Интервью с экспертом:инженер по приложениям для аддитивного производства Экхарта, Роберт Хит, о 3D-печати, автоматизации и Индустрии 4.0

В эпоху Индустрии 4.0 повышение эффективности и инновации продукции являются ключевыми приоритетами для производителей. 3D-печать - это одна из технологий, которая обеспечивает и то, и другое.

Одним из способов, которым может помочь 3D-печать, является производство эргономичных инструментов и производственных вспомогательных средств, которые могут ускорить процесс сборки и создать более безопасную рабочую среду для операторов в производственном цехе.

Eckhart - американская компания, специализирующаяся на разработке, проектировании и производстве оборудования для автоматизации производства. На переднем крае Индустрии 4.0 компания внедрила 3D-печать, наряду с робототехникой и другими автоматизированными решениями, для этого.

В экспертном интервью на этой неделе мы поговорим с Робертом Хитом, инженером по приложениям AM компании Eckhart, чтобы обсудить преимущества 3D-печатных инструментов, необходимость обучения, когда дело доходит до AM, а также преимущества. автоматизации.

Не могли бы вы рассказать мне немного об Экхарте?

Экхарт - лидер Индустрии 4.0, специализирующийся на промышленной автоматизации. Помимо прочего, мы создаем вспомогательные подъемники, безопасные инструменты и автономные транспортные средства.

Многое из того, на чем мы сосредоточены, - это совместные роботы и 3D-печать. Мы помогаем компаниям автоматизировать повторяющиеся задачи и позволяем операторам лучше выполнять свою работу на сборочной линии.

У нас есть широкий круг клиентов, включая автомобильные компании, а также некоторые предприятия тяжелой промышленности и сельского хозяйства. как John Deere и Caterpillar.

С какими проблемами сталкиваются ваши клиенты?

Это может быть отраслевой характер. Однако многие проблемы связаны либо с эргономикой, либо с стремлением улучшить время цикла и качество детали.

Больше всего я работаю над разработкой эргономичных решений для ручных инструментов. Это действительно то, на чем мы сосредоточены в нашей компании с 3D-печатью.

Многие из этих ручных инструментов были сделаны из алюминия, поэтому они по-прежнему тяжелые и соответствуют тому эргономическому пределу, который оператор должен поднимать многократно или дотягиваться.

Мы внедряем 3D-печать в тех ситуациях, когда мы можем уменьшить вес инструмента, чтобы сделать его легче и удобнее для оператора. Мы можем распечатать геометрию, чтобы сделать инструмент более эргономичным и, таким образом, предоставить операторам лучший инструмент, чем то, что было доступно ранее.

Что послужило причиной использования 3D-печати внутри компании и как прошел процесс внедрения этой технологии?

Мы приобрели принтеры в 2017 году. Перед покупкой 3D-принтеров мы передавали значительный объем работ другим компаниям для 3D-печати деталей для нас.

Таким образом, это был шаг по сокращению затрат, а также стратегический бизнес-шаг, направленный на то, чтобы выйти на рынок AM и начать более активно продвигать аддитивное производство среди наших клиентов. Благодаря использованию 3D-печати внутри компании мы лучше контролируем стоимость и качество деталей.

Кроме того, как компания, мы не производим ничего, что вы можете просто найти в каталоге и купить. Все, что мы делаем, полностью индивидуально. Поэтому было разумно внедрить 3D-печать, потому что мы делаем много разовых работ.

Не могли бы вы подробнее рассказать о решениях, которые Экхарт разрабатывает для автоматизации?

Возьмем для примера автомобилестроение, поскольку мы много работаем с автомобильными компаниями. Скорость их работы составляет около 60 заданий в час, поэтому операторы получают новый автомобиль каждую минуту.

Одна из вещей, которые мы сделали с помощью 3D-печати, - это разработали инструмент для начинающих. Этот инструмент используется оператором, который держит его одной рукой и вставляет все гайки в гнезда на этом инструменте. Затем оператор может надеть его на шину, и все эти гайки сразу будут запущены.

Хотя это не полноценное роботизированное решение, мы дополнительно автоматизировали процесс, потому что оператору больше не нужно держать одну гайку за один раз и крутить их пальцами, чтобы вручную запустить их на все транспортных средств.

Операторы делают это повторно до 60 раз в час в течение восьмичасовой смены. Если умножить это на пять дней, получится много скручивания пальцев. Нам удалось снизить нагрузку на тело оператора с помощью этого напечатанного на 3D-принтере инструмента.

Мы также используем весь спектр совместных роботов. Например, у нас было приложение с компанией, в которой она стремилась увеличить время цикла при извлечении металлической детали из формы.

Одна из трудностей, с которыми они столкнулись, заключалась в том, что деталь была невероятно горячей из-за того, что она была изготовлена ​​методом литья под давлением. Так что нужно было учитывать факторы безопасности. Нам удалось разработать роботизированное решение, которое может вытаскивать деталь без вмешательства оператора.

Кроме того, поскольку деталь горячая, она все еще немного податлива, когда выходит из плесень. Поэтому нам пришлось использовать специальный захват, чтобы только сжимать деталь с нужным усилием, достаточным для удержания, но недостаточным для ее деформации.

