De waarde van additieve productie ligt recht voor je neus:kosten verlagen op productielijnen

3D-printen heeft de afgelopen vijf jaar een lange weg afgelegd. 3D-printers zijn gemakkelijk verkrijgbaar en betaalbaar en de kennis van de technologie is toegenomen binnen bedrijven. Het wordt algemeen erkend als een op zichzelf staande productietechnologie en haalt vaak de krantenkoppen.

Het eerste 3D-geprinte huis ging dit jaar in de verkoop, en naast een groot aantal consumentenartikelen worden 3D-geprinte producten routinematig gebruikt in een breed scala van sectoren, van hernieuwbare energie voor de gezondheidszorg. Kortom, AM heeft ons een extra manier gegeven om dingen te maken. Wat echter minder vaak wordt erkend, is de waarde van 3D-printen die voor u ligt, bijvoorbeeld door de kosten op productielijnen te verlagen door tools te optimaliseren.

Denk klein, bespaar groot

We kunnen niet ontkennen dat AM van grote waarde kan zijn bij gebruik in eindtoepassingen. Wat we zien is dat deze producten vaak het resultaat zijn van grootschalige R&D-projecten met aanzienlijke kosten en doorlooptijden. Om van AM te profiteren, hoeven productieorganisaties echter niet groot te denken en hun eindproduct radicaal te veranderen - ze kunnen eenvoudig de manier waarop ze eraan komen verbeteren. De quick wins van AM kunnen zelfs liggen in de introductie ervan in bestaande productieprocessen.

Voor de mensen die met en aan zeer complexe traditionele productielijnen werken, kan dit als een verrassing en een opluchting komen. Productielijnen bevatten doorgaans tienduizenden grijpers, beugels en andere componenten die elk een kans voor AM vertegenwoordigen. Additive manufacturing hoeft of wil traditionele productie niet vervangen. Wat het echter wel kan doen, is een impact creëren en de kosten verlagen op traditionele lijnen - of het nu gaat om spuitgieten, complexe assemblagelijnen of bottelinstallaties. Meer nog, het kan voordelen opleveren die verder gaan dan kostenbesparingen.

Kleine wijzigingen in uw productie, zoals deze opnieuw ontworpen zuiggrijper , kan aanzienlijke positieve effecten hebben.

Kosten gehalveerd voor eenvoudige mal bij Volvo (plus extra voordelen)

Neem bijvoorbeeld Volvo Car Gent. De helft van de jaarlijkse autoproductie van Volvo vindt in deze fabriek plaats, met ongeveer 57 auto's die elk uur van de band rollen. Snelheid is de sleutel, maar precisie ook. Dit is een nog grotere uitdaging, aangezien drie verschillende reeksen — en verschillende modellen binnen elke reeks — in dezelfde productielijn worden vervaardigd.

Elke auto heeft een specifiek merk nodig met het logo, het modelnummer en andere markeringen. Dit kan lastig zijn, omdat de badge snel en zonder beschadiging van de lak op een specifieke locatie moet worden geplaatst. Voorheen was dit gedaan met een verscheidenheid aan omslachtige lijmmallen - ongelukkige combinaties van zwaar, delicaat en duur. Bovendien duurde het zes weken voordat er een nieuwe arriveerde als er een kapot ging.

Dit soort lastige productielijntools zijn vaak de beste kandidaat om te laten zien wat AM te bieden heeft. De belangrijkste gedachte bij het bekijken van de mal voor AM:net zoals eindproducten niet volledig 3D-geprint hoeven te worden, evenmin alle onderdelen van een fabricagetool, vooral als een combinatie de kosten verlaagt.

Deze mal heeft 3D-geprinte componenten en kost 48% minder dan de traditionele mal.

Het Materialize-team bekeek de mal en realiseerde zich dat deze gemaakt kon worden van een mix van kant-en-klare en 3D-geprinte onderdelen om deze op meerdere fronten te verbeteren. Ze begonnen met standaard koolstofbuizen voor het frame, die licht, duurzaam en gemakkelijk verkrijgbaar zijn. Dit werd vervolgens aangepast met 3D-geprinte verbindingspunten, pads en buffers. Elk onderdeel is gemaakt van verschillende materialen met de meest geschikte eigenschappen. In totaal kostte het 48% minder dan de vorige mal.

Maar kostenbesparingen zijn er in vele gedaanten

Hoewel deze flexibiliteit bij het maken van de mal de snelheid en nauwkeurigheid verbeterde waarmee Volvo auto's kon maken, ontdekten ze dat er nog andere voordelen waren — allemaal tegen bijna de helft van de kosten. De mal was bijna tweederde lichter, dus gemakkelijker en veiliger in gebruik, wat leidde tot een andere subtiele kostenbesparing:minder fouten. De kortere doorlooptijden betekenen een lager risico op kostbare uitvaltijd en een verminderde behoefte om de mallen op voorraad te houden op locatie. Wat begon als een goedkopere productietool, leverde uiteindelijk meerdere kostenvoordelen op, naast voordelen op het gebied van gezondheid, veiligheid, kwaliteit en toeleveringsketen.

Meer voordelen op de lange termijn

Volvo's nieuwe mal was een directe kostenverbetering ten opzichte van zijn voorganger. Maar het is belangrijk op te merken dat dit niet altijd het geval is. In 2017 , kwam Signify (toen nog Philips Lighting) met een interessante propositie naar Materialise. Kan 3D-printen worden toegepast om het faalpercentage van bepaalde componenten op hun assemblagelijn te verbeteren? De samenwerking resulteerde in de heruitvinding van een lamphouderbeugel en zuiggrijper die vier jaar onafgebroken hebben gefunctioneerd zonder één keer kapot te gaan, waardoor een kostenbesparing van circa € 89.000 per jaar wordt gerealiseerd.

Dit is een applicatie die het grootbeeld van Signify laat zien. De onderdeelprijs zelf zorgde niet voor kostenreductie, maar door het wegnemen van de noodzaak voor onderhoud heeft Signify in vier jaar tijd ruim een ​​kwart miljoen euro bespaard. Allemaal met een paar onderdelen die in de palm van je hand passen.

Kosten besparen door innovatie

Baanbrekende innovatie kan ongelooflijke waarde ontsluiten, en we moeten absoluut de grenzen blijven verleggen van eindproducten voor 3D-printen. Maar groot dromen mag niet betekenen dat we de kansen over het hoofd zien die voor ons liggen:de vele traditionele productielijnen over de hele wereld, boordevol bescheiden onderdelen die vandaag beter kunnen worden gemaakt, waardoor de kosten en de voetafdruk van alle productie worden verminderd.

Volvo Car Gent ontdekte dat ze het gewicht en de kosten konden verminderen en tegelijkertijd de nauwkeurigheid en de veiligheid van het personeel konden verbeteren. En dit kwam allemaal uit een klein deel van de productielijn. Wat begon als een proef, werd al snel een nieuwe manier van denken op de productievloer - een kans om meer te weten te komen over AM en de manier waarop we dingen van de grond af aan en van binnenuit maken te veranderen.