مقدمة
يمكن أن يؤثر اختيار الراتينج على المعالجة والأداء ومتطلبات الامتثال وإجمالي تكلفة التصنيع في النظام المركب. قد تكون المتطلبات الحرارية أو الأداء الناري من بين العوامل التي يتم أخذها في الاعتبار عند تقييم نظام الراتنج الفينولي للتطبيق المركب. ومع ذلك، لا يمكن الحكم على فعالية التكلفة من سعر الراتنج وحده. وينبغي تقييمه من حيث التركيبة المركبة الكاملة، ونظام التعزيز، وطريق المعالجة، ودورة المعالجة، وإنتاجية المواد، ومتطلبات الجودة، وبيئة الخدمة، وتكلفة دورة الحياة.
يمكن أن توفر التكلفة الإجمالية لكل جزء مقبول أساس مقارنة أكثر ملاءمة من سعر الراتنج للكيلوغرام الواحد. هنا، يشير "الجزء المقبول" إلى مكون نهائي يلبي متطلبات الجودة والأداء والمؤهلات المعمول بها أو الامتثال للتطبيق المقصود.
فعالية التكلفة هي أكثر من سعر الراتنج
لا يؤدي انخفاض سعر شراء الراتينج تلقائيًا إلى إنتاج جزء مركب منخفض التكلفة. تعد تكلفة الراتينج مجرد مدخل واحد في نظام التصنيع حيث يساهم كل من الإنتاج ووقت الدورة والأدوات والخردة وإعادة العمل والتحقق من الأداء في التكلفة النهائية لكل جزء.
راتنج الفينوليمكن أن تختلف التكلفة باختلاف كيمياء الراتنج وشكل المنتج والتعديل ونظام المعالجة والمواد المضافة وأساس الشراء. يمكن أن يكون للأنظمة الفينولية الموردة أو المصنعة لمختلف طرق التصنيع المركبة هياكل تكلفة وخصائص معالجة مختلفة.
لا توجد فعالية التكلفة إلا فيما يتعلق بالتطبيق المحدد والأداء المطلوب وطريق التصنيع. ولذلك ينبغي تقييم سعر الشراء مع متطلبات المعالجة والتأهيل والإنتاج وتكلفة الإنتاج للعملية المقصودة.
عوامل تكلفة المواد والصياغة
تتضمن تكلفة المواد في النظام المركب عدة متغيرات تتجاوز السعر الاسمي للراتنج نفسه. عند التقييمالراتنجات الفينولية للمواد المركبة، ينبغي النظر في العوامل التالية:
- شكل المنتج مثل الراتنج الصلب أو المسحوق أو محلول الراتنج
- شراء الراتنج أو أساس التسعير، بما في ذلك أساس المواد الصلبة القابلة للاستخدام حيثما كان ذلك مناسبًا
- محتوى الراتنج المطلوب في المركب النهائي
- نظام التعزيز (النوع والشكل والمحتوى)
- الحشوات والمواد المضافة المطلوبة للتطبيق
- مكونات نظام المعالجة، عند الاقتضاء
- محتوى المواد الصلبة، حيثما كان ذلك مناسبًا لاستخدام المواد
- قيود التخزين أو مدة الصلاحية، حيثما ينطبق ذلك على جدولة الإنتاج
لا ينبغي أن تعتمد المقارنة الاقتصادية ذات المغزى بين عائلات الراتينج على سعر الراتينج الاسمي وحده عندما تختلف متطلبات الصياغة أو التعزيز أو نظام المعالجة أو المعالجة. توفر المقارنة على مستوى الصياغة والعملية أساسًا أكثر ملاءمة لتقييم التكلفة الإجمالية لكل جزء مقبول.
عوامل تكلفة المعالجة
يمكن أن تكون تكلفة المعالجة عنصرًا مهمًا في إجمالي تكلفة الجزء المركب. قد تشمل متغيرات تكلفة المعالجة ذات الصلة ما يلي:
- زمن دورة العلاج
- متطلبات ما بعد العلاج، حيثما ينطبق ذلك
- صب، التصفيح، أو وقت العملية الأخرى
- معالجة درجة الحرارة والضغط، حيثما ينطبق ذلك
- متطلبات الأدوات
- الطلب على الطاقة
- التعامل مع العمالة والمواد
- العائد، بما في ذلك الخردة وإعادة العمل
- الإنتاجية
وينبغي تقييم هذه العوامل فيما يتعلق بالتركيبة الفينولية الدقيقة وعملية التصنيع بدلاً من افتراضها من اسم عائلة الراتنج. تكون جداول المعالجة خاصة بالصياغة وعملية محددة وقد تعتمد أيضًا على هندسة الأجزاء والخصائص النهائية المطلوبة.
