Die jüngsten Entwicklungen in der Fertigung haben vielen Branchen geholfen, aber nur wenige haben so viel Innovation erlebt wie das Automobilwesen. Die Hersteller von Autos, Fahrrädern, Lastwagen und so vielen anderen Transportmitteln gehören zu den ersten, die die neuesten technologischen Fortschritte in additiver und subtraktiver Fertigung nutzen. In diesem Zusammenhang hat Rapid Tooling eine bemerkenswerte Auswirkung auf die Automobilindustrie, indem es die Grenzen dessen verschiebt, was in Bezug auf Produktionsgeschwindigkeit und Kosteneffizienz möglich ist.
Rapid Tooling ist schon seit einiger Zeit ein wichtiger Bestandteil der Fahrzeugproduktion, gewinnt jedoch aufgrund der zunehmenden Verbreitung technologischer Fortschritte in den letzten Jahren an Fahrt. Obwohl viele Unternehmen ganz auf Werkzeuge verzichten (oft durch den Einsatz additiver Fertigungsverfahren, die bestimmte Werkzeuge obsolet machen), verstärken andere Segmente ihre Bemühungen bei der Erstellung einzigartiger, optimierter Produktionsketten. Zudem hat die erhöhte Anzahl an Werkstätten und qualifizierten Maschinenbauern die Herstellung von Werkzeugen, Formen und allerlei Hilfsmitteln einfacher denn je gemacht.
Automobilindustrie
Hier sind nur einige der Möglichkeiten, wie Rapid Tooling die Automobilindustrie verändert:
Kosten-effizienz
Wenn es um die Bilanz geht, bietet die Mischung der Methoden, die Rapid Tooling ausmacht, Kosteneinsparungspotenziale in großem Maßstab wie keine anderen. Dies ist besonders für Automobilhersteller entscheidend, da sie je nach Produktionsniveau eine beträchtliche Stückzahl produzieren. Während Rapid Tooling nicht für die Massenfertigung geeignet ist, gibt es andere Prozesse innerhalb ihrer Produktionskette, die keine so hohen Mengen erfordern.
Folglich benötigen Unternehmen, die keine Massenproduktion anstreben, möglicherweise viele Teile, die schnelle Prototyping-Methoden erfordern. Ein solcher Prozess ist besonders nützlich für Add-ons oder anpassbare Teile für bereits bestehende Fahrzeuge, bei denen die benötigten Stückzahlen klein sind, aber stark variieren können. Außerdem ist dies hilfreich, weil es die Möglichkeit bietet, Designs kostengünstig anzupassen und zu iterieren.
Aufgrund dieser Kosteneffizienz gibt es Skaleneffekte, die Rapid Tooling auf vielen Ebenen bietet, insbesondere bei Kleinserienproduktionen. Insgesamt ist der Hauptbereich, in dem Kosten reduziert werden, die Produktionszykluszeit. Die Geschwindigkeit der Produktion ist hier ein entscheidender Faktor, da bei der Automobilproduktion das Kürzen einiger Tage in einem Prozess auf lange Sicht Tausende von Dollar einsparen kann.
Schnelleres Werkzeugen ermöglicht es Herstellern, in sehr kurzer Zeit mehrere Prototypen zu erhalten, und das zu einem wirtschaftlicheren Preis. Dies schafft mehr Freiheit bei Designanpassungen und beim Testen neuer Ideen. Es kann ein großer Vorteil beim Überarbeiten und Ändern sein, da herkömmliche Formen und Werkzeuge viel länger dauern, was Neugestaltungen erschwert. Im Gegensatz dazu macht Rapid Tooling diesen gesamten Prozess günstiger und schafft gleichzeitig Freiräume für Prozesse und Ressourcen.
Rapid Tooling ermöglicht es Automobilherstellern auch, günstigere Prototypen und Designs auf arbeitsintelligentere Weise zu entwickeln. Zunächst erfordert Rapid Tooling eine Reihe automatisierter Methoden mit sehr geringem Arbeitsaufwand. Zudem erlaubt es weniger Iterationen im Design, spart Arbeitszeit und optimiert Prozesse sowie Ressourcen für maximale Effizienz.
Zeiteffizienz
Einer der Bereiche, in denen sowohl Kosten- als auch Zeiteinsparungen zusammentreffen, ist das Testen. Mit schnelleren Test- und Durchlaufzeiten können Rapid Tooling und Prototyping große Chancen für Hersteller bestimmter Komponenten bieten. Neben schnelleren Designprozessen besteht auch die Möglichkeit, Änderungen leicht vorzunehmen und Designs zu verbessern. Rapid Tooling macht es möglich, das Design einer Form so anzupassen und zu verbessern, bis das Produkt die genauen gewünschten Eigenschaften und Funktionen aufweist. Dadurch können Designfehler erkannt und behoben werden, bevor die Produktion beginnt, was zusätzliche Zeit und Kosten spart.
