W dobie szczupłej i zwinnej produkcji firmy szukają sposobów na maksymalizację produktywności przy jednoczesnym utrzymaniu kosztów na minimalnym poziomie. Aby poprawić wydajność i jakość operacji produkcyjnych, firmy często polegają na przyrządach, uchwytach i innych pomocach produkcyjnych. Podczas gdy tradycyjne techniki produkcji mogą sprawić, że wytwarzanie środków pomocniczych będzie długim i kosztownym procesem, druk 3D – znany również jako produkcja addytywna (AM) – może sprawić, że te narzędzia staną się rzeczywistością szybciej i taniej.
Pomoce produkcyjne obejmują zarówno proste narzędzia, przykładowo linijkę lub kalibrator, jak i złożone przyrządy i uchwyty mocujące. Skuteczne pomoce produkcyjne zwiększają wydajność i powtarzalność produkcji, co skutkuje wyższą jakością produktów i niższymi kosztami. Te narzędzia są niezbędne do zapewnienia optymalnego przepływu pracy na halach montażowych.
Ogólnie rzecz biorąc, pomoce produkcyjne oferują następujące korzyści:
- Jakość — defekty są szybko wykrywane za pomocą mierników lub systemów typu zaliczony/niezaliczony.
- Powtarzalność — jednolita produkcja z prawidłowym rozmieszczeniem części
- Wydajność — usprawnienie produkcji; zmniejszenie ilości kroków potrzebnych do montażu.
- Redukcja wymagań — zapewnia narzędzia w pełni dopasowane do części, eliminując potrzebę wykwalifikowanych operatorów maszyn
- Zmniejszone koszty — w wyniku zwiększonej produktywności w połączeniu ze spadkiem liczby zepsutych części i zapotrzebowaniem na wykwalifikowaną siłę roboczą.
Przykładowe oprzyrządowanie wytwarzane addytywnie w technologii HP Multi Jet Fusion 3D
Przełamywanie schematów z drukiem 3D w roli głównej
Chociaż proste przyrządy i osprzęt są dostępne od ręki, producenci często potrzebują narzędzi produkcyjnych unikalnych dla ich operacji i produktów. Najpopularniejszą metodą produkcji niestandardowych pomocy produkcyjnych jest obróbka CNC z wykorzystaniem stali, aluminium lub tworzywa sztucznego. Inne konwencjonalne technologie obejmują formowanie wtryskowe i wytłaczanie. Te subtraktywne metody wytwarzania zwykle wiążą się z długimi czasami realizacji, wysokimi kosztami produkcji i małą elastycznością w zakresie iteracji projektu.
Dzięki drukowaniu w 3D przyrządów i osprzętu można je dostosować do produktu i operacji montażowych szybciej i przy niższych kosztach w porównaniu z konwencjonalnymi metodami. Druk 3D oferuje kilka kluczowych zalet, które usprawniają produkcję przyrządów i osprzętu:
Szybsze czasy realizacji
Kluczową zaletą druku 3D jest szybkość. W przeciwieństwie do obróbki lub innych konwencjonalnych metod produkcji, które mogą zająć tygodnie (lub miesiące w przypadku outsourcingu) i mogą wymagać intensywnego planowania, druk 3D jest zautomatyzowanym procesem produkcji cyfrowej. Oznacza to, że części nie będą wymagały dodatkowych narzędzi takich jak na przykład formy — wszystko, co jest potrzebne do rozpoczęcia produkcji, to model CAD. Dzięki temu druk 3D idealnie nadaje się do wytwarzania jednorazowych części, takich jak niestandardowe pomoce produkcyjne.
Szybkość, z jaką można wytwarzać przyrządy i osprzęt za pomocą druku 3D, oznacza, że jest on również idealny do wielu iteracji. Dzięki zastosowaniu technologii HP Multi Jet Fusion (MJF) różne iteracje projektu mogą być wytwarzane w jednym cyklu produkcyjnym, co zapewnia elastyczność w zakresie szybkiego wprowadzania zmian w projekcie i modyfikacji testowych.
Swoboda projektowania
Druk 3D może wytwarzać skomplikowane geometrycznie części, których nie zawsze da się wytworzyć tradycyjnymi metodami produkcyjnymi. Wyzwolony z ograniczeń konwencjonalnej produkcji, druk 3D jest w stanie wytwarzać złożone części i skomplikowane geometrie, otwierając prawie nieskończone możliwości konfiguracji pomocy w produkcji bez kosztów związanych z twardym oprzyrządowaniem.
Konsolidacja komponentów
Dzięki swobodzie projektowania druk 3D pozwala również na konsolidację komponentów. Narzędzia produkcyjne skonstruowane z wielu komponentów wymagających montażu i pasowania mogą być zaprojektowane jako jedna część, co zmniejsza koszty i skraca czas realizacji związany z operacjami montażowymi.
Poprawiona ergonomia
Biorąc pod uwagę, że przyrządy i osprzęt są fizycznie obsługiwane przez pracowników na hali produkcyjnej, lekkie i łatwo dostępne narzędzia są priorytetem dla producentów. Tradycyjnie produkowane narzędzia, wytwarzane z ograniczeniami projektowymi, mogą być ciężkie i nieporęczne, co zwiększa obciążenie pracowników i czas spędzony na linii produkcyjnej. Przyrządy i osprzęt, którym brakuje podstawowej ergonomicznej funkcjonalności, mogą mieć ogromny wpływ na jakość i wydajność, na przykład zwiększoną liczbę defektów, znaczne przestoje na hali produkcyjnej i dyskomfort pracowników.
