3D-printen stuwt lean manufacturing van goed naar geweldig

Onlangs organiseerde onze 3D-printgroep seminars in heel New York en Pennsylvania, getiteld "Smarter Manufacturing:Additive is the New Fourth Shift". Door deze presentaties te maken, kregen we de kans om de productie in de wereld van vandaag onder de loep te nemen en na te denken over hoe 3D-printen de grootste impact kan hebben.

Productie in 2018

Als je vandaag naar de productie kijkt, kun je niet anders dan versteld staan. In onze moderne wereld is het ongelooflijk dat we zoveel verschillende producten kunnen kopen. Kun je je de reis voorstellen die een product aflegt voordat je het uiteindelijk koopt?

Laten we eens kijken naar iets eenvoudigs:een schaar. De metalen messen moesten worden omgezet van ijzererts dat uit de grond werd gewonnen in staal. Dat staal moest worden bewerkt en geslepen tot messen met de juiste vorm. Staal wordt op een aparte methode gebruikt en bewerkt om de schroef te maken waarmee de bladen langs elkaar kunnen bewegen. Olie wordt uit de grond gepompt en geraffineerd om plastic korrels te maken. Die plastic pellets worden verwarmd en onder druk in de met staal bewerkte spuitgietmatrijs geduwd om de handvatten te vormen. De handgrepen, messen en schroef zijn op zo'n manier in elkaar gezet om een ​​functioneel snijgereedschap te creëren.

Productie-efficiëntie

Als dat op zichzelf niet indrukwekkend genoeg is, gebeurt dat proces miljoenen keren en worden die eenheden over de hele wereld verzonden. De proceskosten worden zo laag gehouden dat jij en ik voor één dollar een schaar in de winkel kunnen kopen, en alle partijen die moeite hebben gedaan om die schaar te maken, hebben (hopelijk) geld verdiend.

Kun je je voorstellen hoeveel tijd er is besteed aan het maken van elk gereedschap en onderdeel van die schaar? Hoe zit het met iets ingewikkelders? Een broodrooster, een smartphone en een auto zijn allemaal aanzienlijk gecompliceerder, en toch wordt elk van deze tegenwoordig geproduceerd en beschikbaar gesteld aan consumenten tegen prijzen die ze zich kunnen veroorloven. Wanneer deze producten efficiënter kunnen worden geassembleerd, wint iedereen. De winst voor bedrijven kan toenemen, terwijl producten betaalbaarder worden gemaakt voor het publiek. Hoe kunnen we ongelooflijke productieprocessen nemen en ze verbeteren? En welke rol kan 3D-printen daarbij spelen?

Productiemethoden

Er zijn veel verschillende methoden om de productie slanker te maken en te streven naar optimalisatie. Toyota wordt over het algemeen gecrediteerd met de oprichting van de eerste methoden van lean manufacturing, gericht op het opzettelijk aanpakken en elimineren van overbelasting, inconsistentie en verspilling. Drie gebieden waarop 3D-printen verspilling kan helpen elimineren:in beweging, oververwerking en defecten.

1. Verspilling van beweging

Waste of Motion treedt op wanneer een apparaat of een persoon verder moet gaan dan nodig is om een ​​taak te voltooien. 3D-printen kan worden gebruikt om aangepaste gereedschapshouders, lade-organizers en organisatorische bakken te maken, zodat werknemers alles wat ze nodig hebben zo dicht mogelijk bij de hand hebben. Omdat deze artikelen op maat zijn ontworpen voor de productieomgeving of het werkstation, zijn ze waardevoller dan kant-en-klare opties. Als op maat gemaakte producten zoals deze zouden worden gemaakt met conventionele bewerking, zouden het materiaal en de machinetijd samen veel duurder zijn dan hun 3D-geprinte tegenhangers.

2. Verspilling van oververwerking

Verspilling van oververwerking komt het meest voor bij het ontwerpen van een hulpmiddel om te helpen bij uw productieproces. Vanwege de beperkingen rond welke vormen gemakkelijk kunnen worden gesneden met conventionele frees- of draaibewerkingen, moeten ontwerpers zich afvragen:"Hoe zou ik dit onderdeel maken?" tijdens elke minuut ontwerpen. Bij het ontwerpen van een tool om te maken via 3D-printen, verandert de vraag in "Wat wil ik dat dit onderdeel bereikt?" Vanwege de additieve aard van 3D-printen, kan een assemblage van vijf of meer conventioneel vervaardigde onderdelen vaak worden gecombineerd tot een enkel additief vervaardigd onderdeel dat dezelfde taak vervult.

3. Afval veroorzaakt door defecten

Afval veroorzaakt door defecten hangt af van verschillende factoren, maar een van de belangrijkste manieren waarop 3D-printen kan helpen, is de inspectie van onderdelen. We hebben gezien dat een groot aantal productieklanten kosteneffectieve meet- of "go/no-go"-meters creëerden waarmee ze meer aandacht aan detail kunnen besteden aan hun inspectie-inspanningen. Door kosteneffectieve meetinstrumenten in 3D te printen, kunnen fabrikanten meer onderdelen en vaker controleren, waardoor er minder producten worden gesloopt als gevolg van fouten. Gereedschaps- of bewerkingsproblemen worden gemakkelijker te lokaliseren wanneer onderdelen op verschillende punten in het productieproces kunnen worden gecontroleerd.

Moderne productie is een ongelooflijk proces dat gemakkelijk kan worden vergeten wanneer producten mooi voor ons worden uitgestald in winkels of online zonder dat het volledige verhaal van hun oorsprong wordt verteld. Wat een geweldig productieproces boven een functioneel proces plaatst, is vaak intense aandacht voor detail van elke stap van het proces, op zoek naar kleine manieren om verspilling te verminderen en de workflow te optimaliseren. Aangezien bedrijven een paar seconden per bewerking in hun productieproces besparen, vermenigvuldigd met de honderdduizenden onderdelen gedurende een jaar, kan het geld dat daarmee gepaard gaat aanzienlijk zijn. 3D-printen kan een geweldig hulpmiddel zijn bij het maken van de fysieke onderdelen die nodig zijn om die veranderingen door te voeren.

Tags:3D-printen, Meters, Magere productie, Materiaal, Onderdeelinspectie, Productie