Ford: Imprimarea 3D în producția de automobile

Ford Motor Company

De la înființarea sa în 1914, marca a stabilit ritmul inovației în domeniul auto. Privind mereu înainte, Ford a introdus liniile de asamblare mobile în urmă cu 115 ani – o practică de pionierat cunoscută și sub numele de „fordism”. Iar astăzi, introduce producția aditivă pentru a face asamblarea automobilelor și mai rapidă, prin creșterea productivității, îmbunătățirea ergonomiei și a controlului calității.

Industrie

Industria de automobile

Problemă

Ford utilizează unelte speciale în producția automobilelor sale – adesea concepute pentru un anumit scop și un anumit model de mașină. Externalizarea acestor unelte necesită mult timp și este foarte costisitoare.

Soluție

Datorită tehnologiei de imprimare 3D FFF, echipa de imprimare aditivă a reușit să scurteze producția, să îmbunătățească disponibilitatea și să elimine o serie de probleme.

Rezultate:
  • economisirea timpului și a costurilor,
  • producția locală,
  • creșterea timpului de funcționare a liniei,
  • ergonomie optimizată a instrumentelor.
Prezentarea companiei

În timp ce multe companii abia încep să se familiarizeze cu posibilitățile de fabricație aditivă, Ford a făcut încă o dată un pas înainte, astfel încât mașinile sale părăsesc liniile de producție chiar mai repede.

Înainte ca fiecare mașină să intre în producția de serie, se creează mai întâi un prototip la uzina pilot Ford din Köln, Germania. Aici, o linie de producție complet redusă dezvoltă automobile timp de până la șapte ani înainte de începerea producției în masă. Lars Bognar, inginer și membru al echipei de cercetare tehnică și inovare a Ford din Aachen, lucrează la crearea unui flux de lucru optimizat pentru producția de scule, dispozitive de fixare și de asamblare pe care Ford le utilizează apoi în unitățile sale de producție.

Než se nástroje uplatní v sériové výrobě, jsou navrženy v rámci pilotního provozu
Uneltele sunt proiectate în cadrul unei serii pilot înainte de a fi introduse în producția de masă.
Několik montážních přípravků a upínek navržených a vytištěných v pilotním závodu společnosti Ford
Mai multe dispozitive de montare și cleme proiectate și tipărite la Ford
Introducerea imprimării 3D

Angajații Ford folosesc un număr mare de unelte speciale pentru a asambla mașini. Acestea sunt, de obicei, concepute pentru un anumit scop și model. Externalizarea acestor instrumente necesită mult timp și este foarte costisitoare. Inginerii Ford au găsit o soluție pentru a le procura mai rapid în cadrul unui proiect pilot de imprimare 3D.

Compania a format o echipă dedicată producției aditive pentru a lansa un proiect de succes folosind tehnologia SLS. Au obținut rezultate bune, dar imprimările au necesitat câteva ajustări suplimentare. Așa că Ford a decis să folosească tehnologia FFF de la Ultimaker. Aceasta face ca producția să fie mai rapidă, mai accesibilă și mai transparentă. Un alt beneficiu este faptul că instrumentele necesare nu trebuie să fie imprimate de inginerii de proiectare – chiar și lucrătorii din fabrici locale pot face acest lucru.

Fabricarea de scule, dispozitive de asamblare și cleme

Multe unități de producție doresc să utilizeze imprimarea 3D pentru a-și optimiza procesele de producție existente. Cu toate acestea, cu o stație de lucru 3D separată în cadrul uzinei pilot, Ford dispune de toate instrumentele de care are nevoie înainte de începerea producției în masă a unui nou autovehicul. Acest lucru le oferă inginerilor Ford mai mult timp pentru a perfecționa toate uneltele lor speciale. Compania recunoaște că uneltele produse în acest mod nu numai că accelerează producția de automobile, dar prezintă adesea beneficii în ceea ce privește ergonomia muncii.

