研華如何利用Raise3D打印機實現工裝治具的小批量柔性化生產?
研華科技(以下簡稱“研華”)是全球知名的工業物聯網廠商之一,其業務分布全球28個國家,在全球擁有約8,900名員工。2023年是研華成立的40周年,也是其在江蘇昆山扎根的23個年頭。作為工業物聯網的實踐者與賦能者,近些年來研華科技大力投入數字化工廠的建設,不僅利用自身AIoT技術,也積極引入外部的創新技術,3D打印技術便是其中之一。
▲昆山研華園區
研華工廠生產過程中需要大量使用非標定制件——PCB定位治具。過去,這些治具主要采用委托外加工,并使用電木材質,通過CNC加工的方式完成。然而,隨著時間的推移,在使用CNC外協過程中的問題逐漸增多了起來。
首先,加工成本不斷推高——隨著上海經濟輻射圈的逐步擴大,昆山當地的房價和物價水平不斷升高的同時,老的CNC操作人員不斷流失,而愿意從事CNC加工的年輕人在減少,導致近兩年CNC加工的費用逐年增長。
其次,委外生產的生產周期往往較長,通常需要1-2周時間。當面對需要快速響應的客戶需求,往往無法及時響應并影響交付計劃。
第三,靈活性受限,傳統的委外形式,一旦圖紙發出就很難更改,無法靈活應對產品設計的迭代,遇到緊急且設計變更頻繁的需求,往往只能重新制作。
面對這些挑戰與困難,研華昆山工廠MPM栗經理一直在尋找新的技術與方案進行改善。一次與總部同事的技術交流時,談到了這個問題,總部同事當時就給他推薦了3D打印技術。
在橫向對比了多家3D打印設備之后,研華購入了Raise3D Pro2 Plus的設備,對于當時的這個決定,栗經理還是比較滿意的:“當時別人給我推薦的是另外一款國外的設備,我們前前后后做了多項調研,最后選擇了Raise3D Pro2 Plus。”對于為何選擇,栗經理進一步補充解釋道:
“首先是精度,我們做了多輪的樣件測試,也在內部做了比較,測試下來令我們嘖嘖稱奇的是Pro2 Plus的高精度。”
“確保精度的同時,打印尺寸比較大。雖然大部分我們的夾具都比較小,大概都是20cm以下的小件,但是偶爾也會打一些大的零件,305×305×605 mm尺寸足夠大,能夠滿足這些制件需求的同時,你又不用為這個額外多花大幾萬,那就非常具有性價比了。”
▲研華昆山工廠在用的Pro2 Plus
“另外,還有很多細節的地方,如同我說的一樣,這臺設備有很多的設計邏輯和思考,都是基于制造業企業端來思考的,像我們看到的外在的絲桿、噴嘴、拖鏈,內在的很多像RaiseCloud這樣的‘團隊管多臺’邏輯的云管理平臺、像ideaMaker這種脫機、封閉且安全的切片軟件,甚至是這個設備的重量——你真的很難想象這樣的小小一臺桌面機居然有100斤!”
“我們的設備安裝在工廠工程師的工作室,操作簡單,工程師會用UG,SW軟件,所以很快就可以上手操作。原來我們用CNC外發需要兩周時間,但在使用Raise3D Pro2 Plus后,我們的生產速度提高了很多,大一點的件20個小時就可以制造出來,表面也不用任何處理,就已經很夠用了。”
“從材料方面來講,目前主要使用PLA耗材,相比以前使用的電木材質,價格更低,由于通常我們填充一般30%或50%,只在需要強度的地方用ideaMaker調整成實心結構,在不影響結構強度的前提下實現輕量化處理,材料的利用率就會更高,大大的降低了成本。這樣整體下來,治具成本相當于原來的10%左右。”
以創新技術實現成本效率的優化,同時兼顧高可靠性,是包括研華、舍弗勒、SKF等工控企業選擇Raise3D品牌打印機的原因。
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