専門家のインタビュー：3D印刷、自動化、インダストリー4.0に関するEckhartの積層造形アプリケーションエンジニア、Robert Heath

インダストリー4.0の時代では、効率の向上と製品の革新がメーカーの重要な優先事項です。 3D印刷は、両方を提供するために活用されている1つのテクノロジーです。

3D印刷が役立つ1つの方法は、組み立てプロセスを加速し、生産現場のオペレーターにとってより安全な作業環境を作り出すことができる人間工学に基づいた工具と製造補助具の製造によるものです。

Eckhartは、工場自動化装置の設計、エンジニアリング、製造を専門とする米国を拠点とする企業です。インダストリー4.0の最前線で、同社はロボット工学やその他の自動化ソリューションとともに3D印刷を採用し、まさにそれを実現しています。

今週のエキスパートインタビューでは、EckhartのAMアプリケーションエンジニアであるRobert Heathと話をし、3D印刷ツールの利点、AMに関する教育の必要性、および利点について話し合います。自動化の。

エックハートについて少し教えていただけますか？

Eckhartは、産業自動化を専門とするインダストリー4.0のリーダーです。とりわけ、リフトアシスト、安全なツール、無人搬送車を作成しています。

私たちが焦点を当てているのは、協働ロボットと3D印刷です。私たちは、企業が反復作業を自動化し、オペレーターが組立ラインでより良い仕事を行えるように支援します。

私たちは、自動車会社だけでなく、一部の重工業および農業会社を含む幅広い顧客を抱えています。ジョンディアやキャタピラーのように。

顧客が直面する課題にはどのようなものがありますか？

業界固有の場合もあります。ただし、多くの課題には、人間工学または部品のサイクルタイムと品質の向上を目指すという根本的な問題があります。

私が最も取り組んでいるのは、ハンドツールの人間工学的ソリューションの開発です。これこそが、当社の3Dプリントで私たちが注力していることです。

これらの手工具の多くはアルミニウムでできているため、オペレーターが繰り返し持ち上げたり手を伸ばしたりする必要がある人間工学的な限界に達しているため、まだ重くて正しいです。

3D印刷は、ツールの重量をさらに減らして軽量で操作しやすいものにすることができる状況で実装されています。ジオメトリを印刷してツールをより人間工学的にすることができるため、オペレーターは以前よりも優れたツールを利用できます。

3D印刷を社内に持ち込んだ理由は何でしたか？また、このテクノロジーを採用するプロセスはどのようなものでしたか？

2017年にプリンターを購入しました。3Dプリンターを購入する前は、3Dプリント部品を他社に大量に委託していました。

つまり、AMスペースに参入し、お客様との積層造形をさらに推進するための戦略的なビジネスの動きであると同時に、コスト削減の動きでもありました。社内で3D印刷を使用することで、部品のコストと品質管理が向上します。

また、企業として、カタログで検索できるものは何も作成していません。買う。私たちが作るものはすべて完全にカスタムです。そのため、1回限りの作業が多いため、3Dプリントを採用するのは理にかなっています。

自動化に関してEckhartが開発しているソリューションについて詳しく教えてください。

私たちは自動車会社と多くの仕事をしているので、例として自動車を取り上げましょう。彼らの仕事の割合はおそらく1時間あたり60仕事なので、オペレーターは毎分新しい車を手に入れています。

3D印刷で行ったことの1つは、ラグナットスターターツールの開発です。このツールは、片手で持ち、すべてのラグナットをこのツールのソケットに配置するオペレーターが使用します。オペレーターはそれをタイヤに置くことができ、それらのラグナットのすべてが一度に始動します。

完全なロボットソリューションではありませんが、オペレーターが一度に1つのラグナットを持って指でひねる必要がなくなったため、プロセスをさらに自動化しました。車両。

オペレーターは、8時間のシフトで1時間に最大60回これを繰り返し実行しています。これに5日を掛けると、指でひねります。この3D印刷されたツールを使用して、オペレーターの体へのストレスを軽減することができました。

また、協働ロボットの全範囲を実行します。たとえば、金型から金属射出部品を引き出す際のサイクルタイムを延長することを検討している会社でのアプリケーションがありました。

彼らが経験した問題の1つは、金属射出成形であるため、部品が非常に高温であったことでした。したがって、考慮すべき安全率がありました。オペレーターが部品を操作しなくても部品を引き抜くことができるロボットソリューションを開発することができました。

また、部品は高温であるため、部品が出てきても少ししなやかです。カビ。そのため、特別なグリップを使用して、パーツを保持するのに十分なだけの適切な力でパーツを圧迫する必要がありましたが、変形させるのに十分ではありませんでした。

