最初の要因である製品の合理的な設計は、金型のコストを左右する最大の要因である。

金型コスト管理の5つのコツ

その場にいる多くの人は、私の意見に同意しないだろうと思う。製品のデザインが合理的であろうとなかろうと、それが金型のコストを左右する最大の要因になるとは。見てみよう。最初のキックは、私たちの自動車工場にボールを蹴った。しかし、よく考えてほしい。製品設計に無理があれば、金型会社にとっては本末転倒である。私は金型に携わって40年以上になる。そのようなことは何度も経験してきた。製品のアンダーカットを実現するために、製品エンジニアと金型設計者の意思疎通がうまくいかず、金型のコストが飛躍的に上がることもある。

私は幸運にも、上海の自動車会社による身体障害者に適した車内部品の設計に参加することができた。その部品のひとつが、セントラル・パーティションと呼ばれるものだ。元の設計によると、この部品は非常に大きく、金型の生産コストは約400万元。それに見合う射出成形機は4000トンを超えます。その後、私はこれを2つに分割することを提案しました。2セットの金型の総生産コストは200万を超えなかった。マッチング射出成形機はすべて1500トンモデルである。やっとみんなハッピーになった。このような例はあまりにも多い。従って、製品設計者は金型の知識をできるだけ多く学び、設計した製品が金型プロジェクトの進行にできるだけ適するようにし、金型の難易度とコストを不当に上げないようにしなければならない。車両組立の要求を満たすことを前提に、金型部門との良好なコミュニケーションを維持することは、金型コストを削減する最も効果的かつ直接的な対策である。生産性と生産関係の哲学的な問題もある。金型コストは金型会社の仕事であり、私には関係ない」と考える製品エンジニアもいる。しかし、生産関係が再編され、射出成形会社と金型会社が同じになったらどうだろう。実は、これが大きな社会の流れなのだ。射出成形会社と金型会社が一体化した会社が、今、良い会社になっている。金型だけを作っている会社では、生き残ることは難しい。したがって、無理な製品設計は金型コストの上昇に直結する。

金型のコストに影響する第二の要因は、製品の設計変更である。

金型会社は、しばしばこのような場面に遭遇する。あるプロジェクトでは、金型が設計され、金型ベースが発注されたばかりで、顧客の設計変更通知が来る。それが金型全体の構造に影響を与えない程度の小さな変更であれば問題ないのですが、製品の形状が変わったり、金型に機構を追加しなければならなかったり、さらには金型ベースまで再注文しなければならなかったりと、事態はより深刻になることがあります。このコストは大幅に増加する。したがって、設計変更は最小限に抑えるべきである。現在、多くのラピッドプロトタイピングの方法がある。金型を作る前に3Dで原型を作り、車両全体を組み立て、製品の3Dを時間内に修正することで、製品の設計変更によるコスト増を最小限に抑えることができる。以前、北京のジープ・チェロキー213の研究開発に参加したことを思い出す。深圳で射出成型した試作品を北京で試組み立てしなければならず、飛行機で何十往復もした。このコストが材料費として計算されているのか、加工費として計算されているのかはわからない。

金型のコストに影響する第三の要因は、金型の設計が完璧かどうかである。

ここで分析すべき状況は2つある。ひとつは、金型設計の合理性と加工性である。

一般的な金型会社では、設計チームには古くからのベテラン設計者もいれば、学校を出たばかりの若い技術者もいなければならない。入社して間もない若い技術者に、レベルの高い金型を単独で設計しろというのは無理な話です。ベテランの金型エンジニアは、金型の構造を密室で作れば、完璧ではないかもしれないが、細部には考慮不足が必ずあるはずだ。最も重要で効果的な方法の一つは、集団レビューです。1970年代にドイツの金型本を買ったことを覚えている。Advanced Mold Structure 80 Examples』という本だった。私が最も影響を受けたのは、その本に書かれていた、金型構造の上で何度も繰り返さなければならない金型製作工程だった。まとめて見直す。これは私の金型キャリアに最も大きな影響を与え、本当に多くの恩恵を受けました。この問題については、誰もがコンセンサスを得ていると思います。金型流動解析、金型構造の動的解析、テスト品と設計品の3D比較解析など、多くのシミュレーション手法があります。金型設計の無理によるコストアップを最小限に抑えることができます。

二つ目のケースは設計の無駄である。金型ユーザーが明らかに500個のサンプルしか生産する必要がない場合、それは市場を開発するために使用されますが、300、000個の金型の寿命で金型を設計すると、コストが大きくなり、設計の無駄です。

金型コスト管理の第4の要素は、金型の試行回数を最小限にすることである。

多くの金型会社は、金型を発注してから金型が適格と判断されるまでの日数で金型加工費を計算する。何度試作しても金型が納品されない場合は、契約による罰金に加え、金型が工場に滞留する日数が多ければ多いほど加工費も高くなる。もちろん、金型トライのコストも相当なものだ。従って、金型試作の多発やコントロール不能は、金型コストコントロールの大きな盲点となる。

金型裁判が多い理由を分析してみよう。

ひとつは、金型設計の全体的な検討が十分でなく、金型構造に無理があるため、テスト後に何度も改良が必要になり、金型費用が予算をオーバーしてしまうこと。数回の改良で済むのであれば、幸いにも満足できないケースが多く、金型を廃棄して作り直すことになっても、このコストは抑えられない。また、金型設計は非常に良いが、金型加工が整っていないために、意味もなく試作の回数が増え、金型コストの上昇に直結するケースもある。この問題には異論がないので、多くの金型会社は測定器への投資を増やしている。

もうひとつは、金型を試す際に、最適な成形プロセスと射出成形機の機種を選択しなかったことである。金型は良い仕事をしたが、射出成形品は理想的ではなかった。金型の試用回数が意味もなく増え、金型のコストアップに直結する。これは一部の小さな金型工場でよく見られる問題である。

3つ目は、プラスチックの物性が十分に理解されておらず、収縮率さえも正確ではないということだ。このような状況は時々起こる。したがって、金型の試行回数を効果的に減らすためには、金型を設計する前にプラスチックの物性を理解する必要がある。

金型コストに影響する第5の要因は、金型材料と標準部品の購入である。

安定した評判の良い業者を選びましょう。安物買いの銭失いで金型が壊れてしまっては元も子もない。実際、そのようなケースは多い。サプライヤーの責任も問われるが、最大の損失はやはり金型会社と金型ユーザーだ。