Im Fall von Mirror Controls international (MCi) erwies sich dieses Tempo als äußerst vorteilhaft. Sie entwickelten eine neue Art von Aktuator-Backplate, die einen radikal neuen Produktionsprozess benötigte. Sie entschieden sich schließlich für ein Verbundmaterial SLA, das Somos PerFORM, für den Prototyp der neuen Aktuator-Backplate und ersetzten die herkömmliche Aluminium-Spritzgussform von MCi. Das 3D-gedruckte SLA-Werkzeug half, die Kosten um 60% zu senken, während der Prototypenprozess um ganze drei Wochen verkürzt wurde.
Ein wichtiger Bestandteil der Produktentwicklung ist die Herstellung von Prototypen, die vor der Serienproduktion getestet werden können. Evelyne Salters, Produktdesignerin bei MCi, erklärt: “Für ein Projekt wie unsere neue Aktuator-Backplate, bei dem Prototypen erforderlich sind, um das neue Design zu prüfen, ist die Herstellung von Werkzeugen aus Aluminium für das Teil ein ziemlich teurer und langsamer Prozess. Wir suchten nach einem neuen Ansatz, der geringere Investitionen erfordert, aber auch die Verwendung eines Materials ermöglicht, das dem im Endprodukt verwendeten ähnlich oder identisch ist. Ziel war es, die Entwicklungskosten der Backplate kosteneffizient, schnell, flexibel und realistischer zu gestalten.”
Zeiteffizienz
Robustes, funktionales Werkzeug
Die Genauigkeit und Konsistenz von Rapid Tooling haben es Herstellern ermöglicht, präzise und langlebige Funktionsbauteile zu produzieren. Obwohl dies möglicherweise nicht für das Endprodukt selbst gilt, spielen diese Werkzeuge eine wichtige Rolle bei der Herstellung des Endprodukts. Solche Prototypen können Werkzeuge sein, die verwendet werden, um Passungen oder Freiräume bei der Montage mit anderen Teilen zu überprüfen. Oder alternativ Gegenstände für die Bewertung funktionaler Tests. Volvo beispielsweise nutzt Rapid Tooling umfangreich für eine Vielzahl von Zwecken.
Der Vorteil, den Rapid Tooling bietet, ist die Fähigkeit, Teile aus Materialien mit ähnlichen Eigenschaften wie das Endproduktmaterial herzustellen, während sie näher an die genauen Maße herankommen, als es Konzeptmodelle erlauben. Die Produktionsmenge ist in der Regel klein, aber es können auch größere Mengen mit Hartwerkzeugen hergestellt werden.
Gummi-Formgießen ist eine großartige Methode, um funktionale Prototypen mit room temperature vulcanized rubber herzustellen. Eine weitere Methode, die hochwertige Prototypen mit noch größerer Komplexität produzieren kann, ist das Investmentgussverfahren. Diese Methoden sind besonders geeignet für die Arten von Kunststoffen, die in der Automobilindustrie nützlich sind.
schnelle Werkzeugherstellung
Wie bei CNC und 3D-Druck, bestimmte Formen des Rapid Tooling bringen aufgrund ihrer digitalen Natur einige große Vorteile mit sich. Da Rapid Tooling jedoch oft eine Kombination aus mehreren unterschiedlichen Methoden ist, bietet es zusätzliche Vorteile im Vergleich zur Verwendung nur einer Methode. Zum Beispiel kann es einfach sein, Aufgaben zwischen verschiedenen Niederlassungen eines Automobilherstellers aufzuteilen. Auf diese Weise kann ein Unternehmen ein Werkzeug an einem Standort entwerfen, das digitale Modell sofort senden, es an einem anderen Standort testen und nach Genehmigung überall verfügbar machen. Dies ist besonders nützlich für 3D-gedruckten Formen, da sie intern hergestellt oder leicht als STL-Dateien an andere Einrichtungen gesendet werden können.
Digitalisierung
Fazit
XTJ hat einen bedeutenden Platz in der Automobilindustrie, insbesondere wenn es um Komponentenentwickler wie Spiegel, Armaturenbretter, Lenksysteme und andere gängige Fahrzeugmerkmale geht. Mit dem Fortschritt der Technologie wird angestrebt, die Bereiche zu verbessern, in denen es noch Schwächen aufweist, wie z.B. die Erweiterung der verwendbaren Materialien. Solche Verbesserungen werden ihm in Zukunft mehr Relevanz für die Automobilbranche verleihen und es ermöglichen, es in weiteren Bereichen der Produktionskette zu etablieren. Wenn Sie Probleme damit haben, kontaktieren Sie uns bitte, um gemeinsam eine Lösung zu finden!
XTJ ist ein führender OEM-Hersteller, der sich der Bereitstellung von Komplettlösungen von Prototyp bis Produktion verschrieben hat. Wir sind stolz darauf, ein nach ISO 9001 zertifiziertes System für Qualitätsmanagement zu sein, und wir sind bestrebt, in jeder Kundenbeziehung Mehrwert zu schaffen. Das tun wir durch Zusammenarbeit, Innovation, Prozessverbesserungen und außergewöhnliche Handwerkskunst.
