Dla Carl Zeiss Optical Components, spółki zależnej Carl Zeiss Industrielle Messtechnik GmbH, precyzja ma ogromne znaczenie – czasem nawet do setnych milimetra. Firma produkuje mikroskopy, maszyny wieloczujnikowe i czujniki optyczne do pomiarów przemysłowych i kontroli jakości.
Firmy na całym świecie używają urządzeń ZEISS do sprawdzania, że ich wyroby są precyzyjne za każdym razem. Oznacza to, że „niezawodność” i „powtarzalność” to najczęściej słyszane słowa w miejscowości Wangen w Niemczech gdzie zlokalizowane są zakłady.
„Urządzenia które produkujemy, są bardzo dokładne. Dlatego ich montaż wymaga bardzo dużej wiedzy i doświadczenia”, mówi Johannes Grimm, Manager Operational Excellence w ZEISS.
Równo, stabilnie, doskonale
Każde urządzenie produkowane przez ZEISS jest zbudowane tak, aby dopasowywało promienie świetlne do optycznych osi pomiarowych. To dopasowanie jest uzyskiwane za pomocą odpowiednich wsporników i śrub regulacyjnych. Każdy egzemplarz wymaga jednak precyzyjnego, innego ustawienia co oznacza, że zespół produkcyjny ZEISS musi na koniec kalibrować każde urządzenie ręcznie.
„Proces kalibracji nie jest zbytnio stabilny i powtarzalny i stanowi to dla nas problem. Szukaliśmy lepszego rozwiązania i znaleźliśmy je w druku 3D” – powiedział Johannes.
Poprzez pomiar pewnych kluczowych kątów w konkretnej maszynie, zespół ZEISS może zaprojektować i wydrukować w 3D płytkę specjalnego adaptera który zapewnia, że strumień światła będzie skierowany dokładnie we właściwe miejsce – prosto do czujnika urządzenia – co ma kluczowe znaczenie dla uzyskania dokładnych pomiarów. Obecnie ZEISS drukuje unikalną płytkę adaptera dla każdego egzemplarza mikroskopu będącego w produkcji seryjnej.
Dowód wartości
Mikroskop cyfrowy ZEISS jest podstawowym urządzeniem do pomiaru odległości lub pomiarów płaskich elementów takich jak np. koła. Zastosowanie z sukcesem elementów drukowanych w 3D do jego produkcji udowodniło, że technologia ta może odegrać praktyczną rolę w codziennej pracy firmy ZEISS.
Cały proces wdrażania druku 3D rozpoczęto od zaprojektowania i wydrukowania części do produkcji seryjnej – wspomnianej wcześniej płytkia daptera. Później druk 3D wprowadzono także do wykonywania specjalistycznych przyrządów i uchwytów wykorzystywanych w produkcji. A teraz sprawdzana jest potencjalna możliwość wykonywania projektów zoptymalizowanych pod konkretnego klienta – może to być potencjalnie bardzo ciekawym rozwiązaniem – druk 3D prototypów i elementów do niestandardowych produktów dla konkretnych zastosowań, konkretnych klientów.
„Uważamy, że spersonalizowane rozwiązania spełniające wymagania klientów – aktualnie największy trend indywidualizacji – sprawiają, że ważna staje się możliwość wewnętrznego, szybkiego prototypowania i testowania oraz rozwijania kolejnych iteracji” – powiedział Johannes.
Personalizacja dziś i jutro
ZEISS w zasadzie już produkuje zindywidualizowane elementy – ale nie w tradycyjnym znaczeniu tego słowa. Wspomniane płytki adaptera są „standardowymi” elementami w „standardowych” produktach, ale każdy z nich jest „zindywidualizowany” w tym sensie, że płytki te są przystosowane do różnych kątów, co oznacza, że nie są dostosowane do klienta, ale do konkretnych urządzeń.
Według Johannesa jest to duża zaleta, która stabilizuje cały proces produkcji. Jest to także początek trendu produkcji niestandardowych części do zastosowań końcowych. Ponadto rośnie ilość różnych, indywidualnych potrzeb klientów, a co za tym idzie coraz istotniejsza jest także konieczność aby drukarki 3D obsługiwały wiele różnych materiałów, od podstawowych tworzyw sztucznych po kompozyty i metale.
Części zapasowe
Oprócz tego, że drukowane w 3D płytki adaptera są tańszą i bardziej niezawodną alternatywą dla śrub regulacyjnych i wsporników, są także wygodniejsze dla klienta. W przypadku konieczności wymiany, można je wydrukować na zamówienie i dostarczyć do lokalizacji klienta, gdzie mogą być łatwo wymienione.
„[Klient] musi dokręcić tylko kilka śrub, aby wymienić bardzo ważny element, od którego idealnego wyrównania zależy dokładność pomiaru”, powiedział Johannes. „Do tej pory musieliśmy wyprodukować kilka części, zmontować je razem, a następnie wyregulować. Wszystkie te procedury są zbędne w przypadku wytwarzania przyrostowego i drukowania 3D. Oszczędza to nam móstwo czasu – co jest bardzo ważne – ale i też dużo pieniędzy.”
Produkcja Lean to czysty zysk
Istotne dla firmy ZEISS były łatwość użytkowania oraz elastyczność sprzętu i oprogramowania. No i oczywiście cena. Ultimaker Open Filament System czyli możliwość korzystania w drukarkach Ultimaker z dowolnych materiałów, Ultimaker Material Alliance – ogólnoświatowy sojusz materiałowy w ramach którego we współpracy z ponad 100 producentami materiałów z całego świata opracowywane są gotowe profile drukowania, firmowy, najpopularniejszy na świecie slicer – Ultimaker Cura oraz konkurencyjna w stosunku do innych ofert cena, były czynnikami które spowodowały, że ZEISS zdecydował się właśnie na wdrożenie rozwiązań oferowanych przez firmę Ultimaker.
Zgodnie z zasadami produkcji Lean, drukarka Ultimaker została zainstalowana w hali montażowej w zakładach ZEISS. Pracownicy linii montażowej mogą samodzielnie tworzyć przyrządy i uchwyty dla siebie, co wymaga aby sprzęt i oprogramowanie były intuicyjne i proste w użyciu.
Drukowanie elementów w 3D skróciło w ZEISS czas realizacji projektów z miesięcy do dni, oferując członkom zespołu dodatkowy, bardzo potrzebny czas który oznacza możliwość wykonania dodatkowych iteracji. Daje to dodatkową pewność, że produkty końcowe będą idealne. Istotne są też oszczędności – to co kiedyś kosztowało 300 €, teraz kosztuje około 20 € za drukowaną w 3D część.
Ostateczne podjęcie decyzji o zastosowaniu rozwiązań druku 3D Ultimaker było dosyć proste: te drukarki spełniały dwa magiczne słowa ZEISS – słowa, wokół których produkty, procesy i praca muszą krążyć, jeśli firma ma pozostać na szczycie. „Wydruki były solidne, dokładne i powtarzalne,” – powiedział Johannes – „a jest to ważne dla stabilnego procesu produkcyjnego”.
Musisz być Zalogowany aby napisać komentarz.