Producție locală

Imprimantele 3D Ultimaker  pot produce, de asemenea, uneltele de care au nevoie angajații. Ford implementează imprimantele Ultimaker 3D în fabricile sale din Europa, de exemplu în Spania, Italia și România. Echipa de design din Germania livrează proiectele în format electronic și, datorită imprimării 3D, instrumentele pot fi utilizate chiar a doua zi.

Dar Ford merge mai departe. Lucrătorii din aceste fabrici pot utiliza soluția software generativă Paramate de la Trinckle pentru a produce dispozitive de asamblare fără a avea experiență anterioară în proiectarea 3D. Echipa din Köln va produce piese care pot fi utilizate pentru unelte, cum ar fi mânere sau suporturi magnetice. Designerul consultă proiectul mașinii, adaugă un mâner și marchează locul în care trebuie să atașeze piesa. Software-ul generează apoi un dispozitiv de asamblare. Proiectul poate fi trimis direct la Ultimaker Cura și imprimat local pe o imprimantă Ultimaker S5.

Avantajele imprimării 3D

Deja, cursa de piloți face o mare diferență pentru Ford. În comparație cu producția tradițională și cu aprovizionarea de la furnizori externi, imprimarea 3D a uneltelor specializate permite economisirea unor sume importante de bani. Numai pentru producția modelului Focus sunt utilizate peste 50 de scule și dispozitive de fixare special concepute. Ford explorează, de asemenea, posibilitatea de a produce piese de schimb pentru mașinile de pe liniile de producție. Imprimarea 3D a acestor piese mărește dramatic timpul de funcționare a mașinilor, reducând orice timp de întrerupere pe linii.

Dar imprimarea 3D nu aduce doar beneficii financiare. Multe dintre aceste instrumente sunt, de asemenea, foarte benefice pentru companie în ceea ce privește ergonomia muncii. Uneltele metalice convenționale devin semnificativ mai „grele” odată cu utilizarea prelungită și pot avea un impact negativ asupra sănătății lucrătorilor pe termen lung. În cazul multor unelte, materialele Ultimaker sunt suficient de rezistente pentru a fi utilizate în locul metalului, ceea ce ușurează mult munca lucrătorilor de pe linia de asamblare.

Planurile pentru viitor

Ford își extinde rapid capacitățile de imprimare 3D. Pe lângă optimizarea fluxurilor de lucru pentru scule și dispozitive de fixare, compania explorează și alte opțiuni. Lars nu este interesat doar de producția de scule și dispozitive de fixare, ci caută modalități de a produce piese de schimb și piese finale folosind imprimarea 3D. „Dorim să facem următorul pas și să începem să folosim imprimarea 3D și pentru a produce piese de schimb. Scopul nostru este să ne îndreptăm spre proiectarea pentru fabricarea aditivă – să putem imprima piesele finale care sunt montate direct în mașinile noastre.”

U jediného modelu vozu se používá přes 50 speciálních nástrojů vyrobených 3D tiskem
Mai mult de 50 de instrumente speciale imprimate 3D sunt folosite într-un singur model de mașină
Díky přehlednému uživatelskému prostředí aplikace Ultimaker Cura si potřebné nástroje zvládne vyrábět, kdokoli je potřebuje
Datorită interfeței clare a utilizatorului Ultimaker Cura, oricine poate crea instrumentele de care are nevoie.
V softwaru od společnosti Trinckle můžou pracovníci generovat nástroje, které pak odešlou přímo do 3D tiskárny Ultimaker
În software-ul Trinckle, lucrătorii pot genera unelte care sunt apoi trimise direct la imprimanta 3D Ultimaker.
Konstruktéři ve Fordu získali víc času na vylepšování všech svých speciálních nástrojů
Inginerii Ford au mai mult timp pentru a-și perfecționa toate uneltele speciale
Rulează videoul