A könnyű konstrukció versenyelőnyt jelent a gépgyártók számára - a topológia optimalizálása 7% -kal csökkenti a költségeket;
A német gépgyártási ágazat növekvő versenynyomás alatt áll. A költségek csökkentése jelentősen hozzájárul a nemzetközi színtéren való érvényesüléshez. A könnyű kivitel például segít csökkenteni az anyagfelhasználást és ezáltal a költségeket. Egy tanulmány kimutatta, hogy egy statikus komponens topológiájának optimalizálása csaknem hét százalékkal csökkentheti a gyártási költségeket.
Harmadával kevesebb anyag hét százalékkal csökkenti a költségeket
A vizsgálat tárgya egy statikus, súlyigényes gépkomponens standard megoldása volt - konkrétan tűs ágyhordozót, egy lapos kötőgép vázának részét vizsgálták, és topológiaoptimalizálásnak vetették alá. A komponenst lineáris statikus és modális analízissel validáltuk.
A topológia optimalizálása révén az anyagmegtakarítás körülbelül 30 százalék volt. A súly 251,2-ről 173,8 kilogrammra csökkent. A felmerült gyártási költségek csaknem hét százalékkal csökkentek.
Az anyag a költségek közel 50 százalékát teszi ki
A könnyű építésű anyagmegtakarítások általában nagy lehetőségekkel csökkentik a gyártási költségeket. A Szövetségi Statisztikai Hivatal adatai szerint a nyersanyagok és anyagok költségei a német gyártás bruttó termelési értékének 46 százalékát teszik ki. Ehhez képest az energia csak 2,1 százalékos részesedéssel rendelkezik.
A megvizsgált üzleti esetben az anyagköltségeknek - a várakozásoknak megfelelően - van a legnagyobb hatása a gyártási folyamat költségmegtakarítására. A súlymegtakarítás miatt a gyártónak nem kell annyi pénzt költenie a szállítási költségekre, ami nagyon pozitív másodlagos hatás.
A fejlesztésbe történő befektetés nyolc hónap után amortizálódott
A könnyű konstrukciós megoldás megvalósításának egyszeri fejlesztési költségei merülnének fel. Ha a termelés volumene változatlan marad, akkor az ebbe a fejlesztésbe történő beruházás nyolc hónap után amortizálódik, és az egységköltségek megtakarítása miatt középtávon magasabb megtérülést eredményezne. Az anyagmegtakarítás egyéb elképzelhető hatása a rövidebb utófeldolgozási idő, és az alacsonyabb géptömeg miatt növekszik az értékesítés.
A tanulmányt a reutlingeni H. Stoll AG & Co. KG lapos kötőgép-gyártónál végezték. A Leichtbau BW GmbH által kezdeményezett munka a wbk Karlsruhe gyártástechnológiai intézet és a stuttgarti DLR járműkoncepció-intézet közötti együttműködés eredményeként jött létre.