Audi Sport: Instrumente, dispozitive și monturi imprimate 3D într-o zi, în loc de săptămâni

Când noul Audi E-Tron GT a fost lansat, locația Audi Sport Böllinger Höfe din Heilbronn, Germania, a avut nevoie rapid de aproape 200 de noi instrumente, dispozitive și monturi pentru producție. Proiectarea acestor instrumente necesită mult timp, iar externalizarea producției poate dura uneori multe săptămâni sau chiar luni. Automatizarea proiectării și imprimarea 3D au oferit un flux de lucru fără precedent pentru Audi Sport.

„Producem aproape opt sute de instrumente, dispozitive și monturi pentru fabrica noastră aici,” a spus Cem Guelaylar, expert în imprimare 3D la Audi Sport. „Externalizarea necesită mai mult de două, trei, patru săptămâni sau chiar luni, depinzând de furnizor și de procesul de a aduce comanda la furnizor. Imprimarea 3D ne-a ajutat să obținem aceste instrumente într-un timp foarte scurt. Muncitorii vin la noi și spun că au nevoie de un dispozitiv pentru a asambla mașinile. Durează o zi să primească acest instrument în mână.”

Fabrica Audi Sport Böllinger Höfe este o unitate de producție de mașini de înaltă calitate. Principala lor atenție este îndreptată către performanța ridicată a modelului Audi R8 și a modelului complet electric Audi E-Tron GT. Aceste mașini reprezintă vârful de lance al producătorului german renumit. Linia de asamblare este caracterizată de eficiența germană. Carcasele goale sunt aduse pe platforme robotizate și montate pe o șină superioară. Acest tren de mașini exclusive trece prin numeroase stații unde sunt instalate piese specifice comenzilor. Este dificil să găsești două mașini identice una lângă alta, ceea ce face ca întreaga operațiune să fie și mai impresionantă.

Fiecare stație are un timp limitat pentru a asambla și instala piesele pe mașină. De aceea, un flux de lucru optimizat și eficient este crucial pentru mecanici. Instrumentele, dispozitivele și monturile personalizate joacă un rol important în a face munca mecanicilor mult mai rapidă, mai ușoară și mai ergonomică.

Instrumente diferite pentru aplicații diferite

Există instrumente personalizate care ajută la alinierea pieselor în timpul instalării. De exemplu, pentru instalarea unui acoperiș sau a logo-urilor pe exteriorul mașinii. Acest lucru crește consistența și calitatea mașinilor finale, economisind minute pentru fiecare mașină. Instrumentele de control al calității se asigură că toate mașinile respectă cele mai înalte standarde ale Audi. Aceste dispozitive personalizate sunt montate pe părți ale mașinii pentru a măsura alinierea și toleranțele. De exemplu, Audi Sport a creat un dispozitiv personalizat pentru a focaliza afișajul Head-Up (HUD) pe bordul mașinii. Dispozitivul utilizează două lasere care sunt proiectate pe HUD-ul instalat. Când laserele se aliniază, înseamnă că geamul reflectorizant este instalat corect.

 

Multe piese trebuie asamblate înainte de a fi instalate pe mașini. Tuburi adăugate pe o placă centrală de fluide, cabluri și radiatoare pe o unitate centrală de control, lista continuă. Lucrul la aceste piese, pur și simplu așezate pe birou, face ca sarcina să fie foarte dificilă. Aici intervine utilizarea multor dispozitive în fabrica Audi Sport.

 

Aceste dispozitive țin piesele în loc pentru o asamblare ușoară și rapidă. Nu doar că aceste dispozitive economisesc ore, dar au un impact mare asupra consistenței producției. Multe dintre aceste dispozitive sunt, de asemenea, proiectate pentru a avea un impact pozitiv asupra ergonomiei muncitorului, de exemplu, prin ținerea instrumentelor într-o direcție mai bună pentru muncă.

