Kada je predstavljen novi Audi E-Tron GT, proizvodni pogon Audi Sport Böllinger Höfe u Heilbronn-u, Nemačka, morao je brzo da nabavi skoro 200 novih alata, šablona i držača za proizvodnju. Dizajniranje ovih alata obično zahteva mnogo vremena, dok outsourcing može trajati nedeljama ili mesecima. Ovde su automatizacija dizajna i 3D štampa pružili neuporediv "workflow" za Audi Sport.
Fabrika Audi Sport Böllinger Höfe je vrhunski proizvodni pogon za automobile. Fokus proizvodnje je na visokoperformantnom Audi R8 i potpuno električnom Audi E-Tron GT. Ovi automobili predstavljaju vrh ponude renomiranog nemačkog proizvođača. Montažna linija odiše nemačkom efikasnošću: osnovne šasije dolaze na robotizovanim platformama i montiraju se na gornju šinu. Ovaj niz ekskluzivnih automobila prolazi kroz više stanica, gde se ugrađuju delovi specifični za narudžbinu. Teško je videti dva identična automobila jedan pored drugog, što čini čitavu operaciju još impresivnijom.
Svaka stanica ima ograničeno vreme za ugradnju delova, što čini optimizovan i efikasan radni tok ključnim za mehaničare. Prilagođeni alati, šabloni i držači igraju ogromnu ulogu u ubrzavanju i olakšavanju rada, kao i u poboljšanju ergonomije za radnike.
„Proizvodimo skoro osamsto alata, šablona i držača za našu fabriku,“ rekao je Cem Guelaylar, stručnjak za 3D štampu u Audi Sport-u.
„Outsourcing ovih delova zahteva više od dve, tri, četiri nedelje, pa čak i meseci, u zavisnosti od dobavljača i procesa. 3D štampa nam omogućava da dobijemo ove alate za vrlo kratko vreme. Radnici nam prilaze i kažu: Treba mi držač za montažu automobila. Potrebno je jedan dan da taj alat dobiju u ruke.“
Različiti alati za različite primene
Postoje prilagođeni alati koji pomažu pri poravnavanju delova tokom instalacije. Na primer, prilikom ugradnje krova ili logo oznaka na spoljašnost automobila. Ovi alati povećavaju konzistentnost i kvalitet finalnih vozila, dok istovremeno štede minute po automobilu. Alati za kontrolu kvaliteta osiguravaju da svi automobili zadovoljavaju najviše standarde kompanije Audi. Prilagođeni šabloni se montiraju na delove automobila kako bi se merili poravnanje i tolerancije. Na primer, Audi Sport je kreirao specijalni šablon za kalibraciju head-up displeja (HUD) na komandnoj tabli. Šablon koristi dva lasera koja se projektuju na HUD. Kada se laseri poravnaju, to znači da je reflektivno staklo pravilno postavljeno.
Mnogi delovi moraju biti prethodno sklopljeni pre nego što se instaliraju na automobile. To uključuje cevi koje se dodaju na centralnu ploču za tečnost, kablove i hladnjake za centralnu kontrolnu jedinicu, i još mnogo toga. Rad na ovim delovima, dok su jednostavno položeni na radni sto, može biti veoma nezgodan. Ovde na scenu stupaju brojni držači koje Audi Sport koristi u fabrici. Ovi držači drže delove na mestu, omogućavajući lakšu i bržu montažu. Ne samo da štede sate rada, već značajno utiču na konzistentnost proizvodnje. Mnogi od ovih držača su takođe dizajnirani da poboljšaju ergonomiju za radnike, na primer, držeći alate pod boljim uglom za rad.
