Stjecanje konkurentske prednosti rješavanjem izazova prilagođenog dizajna
Aditivna proizvodnja (AM) popela se i na pozornicu industrijske proizvodnje, nudeći spektar uzbudljivih novih mogućnosti poduzećima i krajnjim korisnicima. Kuhn-Stoff je istaknuo ovaj potencijal kreiranjem specijaliziranih hvataljka. Izrađene EOS tehnologijom, ove hvataljke imaju iznimne prednosti u odnosu na one klasične: smanjenje težine od 86 % postiže se uklanjanjem 19 od 21 dijelova, smanjujući vrijeme proizvodnje sa 21 dana na samo 4, kao i uštede od 50 posto. Ove brojke ilustriraju uspješnu kombinaciju aditivne proizvodnje i prilagodbe korisniku, koja postaje svjetionikom drugim industrijama. Trinckle i Kuhn-Stoff kreirali su zajedno softver automatizacije dizajna dijelova koji se proizvode aditivnim putem (AM), čime su većim dijelom eliminirali ulaznu barijeru AM-a za tvrtke.
Prateći video pogledajte ovdje.
Izazov
U današnje je vrijeme prilagodba postala ključna za zadržavanje konkurentnosti, gdje upravo 3D print nudi tehnologiju proizvodnje savršeno prilagođenu individualiziranim proizvodima. To stvara nove poslovne potencijale i konkurentne prednosti za tvrtke, povećavajući njihovu poziciju u lancu vrijednosti. Međutim, glavni izazov za tvrtke leži u integriranju AMa u poslovanje. Jednom kad tvrtka prepozna potrebu za individualizacijom, potrebno je imati pravu tehnologiju kako bi osigurala serijsku proizvodnju visokokvalitetnih AM dijelova – bez obzira na veličinu ili geometriju tih dijelova, ili bilo koji broj drugih varijacija – gdje EOS ulazi u igru. Za uvođenje proizvodnje individualiziranih komponenti potreban je inteligentan dizajn koji iskorištava sve prednosti AM-a. To je često složen proces i predstavlja prepreku koju mnoge tvrtke nastoje prevladati. Proces dizajna zahtijeva mnogo sati inženjerskog rada u nekoliko iteracija. Bez obzira tko obavlja ovaj specifični zadatak – prodavač ili kupac. Osim toga, potrebni dizajn i CAD znanje često nisu dostupni. Tvrtke trinckle i Kuhn-Stoff odabrali su slučaj sustava hvataljki i udružili se kako bi riješili problem automatizacije učinkovitog procesa razvoja i dizajna, istovremeno eliminirajući potrebu za specifičnim 3D dizajnom ili CAD znanjima.
Rješenje
Rješenje je web-aplikacija koja omogućava automatsko generiranje individualiziranih modela proizvoda. Automatizacija i robotika samo su jedna od mnogih mogućih primjena. Drugi primjeri uključuju protetske postupke specifične za pacijente, te personalizirani nakit. U automatizaciji i robotici, standardizirane komponente kao što je robotska ruka, susreću specifične alate poput sustava hvataljki prilagođenih svakom izradku sa kojim se mora manipulirati. “Prilagođene robotske hvataljke predstavljaju značajan dizajnerski izazov, a naša softverska platforma, Paramate, savršen je alat za rješavanje ovog izazova. Uz to smo bili u mogućnosti razviti konfigurator za automatizaciju kompleksnih projektnih zadataka koja se sada izvršava s relativnom lakoćom “, kaže dr. Bröker. Softver na kojem se temelji konfigurator koristi parametarske metode dizajna. Prvo, 3D model matematički je opisan s pravilima i ograničenjima koja jamče funkcionalnost modela i osiguravaju proizvodnju. Integralna osnovna struktura modela ostaje ista. Konačno, proizvod je prilagođen za svaku specifičnu aplikaciju jednostavnom promjenom pojedinačnih parametara. Te promjene mogu uključivati relativno jednostavne parametre kao što je debljina stjenke. Međutim, moguće su i složenije manipulacije, kao što su promjene strukture površine ili broj kotača na zupčaniku. Da bi se automatski generirala „Kuhn hvataljka“, algoritam mora obavljati različite složene zadatke: automatski postaviti točke zahvaćanja, pronaći idealnu ravnotežu između krutosti i laganog dizajna i, najvažnije, automatski generirati integrirane zračne kanale unutar strukture pneumatski pogonjenog sustava hvataljki. To je međusobno djelovanje složenih čimbenika upravo ono što tradicionalni, ručni dizajn čini tako dugotrajnim i stoga troškovno intenzivnim.
