Audi Sport: Narzędzia, przyrządy i uchwyty drukowane w 3D w jeden dzień zamiast tygodni

Po wprowadzeniu na rynek nowego Audi E-Tron GT, zakład Audi Sport Bôllinger Höfe w Heilbronn w Niemczech szybko potrzebował prawie 200 nowych narzędzi, przyrządów i uchwytów do jego produkcji. Projektowanie tych narzędzi kosztuje dużo czasu. A zlecanie produkcji na zewnątrz może czasami trwać od wielu tygodni do miesięcy. W tym przypadku automatyzacja projektowania i druk 3D na urządzeniach UltiMaker zapewniły Audi Sport niezrównaną szybkość pracy.

O kliencie UltiMaker

Fabryka Audi Sport Böllinger Höfe to wysokiej klasy zakład produkujący samochody. Ich głównym celem produkcyjnym jest wysokowydajne Audi R8 i w pełni elektryczne Audi E-Tron GT. Te samochody to crème de la crème renomowanego niemieckiego producenta samochodów. 

Linia montażowa charakteryzuje się wysoką wydajnością. Karoserie wjeżdżają na zrobotyzowane platformy i są przymocowywane do górnej szyny. Ciąg ekskluzywnych samochodów przejeżdża następnie przez wiele punktów pracy, w których montowane są specyficzne dla danego zamówienia części. Trudno jest znaleźć dwa identyczne samochody, co czyni całą operację jeszcze bardziej imponującą.

Każdy punkt pracy ma ograniczony czas na złożenie części i zainstalowanie ich w samochodzie. Dlatego zoptymalizowany i wydajny przepływ pracy ma kluczowe znaczenie dla mechaników. Niestandardowe narzędzia, przyrządy i uchwyty odgrywają ogromną rolę w przyspieszaniu, ułatwianiu i zwiększaniu ergonomii pracy mechaników.

“Produkujemy tutaj prawie osiemset narzędzi, przyrządów i uchwytów dla naszej fabryki” – powiedział Cem Guelaylar, ekspert ds. druku 3D w Audi Sport. “Outsourcing wymaga więcej niż dwóch, trzech, czterech tygodni lub miesięcy. Zależy to od dostawcy i procesu realizacji zamówienia. Druk 3D pomógł nam uzyskać te narzędzia w bardzo krótkim czasie. Pracownicy przychodzą do nas i mówią: potrzebuję narzędzia do montażu samochodów. Dostarczenie tego narzędzia zajmuje zaledwie jeden dzień!”

Różne narzędzia do różnych zastosowań

Na linii występują niestandardowe narzędzia, które pomagają ustawiać części podczas montażu. Służą na przykład do montażu dachu lub logo na zewnątrz samochodu. Zwiększa to spójność i jakość końcowych samochodów, jednocześnie oszczędzając całe minuty na każdym samochodzie. 

Narzędzia do kontroli jakości zapewniają, że wszystkie samochody spełniają najwyższe standardy Audi. Te niestandardowe przyrządy są montowane na częściach samochodu w celu pomiaru ustawienia i tolerancji. Na przykład Audi Sport stworzyło niestandardowy przyrząd do ustawiania ostrości wyświetlacza przeziernego (HUD) na desce rozdzielczej samochodu. Przyrząd wykorzystuje dwa lasery, które są wyświetlane na zainstalowanym wyświetlaczu HUD. Gdy lasery się zrównają, oznacza to, że szkło odblaskowe jest prawidłowo zainstalowane.

Wiele części musi zostać zmontowanych, zanim zostaną zainstalowane w samochodach. Rurki dodane do centralnej płyty płynu, kable i radiatory do centralnej jednostki sterującej – lista jest długa. Praca nad tymi częściami, gdyby miały po prostu leżeć na biurku, bardzo utrudnia zadanie. Właśnie w tym celu Audi Sport wykorzystuje w swojej fabryce wiele uchwytów. 

Uchwyty utrzymują części w miejscu, umożliwiając łatwy i szybki montaż. Takie części nie tylko oszczędzają godziny pracy, ale także mają duży wpływ na spójność produkcji. Wiele z tych uchwytów jest również zaprojektowanych tak, aby mieć pozytywny wpływ na ergonomię pracy. Na przykład poprzez utrzymywanie narzędzi w lepszej pozycji do pracy.

Projektowanie części w kilka minut zamiast godzin

Kiedy wprowadzono nowy model E-Tron GT, dużym wyzwaniem stało się stworzenie prawie 200 różnych narzędzi, przyrządów i uchwytów. Potrzebne były one szybko, aby rozpocząć produkcję. 

Fixturemate to oprogramowanie zaprojektowane specjalnie do tworzenia przyrządów do montażu. Część jest ładowana do oprogramowania i ustawiana pod odpowiednim kątem. Następnie tworzone jest oprzyrządowanie poprzez dodanie płyty bazowej oraz oznaczenie miejsc, w których część potrzebuje podpór i otworów, aby można ją było zamontować na biurku. 