Dizajniranje delova za nekoliko minuta umesto sati
Kada je uveden novi E-Tron GT, pojavila se velika potreba za kreiranjem skoro 200 različitih alata, šablona i držača, a sve to u kratkom roku kako bi proizvodnja mogla da započne. Dizajniranje ovih alata zahteva mnogo vremena i stručnosti – moraju biti precizni, jednostavni za upotrebu i laki za proizvodnju. Tu je ključnu ulogu odigrao softver Fixturemate kompanije Trinckle. Fixturemate je specijalizovan softver za kreiranje šablona za montažu. Delovi se uvoze i postavljaju pod odgovarajući ugao, a zatim se dodaje bazna ploča, mesta za podršku i otvori za montažu na radni sto. Softver takođe nudi biblioteku gotovih alata, poput stezaljki. Fixturemate je toliko jednostavan za upotrebu da ga svako može koristiti. Dok tradicionalni CAD softver zahteva sate za dizajniranje, u Fixturemate-u je potrebno samo 10-20 minuta.
„Počeli smo sa proizvodnjom potpuno električnog automobila Audi E-Tron GT ovde,“ objasnio je Cem Guelaylar.
„Bilo nam je potrebno skoro dvesta šablona i alata za ovaj novi automobil. Fixturemate nam je omogućio da ih kreiramo za kratko vreme. Uvezemo naše delove u Fixturemate i dobijemo šablon iz softvera za nekoliko minuta. U klasičnoj konstrukciji nam obično treba dva, tri ili četiri sata, zavisno od veličine dela. Fixturemate je veoma jednostavan za korišćenje. Možemo obučiti pripravnike da koriste softver, i oni odmah mogu raditi s njim i kreirati šablone u kratkom roku.“
Prednosti 3D štampe u Audi Sport-u
Audi Sport je morao ne samo brzo da dizajnira delove, već i da ih proizvede u vrlo kratkom roku. Outsourcing proizvodnje alata je skup i može potrajati nedeljama ili mesecima. Zbog toga je Audi pokrenuo sobu za 3D štampu. Nekoliko štampača, kao što je Ultimaker S5, omogućava Audi Sport-u da proizvodi sve potrebne alate interno.
Alati sada mogu biti odštampani za jedan dan, uz delić troškova. Nema potrebe za traženjem ponuda, angažovanjem dobavljača i čekanjem na proizvodnju i isporuku delova. Kada deo ne zadovoljava zahteve, može biti odmah unapređen i ponovo odštampan.
Pravi materijal za pravi posao
Većina držača u Audi Sport-u se štampa koristeći Tough PLA. Ovaj materijal ima slična svojstva fleksibilnosti i čvrstoće kao ABS, ali se mnogo lakše štampa, bez izazova koje ABS nosi. Takođe, alati za zaštitu delova automobila se štampaju koristeći TPU95a. Ovaj mekani materijal je idealan za sprečavanje oštećenja delova.
Zahvaljujući ekosistemu UltiMaker-a, Audi Sport ima pristup stotinama materijala trećih strana. Ovi materijali često poseduju vrlo specifična svojstva. Jedan od njih je ESD-safe PLA, koji se koristi za držače koji dolaze u kontakt sa elektronskim komponentama. Priprema 3D štampi sa ovim materijalima je jednostavna uz pomoć Ultimaker Cura softvera, gde su profili za štampanje besplatno dostupni na platformi.
„Koristimo Tough PLA jer je jeftin i lak za upotrebu. TPU koristimo uglavnom za zaštitu delova automobila. Takođe koristimo ESD sigurne materijale, a ponekad i ABS ili PETG,“ dodao je Cem Guelaylar.
„3D štampa je za nas veoma brzo i korisno rešenje u fabrici.“
Audi Sport se ističe u stalnom unapređenju efikasnosti. Uvođenjem 3D štampe za proizvodnju alata smanjili su troškove proizvodnje za više od 80%, dok su radnicima isporučivali alate u roku od jednog dana umesto nekoliko nedelja. Uz to, zahvaljujući softveru Fixturemate, dizajniranje šablona je postalo brzo i jednostavno. Nije potreban specijalizovani CAD dizajner; svako može da kreira potrebne alate i odmah počne da koristi prednosti ovog sistema.