Proiectarea pieselor în minute, în loc de ore

Astfel, când a fost lansat noul E-Tron GT, a apărut o mare provocare de a crea aproape 200 de instrumente, dispozitive și monturi diferite. Și aveau nevoie de ele rapid pentru a începe producția. Proiectarea acestor instrumente costă mult timp și expertiză. Ele trebuie să fie precise, ușor de utilizat și ușor de produs. Aici a jucat un rol important software-ul Fixturemate de la Trinckle. Fixturemate este un software special conceput pentru a crea dispozitive pentru asamblare. O piesă este importată și setată în unghiul corect. Apoi, dispozitivul este creat prin adăugarea unei plăci de bază, a locurilor unde piesa necesită suporturi și a găurilor pentru a putea fi montată pe un birou. Există și o bibliotecă de instrumente gata de utilizare, cum ar fi clemele. Software-ul este suficient de ușor de utilizat, astfel încât oricine îl poate folosi. Și, în timp ce proiectarea instrumentelor poate dura ore în software-ul CAD tradițional, în Fixturemate durează doar 10-20 de minute.

 

„Am început să producem mașina complet electrică Audi E-Tron GT aici. Am avut nevoie de aproape două sute de dispozitive și instrumente pentru această nouă mașină. Fixturemate ne-a ajutat într-un timp scurt să aducem multe dispozitive,” a remarcat Guelaylar. „Introducem piesele noastre în Fixturemate și scoatem dispozitivul din acest software în câteva minute. În mod normal, în construcția clasică, avem nevoie de două, trei, patru ore, în funcție de dimensiunea piesei. Fixturemate este foarte ușor de utilizat. Putem aduce stagiari și le arătăm cum să folosească software-ul Fixturemate, iar ei pot lucra direct cu acest software și să aducă dispozitivele într-un timp scurt.”

Beneficiile imprimării 3D la Audi Sport

Audi Sport nu avea nevoie doar ca piesele să fie proiectate rapid, ci și să fie produse într-un timp foarte scurt. Externalizarea producției de instrumente este costisitoare și poate dura, de asemenea, multe săptămâni sau chiar luni. De aceea, Audi a început cu o cameră de imprimare 3D. Mai multe imprimante, cum ar fi Ultimaker S5, permit Audi Sport să își producă necesitățile de unelte. Acum, instrumentele pot fi imprimate într-o zi, la o fracțiune din cost. Nu este nevoie să se ceară cotații, să se informeze furnizorii și să se aștepte ca piesele să fie produse și livrate. Când o piesă nu îndeplinește cerințele, poate fi îmbunătățită direct și reimprimată.

Materialul potrivit pentru sarcină

Majoritatea dispozitivelor sunt imprimate folosind PLA dur. Acest material are proprietăți de flexiune și rezistență similare cu ABS, dar se imprimă foarte ușor, fără provocările ABS-ului. Există, de asemenea, instrumente imprimate pentru protecția pieselor de mașină folosind TPU95a. Materialul moale este perfect pentru a preveni deteriorarea pieselor.

 

Datorită ecosistemului UltiMaker, Audi Sport are acces și la sute de materiale de la terți. Aceste materiale au adesea proprietăți foarte specifice. Unul dintre aceste materiale pe care Audi Sport îl folosește este PLA sigur ESD, utilizat pentru dispozitivele care manipulează componente electronice. Pregătirea imprimărilor 3D cu aceste materiale este facilitată utilizând Ultimaker Cura, deoarece profilele de imprimare sunt disponibile gratuit în piață.

 

„Folosim PLA dur pentru că este ieftin și ușor de utilizat. Folosim TPU în principal pentru protecție și pentru a proteja piesele mașinii. Folosim, de asemenea, materiale sigure ESD și, uneori, ABS sau PETG. Imprimarea 3D este, pentru noi, un lucru foarte rapid și util pentru fabrica și muncitorii noștri,” a continuat Guelaylar.

 

Audi Sport excelează cu adevărat în găsirea constantă a mai multor eficiențe. Începând să imprime 3D uneltele lor, au redus costurile de producție a uneltelor cu peste 80%, livrând aceste unelte muncitorilor într-o zi, în loc de câteva săptămâni. În plus, folosind Fixturemate, Audi Sport a făcut ca proiectarea dispozitivelor să fie ușoară și rapidă. Nu este nevoie de un designer CAD dedicat pentru a crea proiecte de dispozitive. De la proiectare la imprimare 3D, oricine poate crea uneltele de care are nevoie și poate începe să beneficieze.