Konfigurator hvataljke tvrtke trinckle temelji se na optimiziranom i testiranom standardnom dizsjnu hvataljke tvrtke Kuhn-Stoff, koji se proizvodi u seriji koristeći tehnologiju EOSove aditivne proizvodnje. “Bez pouzdanog kvalitetnog 3D print sustava za serijsku proizvodnju, ne može se iskoristiti puni potencijal prilagođenih AM dijelova”, objašnjava Hannes Kuhn, izvršni direktor tvrtke Kuhn-Stoff.
Rezultati
S trinckle softverskom platformom, Paramate, korisnici mogu brzo razviti konfiguratore za
određene primjene bez potrebe za samom CAD ekspertizom. Jednostavno unose niz parametara u intuitivno korisničko sučelje kako bi model prilagodili njihovim zahtjevima. U slučaju hvataljki, to uključuje broj i pozicioniranje točaka za hvatanje na komponentu ili namjeravanu nosivost. “Očekujemo da konfigurator hvataljke osigura rješenje kupcima bez ikakvog dubljeg CAD znanja, s pristupom alatima koji su aditivno proizvedeni. Ovo je, primjerice, relevantno u području tehnološkog inženjeringa kada se proizvodi moraju odmah preoblikovati”, kaže direktor tvrtke Kuhn-Stoff. Nadalje, očekuje da će “prosječno vrijeme projektiranja za prilagođenu hvataljku biti smanjeno s otprilike osam sati do nekoliko minuta.” To značajno smanjuje cjelokupno vrijeme proizvodnje. Navedene uštede u vremenu logično utječu i na smanjenje sveukupnog troška dizajna. No, osim same uštede, automatiziranje procesa dizajniranja potpuno uklanja prepreke iz proizvodnog procesa. Christian Waizenegger, voditelj poslovnog razvoja u EOSu naglašava pozitivan utjecaj na AM ekosustav. “Mi u EOS-u vidimo kupce koji proizvode, na primjer, robotske hvataljke koje
su lagane, izdržljive, i uz navedeno nadmašuju hvataljke izrađene na konvencionalne načine. Usprkos navedenom, brojni se klijenti bore s radnim opterećenjima kod ručnog dizajna takvih specifičnih komponenti/proizvoda. Konfigurator hvataljke je veza koja nedostaje, koja sve povezuje i može poslužiti kao inspiracija za bezbroj drugih industrijskih primjena.“ Uklanjanje potrebe za specifičnim 3D dizajnom ili CAD znanjima označava značajan napredak u dizajnu proizvoda i tvrtkama predstavlja veću dostupnost industrijskog 3D printa. Stoga postojeći interni procesi mogu biti radikalno usmjereni i učinkovitiji. Korisne i dragocjene mogućnosti diferencijacije postat će dostupne za proizvode koji su do sada bili ponuđeni samo u standardiziranom obliku. Takvi se proizvodi sve više shvaćaju kao međusobno zamjenjivi u kontekstu globalne konkurencije. Dr. Bröker, voditelj poslovnog razvoja u trinckleu, objašnjava utjecaj lanaca rješenja (solution chains) s korisničkim programom i aditivnom proizvodnjom: “Za mnoge tvrtke ovo stvara nove, skalabilne poslovne potencijale i tržišta. Dobavljači hvataljki, na primjer, sada su ih u mogućnosti ponuditi uz troškovno učinkovite sustave i vrlo kratki ciklus izlaska na tržište. To dodaje odlučujuću konkurentsku prednost.”
“U industrijskom kontekstu vidimo ogroman potencijal za individualiziranim rješenjima kako
bismo stvorili savršeno prilagođene proizvode, razvili sposobnost veće uključenosti klijenata u proces razvoja i dizajna, te dizajnirati troškovno učinkovite automatske procese. Aditivna proizvodnja nudi sve ove mogućnosti – u tvrtki trinckle želimo ih učiniti korisnima za tvrtke.” Dr. Ole Bröker, trinckle Voditelj poslovnog razvoja
Kratki profili
trinckle je moderna tehnološka tvrtka koja pruža bitna softverska rješenja koja omogućuju inovativne koncepte proizvoda i poslovne modele. Osnovana 2013. godine, bila je prvi pružatelj mrežnih usluga printa u Njemačkoj. Od tada je precizirala svoju stručnost i izgradila svoju softversku platformu, Paramate, koja svojim partnerima omogućuje potpuno iskorištavanje potencijala 3D printa i ostvarivanje inovativnih poslovnih prilika.
Osnovan 2005, Kuhn-Stoff se brzo uspostavio kao vodeći pružatelj usluga za laserski sinterirane proizvode. Kuhn-Stoff podupire svoje klijente tijekom cijelog procesa aditivne proizvodnje: od optimizacije razvoja i izgradnje, do brzog i preciznog izvođenja, pa čak i kućne izrade. Kuhn-Stoff je član ekskluzivne EOS Partner mreže.