يجب تقييم الخردة وإعادة العمل والإنتاج باستخدام بيانات من التجارب أو عملية التصنيع ذات الصلة. يجب التحقق من خصائص المعالجة والمعالجة ذات الصلة للحصول على درجة الراتنج الدقيقة وشكل المنتج وعملية التصنيع.
متطلبات الأداء والامتثال
تصبح متطلبات الأداء جزءًا من التقييم الاقتصادي عندما يجب أن يفي المركب النهائي بمعايير التطبيق المحددة. قد تشمل اعتبارات الأداء ذات الصلة ما يلي:
- الخواص الميكانيكية (القوة، الصلابة، مقاومة الصدمات)
- حدود التعرض الحراري
- متطلبات الأبعاد
- التعرض للرطوبة أو المواد الكيميائية
- متطلبات الحريق أو الدخان، حيثما ينطبق ذلك
- الخصائص الكهربائية، حيثما ينطبق ذلك
- معايير الاختبار المطبقة أو مواصفات العميل
قد تكون المتطلبات الحرارية أو الأداء الناري ذات صلة عند تقييم نظام مركب الفينول لتطبيق معين. يجب إثبات الأداء للمركب الكامل باستخدام طريقة الاختبار ذات الصلة وتكوين العينة. لا تحدد هوية عائلة الراتنج وحدها تصنيفًا محددًا للأداء الحراري أو الناري للمركب النهائي.
يجب تقييم سلوك الأبعاد للمركب الكامل تحت درجة الحرارة والرطوبة وظروف الخدمة ذات الصلة بالتطبيق.
يجب أن تكون مطالبات الامتثال مدعومة بأدلة الاختبار أو التأهيل أو الشهادة المطبقة على المنتج المركب المحدد والاستخدام النهائي.
اعتبارات تكلفة دورة الحياة
قد تشمل العوامل وظروف التشغيل ذات الصلة بتحليل تكلفة دورة الحياة ما يلي:
- متطلبات التفتيش
- صيانة
- فترة الاستبدال
- التوقف
- بيئة الخدمة
- التخلص أو التعامل مع نهاية العمر
لا ينبغي المطالبة بتوفيرات دورة الحياة دون بيانات خدمة موثقة أو تحليل محدد لتكلفة دورة الحياة. يجب أن تعتمد توقعات عمر الخدمة على النظام المركب المحدد وبيئة الخدمة وتاريخ التحميل وجودة التصنيع.
قد تؤثر معالجة نهاية العمر الافتراضي على تكلفة دورة الحياة ويجب تقييمها بالنسبة للنظام المركب المحدد ومسار إدارة النفايات المطبق.
لماذا تتطلب مقارنات تكلفة الراتنج بالراتنج شروطًا متطابقة
إن البيانات العامة التي تفيد بأن إحدى عائلات الراتنجات أرخص أو أكثر فعالية من حيث التكلفة من عائلة أخرى توفر قيمة فنية محدودة ما لم تتم مطابقة شروط المقارنة. يمكن أن يختلف الأداء والتكلفة داخل كل عائلة راتينج وفقًا للدرجة والتركيبة وطريق المعالجة.
قد تشمل شروط المقارنة ذات الصلة ما يلي:
- نفس التطبيق أو تطبيق مماثل
- بنية التعزيز المماثلة
- نطاق صياغة قابلة للمقارنة
- هدف الأداء المعادل
- طريق المعالجة المقارن
- حجم الإنتاج المقارن
- نفس الأساس الجغرافي والزمني للتسعير
- نفس أساس محاسبة التكاليف
يجب أن تحدد المقارنة المفيدة أولاً ما إذا كان كل نظام مرشح يلبي معايير الأداء والجودة المطلوبة قبل مقارنة تكلفة الإنتاج. قد لا يكون النظام المركب ذو التكلفة الأقل لكل جزء مقبول في أحد التطبيقات هو النظام الأقل تكلفة في تطبيق آخر ذي متطلبات أداء أو معالجة مختلفة.