Zaprojektowanie tych narzędzi kosztowało wiele czasu i wiedzy. Muszą być precyzyjne, przyjazne dla użytkownika i łatwe w produkcji. W tym miejscu dużą rolę odegrało oprogramowanie Fixturemate firmy Trinckle. 

Dostępna jest również biblioteka gotowych narzędzi, takich jak zaciski. Oprogramowanie jest na tyle przyjazne dla użytkownika, że każdy może z niego korzystać. I podczas gdy projektowanie narzędzi może zająć godziny w tradycyjnym oprogramowaniu CAD, w Fixturemate zajmuje to tylko 10-20 minut.

“Zaczęliśmy produkować w pełni elektryczny samochód Audi E Tron GT. Potrzebowaliśmy prawie dwustu uchwytów i narzędzi do nowego samochodu. Fixturemate pomogło nam w krótkim czasie stworzyć wiele uchwytów i części” – zauważył Guelaylar.

“Wgrywamy nasze części do Fixturemate i w ciągu kilku minut przenosimy osprzęt z tego oprogramowania. Normalnie, w klasycznej konstrukcji, potrzebujemy dwóch, trzech, czterech godzin, w zależności od rozmiaru części. Fixturemate jest bardzo łatwy w użyciu. Możemy pokazać stażystom, jak korzystać z oprogramowania Fixturemate, a oni mogą szybko zacząć pracę z tym oprogramowaniem i potem dostarczać osprzęt w krótkim czasie”.

Korzyści z druku 3D w Audi Sport

Audi Sport potrzebowało nie tylko szybkiego projektowania części, ale także ich produkcji w bardzo krótkim czasie. Outsourcing produkcji narzędzi jest kosztowny i może trwać od wielu tygodni do miesięcy. 

Właśnie dlatego Audi rozpoczęło od drukarni 3D. Kilka drukarek, takich jak Ultimaker S5, umożliwia Audi Sport produkcję potrzebnych narzędzi. Narzędzia można teraz wydrukować w ciągu jednego dnia za ułamek kosztów. Nie trzeba prosić o wycenę, informować dostawców i czekać na wyprodukowanie i dostarczenie części. Jeśli część nie spełnia wymagań, można ją bezpośrednio poprawić i wydrukować ponownie.

Odpowiedni materiał do pracy

Większość uchwytów jest drukowana przy użyciu Tough PLA. Materiał ten ma podobne właściwości elastyczne i wytrzymałościowe jak ABS, ale drukuje się bardzo łatwo, bez wyzwań związanych z ABS. Istnieją również narzędzia drukowane do ochrony części samochodowych przy użyciu TPU95a. Miękki materiał jest idealny do zapobiegania uszkodzeniom części.

Dzięki ekosystemowi UltiMaker, Audi Sport ma również dostęp do setek materiałów innych firm. Materiały te często mają bardzo specyficzne właściwości. Jednym z takich materiałów używanych przez Audi Sport jest ESD-safe PLA, który jest używany do mocowania elementów elektronicznych. 

Przygotowanie wydruków 3D z tych materiałów jest łatwe dzięki Ultimaker Cura, ponieważ profile drukowania są dostępne bezpłatnie na rynku.

“Używamy Tough PLA, ponieważ jest tani i łatwy w użyciu. TPU używamy głównie do ochrony i zabezpieczania części samochodowych. Używamy również materiałów chroniących przed wyładowaniami, a czasami ABS lub PETG. Druk 3D jest bardzo szybkim i pomocnym ulepszeniem dla naszej fabryki” – kontynuuje Guelayler.

Zaproszenie na webinar

O zastosowaniu drukarek 3D UltiMaker w szybkiej produkcji przyrządów i uchwytów opowiedzą przedstawiciele Audi Sport i UltiMaker na otwartym seminarium.

26 czerwca, 16.00 – Webinar UltiMaker i Audi

Zapraszamy do dołączenia i rejestracji pod pod poniższym linkiem.

Korzyści nie tylko dla Audi

Audi Sport przoduje w ciągłym poszukiwaniu większej wydajności. Rozpoczynając drukowanie 3D dla swoich narzędzi, zmniejszyli koszty produkcji narzędzi o ponad 80%, dostarczając je pracownikom w ciągu jednego dnia zamiast kilku tygodni. 

Co więcej, korzystając z Fixturemate, Audi Sport sprawiło, że projektowanie oprzyrządowania stało się łatwe i szybkie. Nie potrzebujesz dedykowanego projektanta CAD do tworzenia projektów przyrządów i uchwytów. Od projektowania do drukowania 3D, każdy może stworzyć narzędzia, których potrzebuje i zacząć czerpać korzyści.