo de 6 a 2 semanas. Esto acelera el proceso de creación de nuevas versiones del producto.
3. Trabajar juntos en la cadena de suministro: crear una red que funcione bien
El principal problema de la subcontratación de la fabricación de piezas de automóviles es qué tan bien funciona la cadena de suministro. El mecanizado CNC es una parte importante de la cadena de suministro inteligente ya que es digital:
Intercambio de datos-en tiempo real: la tecnología IoT permite que las máquinas CNC envíen parámetros de procesamiento, desgaste de herramientas y otra información a la plataforma en la nube en tiempo real. Un proveedor ha comenzado a utilizar el sistema de gestión RaiseCloud para controlar y mejorar la fabricación de muchos dispositivos a distancia. Esto ha llevado a un aumento del 30% en el uso de dispositivos.
Sistema de trazabilidad de calidad: la cadena de bloques puede almacenar los datos de procesamiento de cada pieza, como la velocidad del husillo y la velocidad de avance. Esto permite rastrear todo el ciclo de vida de una pieza. Esta técnica ha ayudado a una empresa de cajas de cambios a reducir el tiempo necesario para responder a problemas de calidad de 72 horas a 4 horas.
Asignación de capacidad flexible: los subcontratistas pueden cambiar la cantidad de capacidad de producción que tienen en función de lo que necesita el fabricante anfitrión. A través de la estrategia de "granja de impresión", una determinada empresa de mazos de cables combina la impresión 3D con el mecanizado CNC para fabricar accesorios bajo demanda y duplicar la facturación de su inventario.
4. Tendencia de la industria: La integración de la tecnología está impulsando la mejora del modelo de subcontratación.
En el futuro, el mecanizado CNC trabajará en estrecha colaboración con tecnologías como la inteligencia artificial y la fabricación aditiva, cambiando la forma en que se subcontratan las piezas de automóviles.
Optimización de procesos impulsada por IA-: el sistema CNC Siemens 840D utiliza el aprendizaje automático para observar los datos de mecanizado anteriores y crea automáticamente los mejores parámetros de corte. Un determinado escenario de procesamiento de aleaciones de aluminio revela que la optimización de la IA puede aumentar la vida útil de la herramienta en un 40 % y la velocidad de procesamiento en un 25 %.
Modo de producción híbrido: la impresión CNC y 3D son cada vez más complementarias entre sí. Una empresa utiliza la tecnología de "molde de arena de impresión 3D + mecanizado de precisión CNC" para reducir el tiempo que lleva realizar piezas fundidas complicadas de 12 semanas a 4 semanas y ahorrar un 35% en gastos.
Requisitos de fabricación ecológica: la Nueva Ley de Baterías y otras normas de la UE establecen estándares estrictos para la huella de carbono de las piezas. El mecanizado CNC puede reducir el consumo de fluido de corte en un 60 % y la contaminación al optimizar la configuración de corte, incluido el empleo de corte en seco de alta-velocidad.
