Завод General Motors в США использует инструменты и крепеж для сборки тысяч автомобилей в год. 3D-печать стала неотъемлемой частью культуры производства.

Завод GM в Спринг-Хилле, штат Теннесси, США в постоянном поиске для замены традиционных крепежа и инструментов на 3D-печатную альтернативу. Изготавливаемые крепеж и инструмент на месте способом 3D-печати, получаются более дешевыми, в сжатые сроки, с большей функциональностью.

Все началось с крепежной шайбы

Первой была крепежная шайба. Это плоское кольцо размером всего несколько миллиметров, которое использовалось примерно в 85 различных инструментах на заводе GM. Но внешний вид может быть обманчивым: каждая шайба стоила заводу 37 долларов.

Говорит Крис Гаддес: “Есть много такого крепежа, мелких деталей, цены на которые завышены или они продаются только в сборе.Это может быть потому, что они слишком малы и просты - производителю приходится повышать цену, чтобы они окупились.”

Гаддес - бывший сотрудник дизайнерской фирмы, но последние пять лет он работает на заводе GM. Он пришел на работу в 2015 году в качестве нанятого по контракту специалиста по САПР, который помогал поддерживать планировку производственных помещений. Это было его единственной целью примерно до 2017 года, когда 3D-печать стала частью его работы. На заводе был 3D-принтер MakerBot Replicator, который использовался недостаточно. Гаддесу было поручено выяснить, как его использовать для увеличения стоимости завода.

Шайба была одним из первых видов крепежа, который попытались воспроизвести на принтере. Один из менеджеров по закупкам собирался заказать еще и спросил, возможно ли распечатать такую крепежную шайбу. Их распечатали и месяц спустя они все еще работали.

Стоимость 3D-печати пластиковой шайбы составляет всего 13 центов за деталь, что дает значительную экономию. Но что более важно, эта первая распечатка помогла продвинуть 3D-печать на конкретном заводе GM. Говорит Гаддес; “Именно тогда мы поняли, что теперь потенциально можем заменять детали и крепеж вместо покупки всей сборки и печатать локально”

3D-печать меняет культуру производства

С первыми успехами в 3D-печати крепежа и инструмента роль Гаддеса на заводе расширилась. Сейчас он проводит больше времени, управляя 3D-принтерами, ищет возможности их применения на автомобильной линии и распространяет информацию о технологии.

“Мы не хотим, чтобы люди пытались напечатать все на 3D-принтере. Но мы бы хотели, чтобы каждый подумал о 3D-печати, прежде чем что-то купит - даже если это две секунды... Мы пытаемся изменить культуру и учим людей думать о 3D-печати”, - говорит Гаддес.

После успеха печати крепежной шайбы руководство GM поощрило сотрудников завода представить свои собственные идеи 3D-печати. Инструмент для установки подушки безопасности справа - один из результатов. Приспособление сокращает восьмиэтапный процесс до двух или трех шагов, удерживая компоненты на месте и освобождая руки сборщика.

3D-печать - новые идеи

Усилия по развитию культуры 3D-печати привели к большему количеству проектов для Гаддеса. В том числе к идеям коллег, с которыми он, возможно, никогда бы не смог взаимодействовать.

В одном случае сотрудник отдела закупок собирался заказать небольшой алюминиевый инструмент, используемый для отключения коаксиальных кабелей. Каждый инструмент стоил несколько сотен долларов, а доставка заказа занимала 12 недель. Он спросил, можно ли его напечатать. В итоге на заводе напечатали аналогичную деталь с той же функцией. За три дня 24 штуки.

Еще один из примеров - это испытания двери автомобиля на «горячее падение». Этот тип теста включает в себя подключение компонента для проверки электрических систем. Испытание может включать в себя такие задачи, как закрывание окна, проверка динамиков или проверка механизма блокировки. При обнаружении проблем легче исправить проводку или произвести другой ремонт до того, как компонент будет установлен в автомобиле. Модернизированный корпус для “горячей проверки” расширил возможности тестирования с минимальными затратами времени и средств, поскольку в нем использовалась 3D-печать только необходимой детали.

С помощью 3D-печати производятся инструменты, крепеж, детали, которые не могли бы быть изготовлены традиционными способами.

По мере роста использования 3D-печати на заводе GM увеличился парк принтеров. Новое пополнение для 3D-печати - 3D-принтер Markforged для печати из нейлона. Гаддес разумно использует эту возможность, часто в сочетании с принтерами MakerBot. “В первую очередь мы печатаем из полиактида PLA”, - говорит Гаддес. “Но если обнаруживается, что детали, крепеж из PLA ломаются и приходится перепечатывать, они изготавливаются из нейлона. Или меняется дизайн и печатается большая часть 3D-крепежа, инструмента из PLA, и только проблемные места из нейлона”.

Совет Гаддеса для тех, кто думает о добавлении 3D-принтера в свое производство прост: просто начните. “Чтобы добиться успеха, не обязательно иметь машину за полмиллиона долларов, - говорит он. “Наша последняя машина стоила несколько тысяч долларов, и прошла всего пара месяцев, прежде чем мы легко окупили ее. Если у вас есть всего пара идей, вы можете заплатить за принтер. Все остальное - “вишенка на торте”.

Источник