3D打印如何帮助Jabil大幅削减生产成本和提高效率

3D打印动态
2018
04/09
15:25
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稳步发展的技术创新突显了Jabil的使命——成为全球技术最先进的制造解决方案提供商。为此,该公司不断在29个国家的100个工厂中编织数字线,以新的强大方式将人员,运营与供应商,合作伙伴和客户联系起来。例如,在Jabil位于密歇根州奥本山的基础设施中,持续的改进已经推动了对新技术的探索研究,以解决高度混合、低中等批量生产需求。
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Jabil位于密歇根州奥本山的工厂采用Ultimaker 3D打印技术,可以将模具和夹具的加工时间缩短80%,成本降低30%


奥本山运营经理Karin Alcorn解释说:“我们必须确保奥本山在为客户提供最佳解决方案过程中表现出卓越的执行力。”“在我们的工厂,团队努力为各种医疗保健行业和工业客户提供创新支持。”除医疗保健之外,奥本山还支持运输,物联网和分析仪器客户的特殊制造要求。所有客户的首要目标是减少将产品推向市场的时间,成本和风险。

“通常情况下,产品以非常大的生产量来降低成本,这意味着在以数百万个零件为单位的生命周期中,您最后也只能得到相同的产品。” Jabil Additive制造业务高级业务拓展总监Rush LaSelle解释说。“3D打印等新技术彻底改变了经济价值公式,因为现在我们可以生产出大量的产品,而且价值也可以大得多。”

重新思考传统制造方法
为了更好地解决小批量生产和缩短产品生命周期的问题,奥本山团队早期评估和验证了增材制造的使用。历史上,机械加工厂扮演着重要角色,因为他们是生产所需的夹具和其他工具的主要来源。生产这些重要制造辅助工具的时间和成本可能因设计复杂性和数量而异。

Jabil奥本山的工具和制造工程师John Wahl VI指出:“一家机械加工厂可能需要三周的时间来制造一种简单的工具。对于运动部件更复杂的部件,可能需要两个月的时间。”
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减少时间限制是增材制造最吸引人的方面之一,因为其关键原则之一是能够在制造过程中不需要大量工程周期的情况下量身定制产品。“3D打印减少了与传统制造技术相关的限制,”LaSelle补充说。“产品设计师应当专注于结果和部分性能,而不是为生产过程本身投入过多的时间和费用设计。”

Jabil的设计工程师经常处理不同的成本模型,因为生产一次性产品的价格比大批量生产模具的成本高得多。当客户对与Jabil之外的任何人分享新产品设计表示担忧时,就会出现其他问题。在没有关于最终产品的详细信息的情况下传输设计通常会导致额外的设计周期。

总体而言,由于需要多次迭代才能完成装置,传统的模具制作流程往往阻碍Jabil简化新产品介绍(NPI)的能力。“我们需要的时候遇到挑战,我们需要它,”Alcorn说。“我们决定掌控自己的命运,开发自己的模具能力,以更好地支持我们的客户。”

3D打印如何缩短上市时间
在将产品更快推向市场的承诺推动下,奥本希尔斯团队探索了3D打印技术,用于生产工具和夹具。该团队接受了Jabil Additive的3D打印硬件,软件和增材制造设计(DfAM)原理专家的培训。
“我们几乎立即就意识到了收益,”Wahl说。“在创建第一台Ultimaker 3D打印机后的三个小时内,我们有一份打印备件的工作。而另一种方法是停止生产,直到零件可以生产,但我们当天使用3D打印制造它们。“

取得这一成功之后,奥本山快速地将3D打印技术用于各种不同的情形。“使用3D打印,没有最小数量,一次性成本不再是成本约束,”Wahl补充道。“通过在奥本山定位机器,我们可以自己决定优先权,及时性和印刷方式。”


案例一
奥本希尔斯早期的增材制造业成功案例之一涉及寻求简化创新型移动成像系统生产的医疗技术。Jabil的工程师在夹具美观性和产品功能方面都看到了改进的余地,同时也有机会简化和加速生产,使操作员的生产线更容易运行。

在头脑风暴和白板的过程之后,团队在一夜之间模拟并制作3D打印的夹具和工具,然后进行严格的测试以验证和验证性能。而快速解决修订变更的能力对项目的成功影响最大。

“我们验证了设计变更,然后在数小时内打印完整的工作单元,”Wahl说。“以前,从问题发现到最终解决方案的典型时间可能需要数月时间。借助3D打印,我们在数周内完成了整个过程。“


案例二
另一项早期成功涉及新产品的高级组装,这需要开发工具,夹具和夹具的图纸,模型和装配概念。通过在内部开发这些制造辅助设备,奥本山将设计时间缩短了一半,同时大大缩短了生产零件的交付时间。以前,使用外部机械车间生产部件需要长达两个月的时间。然而,使用3D打印,交付周期缩短为四天。

此外,该团队能够开发这些零件,其成本只是从机械加工厂购买的一小部分。事实上,奥本山现在可以在接收实际零件之前,根据客户产品CAD模型生产模具,从而使他们的生产跃升。3D打印已成为生产过程中不可分割的一部分,现实世界的成功例子仍在不断增加。

Wahl说:“3D打印节省了大量的时间。“有几次在生产线上发生故障,但我们可以快速复制破损的零件或使用3D打印来生产另一种工具或夹具。在人们甚至知道线路故障之前,我们让他们重新开始运行。“

只要你想到它,我们就可以打印它
得益于与Jabil增材制造专家的强大合作关系,Auburn Hills的产品设计师和工程师已经掌握了不同的3D打印技术。LaSelle指出:“奥本山团队不仅在理解如何应用该技术,而且在与客户共赢方面表现出色,”LaSelle指出。“他们了解我们工厂和客户业务的实际影响。”
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奥本山实现工装成本降低30%,生产最终工具和固定装置的时间减少80%。早期的客户反馈非常好。“他们喜欢它的一切,”Alcorn说。“它是灵活的,而且周转时间更快,因此我们可以得到更好的结果,因为我们可以立即对制造因素做出反应。”

客户非常喜欢快速而频繁地进行迭代的自由,因此工具和他们所支持的制造机器可以进行优化,以获得更高的产出。同样令人印象深刻的是产品设计的自由。“如果你能想到,我们可以打印出来,”沃尔说。“一个人的想法和3D在一夜之间打印出来真的很棒。我们对所有可以在创造性方面获得更大自由的成就感到惊讶。”

这种采取任何设计和制作3D打印解决方案的能力都会影响产品生命周期的两端,包括维护,修复和报废。LaSelle表示:“3D打印是整个数字制造业的关键支柱,因为我们将开始从数字中看到现场制造的备件。“这可以减轻产品生命周期后端的很多痛苦。”

作为早期的采用者,奥本山有能力扩大其增材制造的使用范围。该团队正在评估扩大现有材料库和增加不同类型3D打印机的机会。“我们将继续推进3D打印技术的使用,与我们的业务和运营团队合作解决新兴的客户需求,”Alcorn说。“我很高兴看到接下来会发生什么。”对于捷普来说,奥本山3D打印技术的快速发展证明了该技术的可行性。正如预期的那样,其他设施开始在全球范围内使用3D打印。
LaSelle指出:“这种情况下,数字线程的网络效应正在与我们全球的设计社区相连接。“Jabil强大的增材制造设计能力为设计民主化提供了理念,这将成为全球知名工程设计和零部件的知识库。”

原作者:Steven Crowe


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