ロボット工学と自動化により、ダイヤルすることができました。これらの設定で私たちの要件に。また、その特定のロボットの設置の副次的な利点の1つは、金型が通常のオペレーターの場合ほど冷却されなかったため、部品の品質が劇的に向上したことです。

会社はサイクルタイムを延ばすことができ、品質が向上し、今では部品を引き出すプレスに立つだけでなく、より付加価値の高い仕事をすることができる従業員がいます。一日中機械の。自動化のおかげです。

通常、顧客とどのように連携しますか？

私たちが推進していることの1つは、Eckhartの代表者のチームがお客様と会い、お客様の施設を訪問するワークショップを開催することです。

私たちは、顧客の設計者だけでなく、製造エンジニア、技術者、またはオペレーター、つまりこのツールまたはこれらのソリューションを使用する予定の現場の人々に会いたいと思っています。次に、座って添加剤とは何かを確認します。

私たちが尋ねる必要のある質問のいくつかは、オペレーターが直面している課題は何ですか？

これらの小さなチームで働くことで、私たちは各顧客との多くの機会を特定することができます。その後、お客様と協力して、これらのアイデアをいくつでも実装するための戦略を立てます。

クライアントが3Dプリントで目的を達成するのをどのように支援したかについての例を教えてください。

お客様のためにツールを設計し、その設計が承認されるたびに、お客様の製品を使用して内部でツールを構築およびテストします。次に、それがどのように機能し、ツールが製品とどのように相互作用するかをお客様に示します。

私たちが作成したラグナットスターターツールに戻ると、これは大成功であると考えています。顧客は、このツールが彼らの使用にどれほど有益であるかについて信じられないほど恍惚としていました。

アディティブマニュファクチャリングについて顧客と話すとき、彼らはテクノロジーについて非常に精通していると思いましたか？それとも、たくさんの教育をしなければなりませんか？

現在の役割であろうと以前の役割であろうと、3Dプリンターの知識が豊富で、以前に経験を積んだお客様がいます。

それから、もっと多くの教育を必要とするお客様がたくさんいます。多くの場合、私は3D印刷と、その機能について教育を行っています。

その時点まで、私が教育しなければならないとき、それがうまくいくかどうかわからないので、顧客側にも少しの抵抗と不安がしばしばあります。従来の製造では、機能するものに固執する傾向があります。

では、AMに関しては、積層造形のニーズではなく、従来の製造の観点から考える傾向がまだあると思いますか？

はい。お客様に添加剤を使用してもらうと、次のステップは、「これが私たちがここで製造しているものであり、これが部品をより良くする方法です」と言うことです。

従来の製造方法で設計された部品を使用する場合、ほとんどの場合、その部品を従来の方法で製造する方が安価になります。

しかし、同じ部品をアディティブマニュファクチャリング用に再設計すると、どちらの方法が安くなるかを検討することができ、全体的にはより良い結果になります。 AMプロセス。

あなたの見解では、3D印刷の採用を加速するために、さらに何をする必要がありますか？

材料とその実際の特性についてさらに教育する必要があります。 「UHMW（超高分子量ポリエチレン）の一部を印刷してくれませんか？」などの質問がたくさんあります。

いつも「いいえ、できません。 UHMWを印刷します。しかし、私はそのように似たようなものを作ることができます。」

したがって、私の最大の課題は、おそらく材料に関する知識の欠如または一部の材料のテストです。

私たちはStratasysと提携しており、頻繁に協力しています。彼らは、材料がどのように機能し、プリンターでどのように処理されるかを知るのが非常に得意ですが、部品の機能を知るのは得意です。ですから、それは私たち両方にとって良いパートナーシップです。

今後数年間で積層造形はどのように進化すると思いますか？

より幅広い材料が開発されているのがわかります。私たちは、機械を介して材料の実際の処理をはるかに洗練することができ、すでに持っている材料でより良くなっています。

業界は、かなり一般的な材料であるPLAのようなものほど簡単ではないか「AMフレンドリー」ではない他の材料も検討しています。

私も今後数年で機械の能力と速度が向上すると思います。

Eckhartの次の展望は？

私たちは常にAMで限界を押し広げようとしています。私たちはこのテクノロジーで他に何ができるかを枠にとらわれずに考えており、これを使用するとは思わなかったアプリケーションで常に使用しようとしています。

たとえば、最近完全に3Dは、お客様の1人のためにアルミニウムキャストハウジングをピックアップするためのリフトアシストツールを印刷しました。これにより、リフトアシストの機会がさらに2つ増え始めています。

それで、私たちはそれを楽しみにしており、積層造形で他の複雑な課題を解決することを楽しみにしています。

Eckhartの詳細については、次のWebサイトをご覧ください。 https://www.eckhartusa.com/