福特公司利用3D打印重塑高效制造 | Ultimaker成功案例

[作者:Ultimaker ; 来源:Ultimaker ;时间:2022-09-23 10:21:09;阅读: 次]
自 1914 年成立以来,福特公司始终致力于推动汽车制造业发展创新。从 115 年前率先开发移动装配线(也被称为福特生产模式)到如今采用增材制造,福特公司一直在超前谋划,通过提高生产率、人体工程学和质量控制来加速实现汽车制造。


公司名称
福特汽车公司

所处行业
汽车制造

挑战
福特公司在汽车生产中会使用定制工具
通常是为某一特定任务和模型而设计
如果通过外包创建这些工具
需要花费大量时间,且费用非常昂贵

解决方案
成立一支专注于增材制造的团队
采用FFF 3D打印
提供一种更快速、更实惠
且更便于操作的解决方案

成果展示
节省成本和时间
实现本地制造
延长生产线正常运行时间
打造更符合人体工程学的工具


1 福特汽车公司



在许多公司刚开始探索增材制造可以实现何种可能性时,福特公司又一次领先一步,保证其汽车可以快速从生产线下线。

特公司在德国科隆设有试点工厂,该工厂会在新车投入批量生产之前,率先完成各式新车设计方案的创作。试点工厂拥有一条完整的小规模生产线,在汽车投入生产之前,工程师会利用这条生产线展开数年的开发工作。Lars Bognar是福特公司亚琛研发及高级工程团队的研发工程师,一直致力于打造优化的工作流程,以此创建适合福特公司制造工艺的夹具、治具和夹具。

福特公司利用3D打印重塑高效制造 | Ultimaker成功案例(图1)
试点工厂使用的定制3D打印工具


2 采用3D打印

福特公司的员工在生产汽车时会使用多种定制工具。这些工具通常是为某一特定任务和模型而设计的。如果通过外包创建这些工具,则需要花费大量时间,并且费用非常昂贵。为了更快速地获得所需工具,福特公司团队决定试用3D打印,将其作为一种可能的解决方案。

福特公司利用3D打印重塑高效制造 | Ultimaker成功案例(图2)
Ultimaker Cura 的界面简单易用,任何人都可以通过该界面自行创建工具


3 创建工具、治具和夹具

许多制造工厂利用3D打印来优化当前的制造工艺。而通过试点工厂的专用3D车间,福特公司能够在新车投入批量生产之前,创作出所有正确的设计。这使福特公司的工程师能够花更多时间在迭代各项定制工具的设计上。福特公司希望其创建的工具,不仅可以缩短汽车的制造时间,还可以为员工打造符合人体工程学的体验。这就是为什么对于福特公司而言,能够为其应用场景创作正确的设计至关重要。

福特公司利用3D打印重塑高效制造 | Ultimaker成功案例(图3)
在批量生产前,工具在试验工厂创建


4 实现本地制造

借助Ultimaker 3D打印机,本地员工也可以3D打印所需的工具。福特公司正逐步将Ultimaker 3D打印机投放到欧洲各地(例如西班牙、意大利和罗马尼亚)的工厂中。德国的设计团队将以电子方式提供设计方案,通过3D打印,这些工具隔天就可以投入使用。

而福特公司再次向前迈进了一步。借助Trinckle的生成软件解决方案Paramate,这些工厂的员工无需拥有其他3D设计经验即可生成夹具。科隆的团队将借此创建可用于手柄和磁力支架等工具的组件。工程师将载入汽车设计文档,添加手柄(为汽车添加部件时所需的空闲空间),之后通过软件生成夹具。可以将该设计直接发送至Ultimaker Cura,并通过当地的Ultimaker S5机器进行打印。

福特公司利用3D打印重塑高效制造 | Ultimaker成功案例(图4)
通过 Trinckle 的软件,员工能够生成可直接发送至 Ultimaker 3D 打印机的工具


5 3D打印的优势

到目前为止,试点计划已为福特公司带来诸多益处。与传统的制造或外包流程相比,每项定制工具都可以为公司节省大量资金。仅制造福特福克斯一种车型就需要使用50多种定制设计的工具、治具和夹具。福特公司也一直在为生产线中的生产机器寻找备用部件。通过打印这些部件,不仅可以大大延长机器的正常运行时间,而且生产线不需要长时间停止运作

3D打印带来的效益不仅仅局限在经济效益方面。很多3D打印工具都可以为福特公司的员工带来出色的人体工程学体验。如果长时间使用传统的金属工具,随着时间的推移,员工会觉得工具越来越重,并且这些工具还会影响员工的健康状况。Ultimaker的材料大都极为坚固,可以替代金属工具,更便于装配人员开展工作。

福特公司利用3D打印重塑高效制造 | Ultimaker成功案例(图5)
仅一种车辆模型就使用了 50 多种定制 3D 打印工具


6 后续计划

福特公司正在迅速扩展其3D打印能力。在优化工作流程以创建工具、夹具和固定装置的同时,他们正在了解有关3D打印可能性的更多信息。Lars不仅希望创建工具和固定装置,还在探索使用3D打印创建备用部件和最终部件的可能性。“我们希望更进一步,利用3D打印技术打印备用部件。我们希望针对增材制造进行设计,并能够为生产车辆打印生产部件。”

福特公司利用3D打印重塑高效制造 | Ultimaker成功案例(图6)
福特公司试点工厂开发的各种 3D 打印夹具和固定装置

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