L'impression 3D fait passer la production au plus juste de bonne à excellente

Récemment, notre groupe d'impression 3D a organisé des séminaires à New York et en Pennsylvanie, intitulés « Fabrication plus intelligente :l'additif est le nouveau quatrième changement ». En créant ces présentations, cela nous a donné l'occasion de jeter un regard critique sur la fabrication dans le monde d'aujourd'hui et de réfléchir à la façon dont l'impression 3D peut avoir le plus grand impact.

Fabrication en 2018

En regardant la fabrication aujourd'hui, vous ne pouvez pas vous empêcher d'être étonné. Dans notre monde moderne, il est incroyable que nous puissions acheter autant de produits différents. Pouvez-vous imaginer le parcours d'un produit avant de l'acheter ?

Regardons quelque chose de simple :une paire de ciseaux. Les lames métalliques devaient être converties du minerai de fer extrait du sol en acier. Cet acier devait être usiné et affûté en lames de la forme appropriée. L'acier est utilisé et usiné selon une méthode distincte pour créer la vis qui permet aux lames de se déplacer les unes par rapport aux autres. Le pétrole est pompé du sol et raffiné pour créer des granulés de plastique. Ces pastilles de plastique sont chauffées et poussées sous pression dans le moule d'injection usiné en acier pour façonner les poignées. Les poignées, les lames et la vis sont assemblées de manière à créer un outil de coupe fonctionnel.

Efficacité de fabrication

Si cela n'est pas assez impressionnant en soi, ce processus se produit des millions de fois et ces unités sont expédiées dans le monde entier. Les coûts du processus sont suffisamment bas pour que vous et moi puissions acheter des ciseaux au magasin pour un dollar, et toutes les parties qui font des efforts pour fabriquer ces ciseaux gagnent de l'argent (espérons-le).

Pouvez-vous imaginer combien de temps a été consacré à la création de chaque outil et composant de ces ciseaux ? Et quelque chose de plus compliqué ? Un grille-pain, un smartphone et une voiture sont tous beaucoup plus compliqués, et pourtant chacun d'entre eux est fabriqué et mis à la disposition des consommateurs d'aujourd'hui à des prix abordables. Lorsque ces produits peuvent être assemblés plus efficacement, tout le monde y gagne. Les bénéfices des entreprises peuvent augmenter tandis que les produits sont rendus plus abordables pour le public. Comment pouvons-nous prendre des processus de fabrication incroyables et les améliorer ? Et quel rôle l'impression 3D peut-elle jouer pour y parvenir ?

Méthodes de fabrication

Il existe de nombreuses méthodes différentes pour rationaliser la fabrication et rechercher l'optimisation. Toyota est généralement crédité d'avoir fondé les premières méthodes de fabrication au plus juste, visant à cibler et à éliminer intentionnellement les surcharges, les incohérences et les déchets. L'impression 3D peut aider à éliminer les déchets dans trois domaines :le mouvement, le surtraitement et les défauts.

1. Gaspillage de mouvement

La perte de mouvement se produit lorsqu'une pièce d'équipement ou une personne doit se déplacer plus loin que nécessaire pour accomplir une tâche. L'impression 3D peut être utilisée pour créer des porte-outils personnalisés, des organisateurs de tiroirs et des bacs d'organisation pour permettre aux travailleurs d'avoir tout ce dont ils ont besoin aussi près que possible. Étant donné que ces articles sont conçus sur mesure pour l'environnement de fabrication ou le poste de travail, ils sont plus précieux que les options standard. Si des produits personnalisés comme ceux-ci devaient être créés à l'aide d'un usinage conventionnel, le matériau de base et le temps machine combinés les rendraient beaucoup plus chers que leurs homologues imprimés en 3D.

2. Gaspillage du surtraitement

Le gaspillage de surtraitement est le plus susceptible de se produire lors de la conception d'un outil pour vous aider dans votre processus de fabrication. En raison des contraintes concernant les formes qui peuvent être facilement découpées à l'aide d'opérations de fraisage ou de tournage conventionnelles, les concepteurs doivent se demander « Comment pourrais-je fabriquer cette pièce ? » pendant chaque minute de conception. Lors de la conception d'un outil à fabriquer via l'impression 3D, la question devient « Qu'est-ce que je veux que cette pièce accomplisse ? » En raison de la nature additive de l'impression 3D, un assemblage de cinq pièces ou plus de fabrication conventionnelle peut souvent être combiné en une seule pièce de fabrication additive qui accomplit la même tâche.

3. Déchets causés par des défauts

Les déchets causés par des défauts se résument à une variété de facteurs, mais l'une des principales façons dont l'impression 3D peut aider est l'inspection des pièces. Nous avons vu une multitude de clients fabricants créer des jauges de mesure rentables ou « go/no-go » qui leur permettent d'accorder une plus grande attention aux détails de leurs efforts d'inspection. En imprimant en 3D des jauges de mesure économiques, les fabricants sont en mesure de vérifier plus de pièces, plus souvent, ce qui réduit le nombre de produits mis au rebut en raison d'erreurs. Les problèmes d'outillage ou d'usinage sont plus faciles à identifier lorsque les pièces peuvent être vérifiées à différents points du processus de fabrication.

La fabrication moderne est un processus incroyable qui peut être facilement oublié lorsque les produits sont joliment présentés pour nous dans les magasins ou en ligne sans que l'histoire complète de leur origine ne soit racontée. Ce qui place un excellent processus de fabrication au-dessus d'un processus fonctionnel, c'est souvent l'attention intense portée aux détails de chaque étape du processus, la recherche de petits moyens de progresser vers la réduction des déchets et l'optimisation du flux de travail. Comme les entreprises économisent quelques secondes par opération dans leur processus de fabrication, lorsqu'elles sont multipliées par des centaines de milliers de pièces au cours d'une année, l'argent associé à ce temps peut être substantiel. L'impression 3D peut être un excellent outil pour créer les pièces physiques nécessaires à la réalisation de ces changements.

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