ما يجب على المصنعين والمشترين المركب تقييمه
لمصنعي المركب
- ما هي كيمياء الراتنج الفينولي والدرجة الدقيقة التي يتم تقييمها؟
- ما هو نظام التعزيز والحشو المستخدم؟
- ما هو محتوى الراتنج المطلوب في المركب النهائي؟
- ما هي دورة العلاج وما بعد العلاج المحددة؟
- ما هو مسار المعالجة والأدوات المستخدمة؟
- ما هي بيانات الخردة وإعادة العمل والإنتاج المتوفرة من التجارب أو الإنتاج؟
- ما هو حجم الإنتاج الذي ينطبق على التقييم؟
- ما هي اختبارات الأداء الميكانيكية أو الحرارية أو الحريق أو الدخان أو غيرها من اختبارات الأداء التي تنطبق على التطبيق المقصود؟
- ما هي بيئة الخدمة المتوقعة للجزء النهائي؟
للمشترين
- التعيين الدقيق للصف
- نوع الراتنج / الكيمياء
- شكل المنتج
- مواصفات اللزوجة أو التدفق، عند الاقتضاء
- محتوى المواد الصلبة، عند الاقتضاء
- توثيق العلاج
- معلومات التخزين ومدة الصلاحية، حيثما ينطبق ذلك
- ورقة البيانات الفنية (TDS)
- صحيفة بيانات السلامة (SDS)
- شهادة التحليل (CoA)
- طرق الاختبار ذات الصلة
- نتائج تقييم العينة في الصيغة المركبة المقصودة، حيثما كان ذلك متاحا
يميز TDS أو CoA من الراتنج درجة الراتنج الموردة ولكنه لا يحدد بحد ذاته اقتصاديات التصنيع أو سلوك المعالجة أو الأداء المركب النهائي في تطبيق معين. وينبغي تحديد الأداء النهائي المركب من خلال الاختبار أو التأهيل المناسب، في حين ينبغي تقييم اقتصاديات التصنيع باستخدام بيانات العملية أو التجربة أو الإنتاج ذات الصلة، حيثما كانت متاحة.
خاتمة
تعتبر فعالية تكلفة نظام الراتنج الفينولي خاصة بالتطبيق ويجب تقييمها للنظام المركب الكامل وطريق التصنيع. سعر الراتنج وحده لا يكفي. يمكن أن يؤثر استخدام المواد، ودورة المعالجة، والأدوات، والإنتاجية، والخردة، وإعادة العمل، واختبار الامتثال، والأداء المطلوب، وشروط الخدمة على التكلفة الإجمالية لكل جزء مقبول.
يجب أن تستخدم المقارنات مع عائلات الإيبوكسي أو البوليستر أو غيرها من الراتنجات تركيبات متطابقة وأهداف أداء مكافئة وظروف إنتاج قابلة للمقارنة ونفس أساس التكلفة. يتم دعم القرارات الاقتصادية بشكل أفضل من خلال بيانات الأداء والعمليات ذات الصلة بالتطبيقات بدلاً من الافتراضات العامة لعائلة الراتنج.
مراجع
- هيوبر، سي.، شوينغشاندل، إن، وشليدجيفسكي، آر. (2019). انتشار عدم اليقين وتحليل الحساسية في تقدير تكلفة التصنيع المركب: إطار عمل ألفا وتطوير أداة التكلفة. *التصنيع المتقدم: علوم البوليمرات والمركبات، 5*(2)، 69-84. دوى: 10.1080/20550340.2019.1599536
- جوتوفسكي، تي، هولت، دي، ديلون، جي، نيوه، إي تي، ميوتر، إس، كيم، إي، وتسي، إم. (1994). تطوير نموذج التكلفة النظرية للتصنيع المركب المتقدم. *صناعة المركبات، 5*(4)، 231-239. دوى: 10.1016/0956-7143(94)90138-4
- كلوتشاكوفا، م. (2004). الخواص الريولوجية للراتنج الفينولي كمقدمة مصفوفة سائلة لتشريب مركبات الكربون الكربونية فيما يتعلق بظروف عملية التكثيف. *العلوم المركبة والتكنولوجيا، 64*(7-8)، 1041-1047. DOI: 10.1016/j.compscitech.2003.09.013
- Yao, K., Adams, D., Hao, A., Zheng, JP, Liang, Z., & Nguyen, N. (2017). مركب راتينج الجرافيت الفينولي عالي التوصيل والقوة لتطبيقات الألواح ثنائية القطب. *الطاقة والوقود، 31*(12)، 14320-14331. دوى: 10.1021/acs.energyfuels.7b02678