Количество настольных 3D-принтеров растет в обрабатывающей промышленности. Это связано с тем, что системы с синтезированными филаментами (FFF) обеспечивают доступный метод для производства промышленных инструментов и приспособлений, которые ускоряют время выхода на рынок компаний, одновременно снижая затраты, связанные с тем, что эти детали сделаны сторонним поставщиком услуг.

В случае с Volkswagen Autoeuropa, опираясь на 3D-принтеры Ultimaker, чтобы изготовить эти компоненты внутри компании, было достигнуто 95-процентное сокращение времени разработки и снижение затрат на 91 процент, что позволило компании сэкономить сотни тысяч долларов.

Как такое явление возможно?

Производственные инструменты в Volkswagen Autoeuropa

Volkswagen Autoeuropa, из Палмела, Португалия, является сборочным заводом компании, связанным с производством Volkswagen Sharan, Scirocco, Eos и Seat Alhambra на общее количество более 100 000 автомобилей в год.

Те, кто не знаком с таким крупномасштабным производственным проектом, могут не знать о том, что ключом к рационализации производственного процесса являются инструменты и приспособления. Поскольку члены команды Volkswagen Autoeuropa используют их в сборочном конвеере, эти средства производства позволяют сотрудникам выполнять задачи быстро и точно.

Исторически сложилось так, что Volkswagen Autoeuropa пришлось полагаться на сторонних поставщиков услуг для производства инструментов для каждого нового сборочного производства. Весь процесс аутсорсинга для производственных средств не только стоит больше для производителя, но и задерживает производственный процесс. В дополнение к документам и времени, связанными с поставщиками, компании пришлось полагаться на пробный и ошибочный подход к использованию новых инструментов, их тестирование и запрос ревизий от поставщика.

В 2014 году, однако, Volkswagen Autoeuropa начали использовать недорогие 3D-принтеры FFF от Ultimaker, чтобы внедрить процесс изготовления инструментов.

Производственная 3D печать Aids In-House

Аддитивное производство (AM) имеет хорошо документированные преимущества перед традиционными формами производства, которые делают технологию особенно подходящей для изготовления инструментов и приспособлений для производственных операций.

Благодаря возможности перевода файла САПР непосредственно в физический объект можно создавать пользовательские элементы по требованию. Без необходимости в дорогих пресс-формах или обработке с ЧПУ одноразовые части могут быть напечатаны на 3D принтере для конкретной задачи за небольшую стоимость. Это особенно важно для производственных инструментов, которые могут использоваться нечасто для конкретной работы.

Кроме того, благодаря аддитивному характеру технологии трехмерная печать позволяет детализировать детали, которые невозможно сделать с любой другой технологией, которая будет производиться, включая сложные геометрии с полостями, свесами и поднутрениями.

После того, как Volkswagen Autoeuropa представила FFF 3D-печать для своей производственной деятельности, эти преимущества вскоре вступили в игру. В качестве средства снижения зависимости компании от сторонних поставщиков, инженеры-производители, дизайнеры и техники CAD сначала рассмотрели процессы производства и контроля качества, ища области, где трехмерная печать может иметь определенную выгоду для изготовления датчиков, инструментов и приспособлений.

После создания проектов они создаются в Cura, бесплатное программное обеспечение для управления 3D-печатью Ultimaker и отправляются на 3D принтер, расположенный рядом со сборочной линией. Когда команда приходит на следующее утро, она уже может начать немедленно использовать новые инструменты.

Используя утилиту, по качеству и эргономике, операторы цеха могут быстро вносить изменения благодаря отзывам, проверке и обзору. Эта концепция "инвентаря" позволяет точно, вовремя и более быстро повторять проекты, чтобы цех мог начать использовать новые конструкции сразу после изготовления.

«Теперь у нас есть еще больше инструментов, с лучшей поддержкой и за гораздо меньшие деньги. Просто напечатав несколько инструментов, мы можем вернуть первоначальные инвестиции », - сказал Луис Паскоа, менеджер Pilot Plant в Volkswagen Autoeuropa. «Сроки и затраты на производство инструментов привели нас к быстрой рентабельности инвестиций, лучшему качеству продукции и удовлетворенности на протяжении всего процесса - от этапов разработки до конечного продукта. Наши инновационные 3D-печатные продукты используются в нескольких областях и считаются лучшими практиками в Volkswagen Group».

«У Ultimaker у нас больше автономии, и этот статус позволяет нам быстро оптимизировать продукт и создавать инструменты для поддержки производства», - добавил Луис Рейс, инженер Pilot Plant в Volkswagen Autoeuropa.

Пользовательские инструменты 3DPrinted от Volkswagen Autoeuropa

Среди инструментов, созданных до сих пор компанией, являются позиционирующая и винтовая сборка, называемая «poka-yoke», которая предотвращает царапины или повреждение колес во время процесса сборки. При использовании сторонних устройств это устройство будет стоить 800 евро за штуку и изготовление займет 56 дней, чтобы получить адекватный инструмент. С Ultimaker стоимость составляет всего € 21 за штуку, с 10-дневным временем обработки.

Volkswagen Autoeuropa также использует значок подъемной двери для правильного, многократно и эффективного позиционирования эмблемы 2.0 TDI для Sharan. Это будет стоить 400 евро за штуку и потребуется 35-дневное время с внешним поставщиком. С помощью собственных 3D-принтеров FFF стоимость была уменьшена в 40 раз до всего лишь 10 евро за штуку и занимает всего четыре дня, чтобы получить правильный инструмент для значка.

Помощь, предназначенная для оказания помощи операторам, когда они выполняют предварительную сборку крышки топливного бака, которая ранее стоила колоссальных 600 и 49 дней для создания, была снижена до € 12 за штуку и всего 7 дней для производства.

Треугольный оконный манометр, который используется для позиционирования заднего четвертного окна автомобиля с максимальной точностью и наиболее последовательной отделкой, будет стоить 180 евро за штуку и займет 8 дней. 3D напечатанный оконный манометр занимает всего 6 дней для производства и стоит всего 35 евро за штуку.

Все эти цифры складываются быстро, а усугубленное время и экономия средств впечатляют. Хелена Тринхеирас, инженер Pilot Plant в Volkswagen Autoeuropa, уточнила: «При разработке 3D-печати происходит сокращение затрат на 91 процент и сокращение времени разработки инструмента на 95 процентов. Ultimaker позволяет улучшить эргономику инструмента на 28 процентов, а качество конечного продукта - на 35 процентов ».

Volkswagen Autoeuropa теперь имеет семь 3D-принтеров Ultimaker, которые позволяют компании выпускать 93 процента всех ранее реализованных внешних инструментов. Это составляет примерно 150 000 евро в виде сбережений на 2016 год и целевую сумму в размере 250 000 евро на сбережения в 2017 году.

Интересно подумать, что трехмерная печать, технология, ранее связанная с прототипированием, оказалась настолько ценной для такой компании, как Volkswagen Autoeuropa, таким уникальным способом. Просто используя настольные FFF 3D-принтеры для создания производственных инструментов, компания смогла оптимизировать рабочий процесс и сэкономить деньги. Учитывая точные цифры, представленные Volkswagen Autoeuropa, будет не удивительно, если этом примеру последуют и другие крупные производители.

Источник: 3D Print Soften