Swoboda projektowania i konsolidacja w druku 3D pozwala na lżejsze pomoce produkcyjne z lepszą obsługą. Drukowane w 3D pomoce produkcyjne to skuteczny sposób na uwzględnienie konturów i organicznych kształtów, które zwiększają bezpieczeństwo, wydajność i komfort pracowników. Ponadto wysokowydajne polimerowe materiały do druku 3D mogą tworzyć mocne, lekkie pomoce produkcyjne o ulepszonych właściwościach mechanicznych.
Usprawnienie produkcji
Druk 3D poprawia wydajność przyrządów i osprzętu, będąc bardziej wydajnym sposobem wprowadzania nowych i ulepszonych projektów do produkcji. Dostępność pliku cyfrowego oznacza, że pomoce produkcyjne mogą być produkowane w mniejszych ilościach lub w razie potrzeby. Ten „cyfrowy inwentarz” jest zawsze dostępny, a pomoce produkcyjne można szybko i bez wysiłku aktualizować i przeprojektowywać. Co więcej, druk 3D zapewnia możliwość personalizacji pomocy produkcyjnych i części za pomocą numerów seryjnych, dat produkcji i innych kluczowych danych inwentaryzacyjnych i produkcyjnych.
Oszczędności kosztów
Ostatecznie wszystkie powyższe korzyści prowadzą do obniżenia kosztów, w porównaniu z wytwarzaniem niestandardowych pomocy produkcyjnych przy użyciu konwencjonalnych metod. Niestandardowe pomoce produkcyjne drukowane w 3D oferują krótsze czasy realizacji, złożoność i dostosowywanie w celu zwiększenia produktywności i obniżenia kosztów operacyjnych.
Szablon i uchwyt do wiercenia wydrukowany w technologii HP MJF 3D z PA 11
Pomoce produkcyjne drukowane w 3D w akcji
Wielu producentów wykorzystuje druk 3D w wytwarzaniu narzędzi produkcyjnych ze względu na ekonomię i wzrost produktywności, jaki oferuje. Inwestycje w branżę AM wzrosły w ciągu ostatnich kilku lat z milionów dolarów do dziesiątek lub setek milionów i reprezentują innowacyjny potencjał branży. Drukowane w 3D z tworzyw sztucznych narzędzia i uchwyty są lżejsze od metalowych, a jednocześnie są w stanie spełnić wymagania wytrzymałościowe.
Satair — firma podwykonawcza Airbusa, chciała przyspieszyć konserwację samolotów poprzez produkcję narzędzi na żądanie. Podczas wspólnego projektu pilotażowego z Fast Radius, który specjalizuje się w addytywnej produkcji na żądanie, zaprojektowano i wyprodukowano w technologii HP Multi Jet Fusion trzy nowe narzędzia: podkładki GAGS, narzędzia do wyrównywania łożysk łopatkowych i do blokowania klap w pozycji zerowej. Kolorowa drukarka 3D HP Jet Fusion 580 została specjalnie wybrana do tej aplikacji ze względu na szereg zalet, w tym: właściwości mechaniczne oferowanych wydruków i przyspieszenie czasu projektowania. Oprócz pełnego spektrum kolorów druk HP 3D umożliwia wytwarzanie części o optymalnych właściwościach mechanicznych i pozwala na wielokrotne iteracje projektu, co znacznie skraca czas rozwoju produktu.
Kolor umożliwia precyzyjne przekazywanie wiedzy projektanta wykonującemu projekt – monterowi. Zastosowanie barw w elemencie drukowanym przestrzennie pozwala zminimalizować prawdopodobieństwo nieprawidłowego montażu i sprawdzić zużycie części, tak aby ją wymienić w odpowiednim czasie.
Pomoce produkcyjne drukowane w kolorze - poprawa bezpieczeństwa i wydajności w fabrykach, a także przyspieszenie montażu złożonych elementów
Maksymalizacja produktywności
Pomoce produkcyjne to podstawa produkcji. Niezależnie od tego, czy są to przyrządy, uchwyty czy przymiary — produktywność i efektywność produkcji zależą od dostępności wysokiej jakości pomocy produkcyjnych.
Drukowane w 3D przyrządy, osprzęt i inne pomoce produkcyjne pomagają zmaksymalizować produktywność i poprawić jakość operacji w ułamku czasu i kosztów konwencjonalnych procesów. Firmy produkcyjne na rynku polskim, które chcą sprostać rosnącym potrzebom swoich klientów, mogą wykorzystać druk 3D do wprowadzenia szybkich zmian na swoich liniach produkcyjnych, zyskując tym samym ogromną przewagę konkurencyjną dzięki poprawie zarówno wydajności, jak i jakości na swoich liniach produkcyjnych i montażowych.
Zacznij usprawniać swoją produkcję już dziś, korzystając z platformy do druku 3D na zlecenie, gdzie wbudowany kalkulator kosztów umożliwia uzyskanie natychmiastowej wyceny konkretnego komponentu jeszcze przed rozpoczęciem samego procesu.
CZYTAJ WIĘCEJ: