Comment l'outillage rapide révolutionne l'industrie automobile

Les développements récents dans le secteur manufacturier ont aidé de nombreuses industries différentes, mais peu ont connu autant d'innovation que le domaine automobile. Les constructeurs de voitures, de vélos, de camions et de tant d'autres moyens de transport sont parmi les premiers à utiliser les dernières évolutions technologiques en matière de fabrication additive et soustractive. Dans la même veine, l'outillage rapide a eu un impact remarquable sur l'industrie automobile, repoussant les limites de ce qui est possible en termes de vitesse de production et de rentabilité.

L'outillage rapide est une partie importante de la production de véhicules depuis un certain temps déjà, mais il s'accélère en raison de la prévalence accrue des avancées technologiques ces dernières années. Si de nombreuses entreprises se débarrassent totalement de l'outillage (souvent en utilisant des procédés de fabrication additive qui rendent certains outils obsolètes), d'autres segments redoublent d'efforts pour créer des chaînes de production uniques et optimisées. De plus, l'augmentation du nombre d'ateliers d'usinage et de machinistes qualifiés a rendu plus facile que jamais la production d'outils, de moules et de toutes sortes d'utilitaires.

Voici quelques-unes des façons dont l'outillage rapide change l'industrie automobile :

Efficacité des coûts

En ce qui concerne les résultats, le mélange de méthodes qui comprend l'outillage rapide offre des opportunités de réduction des coûts à grande échelle comme aucune autre. Ceci est particulièrement crucial pour les constructeurs automobiles, car ils ont tendance à produire un bon nombre d'unités, en fonction de leurs niveaux de production. Bien que l'outillage rapide ne soit pas adapté à la fabrication de masse, il existe d'autres processus au sein de leur chaîne de production qui peuvent ne pas nécessiter des quantités aussi élevées.

Par conséquent, si l'entreprise en question ne vise pas des niveaux de production de masse, elle peut avoir besoin de beaucoup de pièces nécessitant des méthodes de prototypage rapide. Un tel processus est particulièrement utile pour les add-ons ou les pièces personnalisables pour les voitures préexistantes, où les quantités nécessaires sont faibles mais peuvent varier considérablement. Il est également utile à cet égard en raison de la possibilité de personnaliser et de réitérer les conceptions à faible coût.

En raison de cette rentabilité, il existe des économies d'échelle que l'outillage rapide offre à de nombreux niveaux différents, en particulier ceux qui accompagnent les cycles de production à faible volume. Dans l'ensemble, le principal domaine dans lequel les coûts sont réduits concerne les temps de cycle de production. La vitesse de production est un facteur crucial ici, comme dans le cas de la production automobile, couper quelques jours n'importe quel processus peut entraîner des milliers de dollars d'économies à long terme.

Un outillage plus rapide permet aux fabricants d'obtenir plusieurs prototypes en très peu de temps à un prix plus économique. Cela permet un plus grand sentiment de liberté lors des ajustements de conception et des tests de nouvelles idées. Cela peut être une aubaine énorme pour réitérer et changer, car les moules et outils traditionnels prennent tellement plus de temps qu'ils compliquent les refontes. En revanche, un outillage rapide rend l'ensemble de ce processus moins cher, libérant ainsi des processus et des ressources dans l'intervalle.

L'outillage rapide permet également aux constructeurs automobiles de s'engager dans un prototypage et une conception moins coûteux et de manière plus efficace en termes de main-d'œuvre. Premièrement, l'outillage rapide nécessite une série de méthodes automatisées avec très peu de main-d'œuvre. De plus, cela permet de réduire le nombre d'itérations de la conception, d'économiser du temps de travail et de rationaliser les processus et les ressources pour une efficacité maximale.

Efficacité temporelle

L'un des domaines où les économies de temps et d'argent se recoupent est celui des tests. Avec des tests et des délais d'exécution plus rapides, l'outillage et le prototypage rapides peuvent présenter des opportunités majeures pour les fabricants de composants particuliers. Outre des processus de conception plus rapides, il est également possible d'apporter facilement des modifications et d'améliorer les conceptions. Rapid Tooling permet de peaufiner et d'améliorer la conception d'un moule jusqu'à ce que le produit ait exactement les propriétés et les fonctions souhaitées par le fabricant. Par conséquent, tout défaut de conception peut être identifié et corrigé avant la production, ce qui permet d'économiser du temps et des coûts supplémentaires sur toute la ligne.

Dans le cas de Mirror Controls international (MCi), ce niveau de rapidité s'est avéré très bénéfique. Ils développaient un nouveau type de plaque arrière d'actionneur qui nécessitait un processus de production radicalement nouveau. Ils ont fini par s'installer sur un matériau composite SLA, le Somos PerFORM, pour le nouveau prototype de plaque arrière de l'actionneur et remplacer le moule d'injection en aluminium traditionnel de MCi. L'outillage SLA imprimé en 3D a permis de réduire les coûts de 60 %, tout en raccourcissant le processus de prototypage de trois semaines entières.

Une partie essentielle du développement de produits consiste à fabriquer des prototypes qui peuvent être testés avant de passer à la production complète. Evelyne Salters MCi product designer, déclare :« Pour un projet comme notre nouvel actionneur la plaque arrière, qui nécessite un prototypage pour examiner le nouveau design, en utilisant de l'aluminium pour créer l'outillage pour la pièce est un processus assez coûteux et lent. Nous recherchions un nouveau approche qui offrait un investissement moindre, mais nous permettrait également d'utiliser un matériau similaire à ou le même que le matériau utilisé dans la production finale. L'objectif était de réduire les coûts de développement de la plaque arrière efficace, rapide, flexible et plus réaliste ."

Outillage durable et fonctionnel

La précision et la cohérence de l'outillage rapide ont permis aux fabricants de produire des pièces fonctionnelles précises et durables. Bien que ce ne soit pas le cas pour le produit final lui-même, ces outils jouent un rôle majeur dans la production du produit final. Ces prototypes peuvent être des choses comme des outils utilisés pour vérifier les raccords ou les dégagements lors de l'assemblage avec d'autres pièces. Ou encore des items pour évaluer des tests fonctionnels. Volvo, par exemple, utilise largement l'outillage rapide pour un large éventail d'applications.

L'avantage qu'offre l'outillage rapide est la possibilité de fabriquer des pièces à partir de matériaux ayant des propriétés similaires à celles du matériau du produit final tout en se rapprochant de leur précision dimensionnelle que tout modèle conceptuel ne peut permettre. La quantité de production est généralement faible, mais des quantités relativement plus importantes peuvent être produites à l'aide d'outils durs.

La coulée de moules en caoutchouc est un excellent moyen de produire des prototypes fonctionnels en utilisant du caoutchouc vulcanisé à température ambiante. Une autre méthode qui peut produire des prototypes de haute qualité, mais avec une complexité encore plus grande, est le moulage par moulage à la cire perdue. Ces méthodes sont particulièrement efficaces pour les types de plastiques utiles dans l'industrie automobile.

Numérisation

Comme pour l'impression CNC et 3D, certaines formes d'outillage rapide apportent des avantages majeurs en raison de leur nature numérique. Cependant, étant donné que l'outillage rapide est souvent une combinaison de plusieurs méthodes disparates, il présente des avantages supplémentaires par rapport à la simple utilisation d'une seule méthode. Par exemple, il peut être facile de répartir les tâches entre les différentes succursales des installations d'un constructeur automobile. De cette façon, une entreprise peut concevoir un outil à un endroit, envoyer le modèle numérique instantanément, le tester à un autre endroit et le rendre disponible partout une fois approuvé. Ceci est particulièrement utile pour les moules imprimés en 3D car ils peuvent être produits en interne ou facilement envoyés à d'autres installations sous forme de fichiers STL.

Conclusion

L'outillage rapide occupe une place majeure dans l'industrie automobile, en particulier lorsqu'il s'agit de développeurs de composants tels que ceux des rétroviseurs, des tableaux de bord, des appareils de direction et d'autres caractéristiques courantes des véhicules. Au fur et à mesure que la technologie progresse, elle cherche à améliorer les domaines où elle manque, comme l'amélioration du nombre de matériaux pouvant être utilisés. Ces types d'améliorations lui donneront plus de pertinence pour l'industrie automobile et contribueront à l'établir dans un plus grand nombre de domaines de la chaîne de production dans un proche avenir. Si vous rencontrez un problème à ce sujet, veuillez nous contacter pour que nous vous aidions à le résoudre ensemble !