Таким образом, с помощью робототехники и автоматизации мы смогли набрать номер в этих настройках в соответствии с нашими требованиями. И одним из побочных преимуществ этой конкретной роботизированной установки было то, что качество детали резко возросло, потому что форма не охлаждалась так сильно, как это было с обычным оператором.

Компания смогла увеличить время цикла, их качество повысилось, и теперь у них есть сотрудник, который может выполнять больше работы с добавленной стоимостью, а не просто стоять у пресса и вытаскивать детали. машины весь день. Все благодаря автоматизации.

Как вы обычно работаете с клиентами?

Одна из наших задач - организовать семинар, на котором группа представителей Eckhart встречается с клиентом, а мы посещаем их предприятие.

Нам нравится встречаться с дизайнерами заказчика, а также с инженерами-производителями, техническими специалистами или операторами - людьми в цехах, которые собираются использовать этот инструмент или эти решения. Потом садимся и разбираемся, что такое добавка.

Некоторые из вопросов, которые нам нужно задать:с какими проблемами сталкиваются операторы? Что хочет получить заказчик?

Работая в этих небольших командах, мы можем найти множество возможностей для каждого клиента. После этого мы работаем с заказчиком, чтобы разработать стратегию для реализации любого количества этих идей.

Можете ли вы поделиться какими-либо примерами того, как вы помогли клиенту достичь его целей с помощью 3D-печати?

Каждый раз, когда мы разрабатываем инструмент для клиента и утверждаем дизайн, мы создаем и тестируем его внутри компании с их продуктом. Затем мы показываем клиенту, как он работает и как инструмент взаимодействует с его продуктом.

Возвращаясь к тому инструменту для начинающих, который мы создали, мы считаем, что это огромный успех. Заказчик был в невероятном восторге от того, насколько полезным будет этот инструмент для его использования.

Обсуждая аддитивное производство со своими клиентами, вы обнаружили, что они хорошо осведомлены об этой технологии? Или вам также нужно много учиться?

У нас действительно есть клиенты, которые очень хорошо осведомлены и имеют предыдущий опыт работы с 3D-принтерами, будь то на своей нынешней или предыдущей должности.

Кроме того, есть много других, которым требуется гораздо больше обучения. Я бы сказал, что чаще всего я изучаю 3D-печать и ее возможности.

К этому моменту, когда мне нужно обучать, покупатели часто испытывают некоторое сопротивление и тревогу, поскольку они не уверены, сработает ли это. В традиционном производстве мы стараемся придерживаться того, что работает.

Итак, можно ли сказать, что когда дело доходит до AM, все еще существует тенденция думать о традиционном производстве, а не о потребностях аддитивного производства?

да. Когда я уговариваю клиента работать с добавками, следующим шагом будет сказать:«Это то, что мы здесь производим, и вот как мы можем сделать эту деталь лучше».

Если мы возьмем деталь, которая была разработана с использованием традиционных методов производства, почти всегда будет дешевле производить эту деталь традиционными методами.

Но если мы возьмем ту же самую деталь и перепроектируем ее так, чтобы она была сделана для аддитивного производства, тогда мы сможем посмотреть, какой способ будет дешевле, и в итоге он окажется лучше для AM процесс.

По вашему мнению, что еще нужно сделать, чтобы ускорить внедрение 3D-печати?

Необходимо дополнительное обучение материалам и их фактическим свойствам. Я получаю много вопросов, например:«Можете ли вы напечатать мне деталь из сверхвысокомолекулярного полиэтилена?»

Я всегда отвечаю:«Нет, я не могу. печать UHMW. Но я могу сделать что-то подобное, чтобы это ».

Моя самая большая проблема, вероятно, заключается в отсутствии знаний о материалах или тестировании некоторых материалов.

У нас есть партнерские отношения со Stratasys, и мы часто с ними работаем. Они хорошо знают, как работают материалы и как они обрабатываются на принтерах, а мы хорошо знаем функцию детали. Так что это хорошее партнерство для нас обоих.

Каким вы видите развитие аддитивного производства в ближайшие несколько лет?

Я вижу, что разрабатывается более широкий спектр материалов. У нас гораздо больше возможностей для совершенствования фактической обработки материала с помощью машин, и мы совершенствуемся с материалами, которые у нас уже есть.

Промышленность также изучает другие материалы, которые, возможно, не так просты или «дружественны к AM», как что-то вроде PLA, который является довольно распространенным материалом.

Я также думаю, что в ближайшие несколько лет мы увидим увеличение возможностей и скорости машин.

Что ждет Экхарта на горизонте?

Мы всегда пытаемся раздвинуть границы с AM. Мы нестандартно думаем о том, что еще мы можем сделать с этой технологией, и постоянно пытаемся использовать ее в приложениях, о которых мы никогда не думали, что будем ее использовать.

Например, недавно мы полностью На 3D-принтере напечатали вспомогательный подъемный механизм, чтобы подобрать алюминиевый литой корпус для одного из наших клиентов, и это открывает еще несколько возможностей для вспомогательного подъема.

Мы очень рады этому и с нетерпением ждем решения других сложных задач с помощью аддитивного производства.

Чтобы узнать больше об Экхарте, посетите: https://www.eckhartusa.com/