Ford Mendorong Inovasi Cetak 3D: Wawasan dari Pemimpin Manufaktur Aditif Harold Sears
Bagaimana tampak masa depan produksi otomotif? Ford Motor Company mungkin memiliki jawabannya.
Pada musim panas 2018, Ford membuka Pusat Manufaktur Canggih terbarunya di Michigan. Fasilitas 135.000 kaki persegi, $45 juta ini menghadirkan robot kolaboratif, VR, AR, dan ekosistem cetak 3D yang kuat—menempatkan 23 printer 3D industri yang sudah membentuk pengembangan produk dan menjelajahi integrasi ke baris produksi.
Harold Sears tentang Evolusi Manufaktur Aditif
Dengan 25 tahun di industri, Harold Sears, Pemimpin Teknis Teknologi Manufaktur Aditif di Ford, menjelaskan bagaimana bidang ini telah bergerak dari model konsep sederhana hingga bagian produksi berkinerja tinggi.
Cetak 3D awal terbatas pada prototipe visual.
Kemajuan dalam bahan yang awet memungkinkan prototipe fungsional.
Saat ini, AM digunakan untuk prototipe, alat, dan bahkan komponen kendaraan jadi.
Lima tahun terakhir telah mempercepat peran fungsional AM jauh lebih dari dekade pertama, menjadikannya bagian integral dari rekayasa dan manufaktur sehari-hari.
Strategi AM Saat Ini dan Nilai Ford
Ford memproduksi puluhan ribu bagian cetak 3D tahunan untuk pengembangan prototipe. Perusahaan sekarang memperluas AK ke lantai produksi, berfokus pada:
Alat, jig, dan fixture yang efisien yang mengurangi waktu setup.
Bagian otomotif khusus yang dirancang untuk penggunaan produksi.
Kolaborasi dengan pemasok untuk mengembangkan bahan dan envelop pembangun yang memenuhi persyaratan otomotif.
Berbeda dengan sektor penerbangan atau medis, otomotif membutuhkan bahan unik dan volume pembangun yang lebih besar; Ford bertujuan untuk memimpin industri di area-area ini.
Persyaratan Otomotif Kunci untuk AM
Resistensi UV: Bahan harus tahan terhadap paparan UV konstan.
Toleransi Suhu: Bagian harus tahan terhadap perpindahan suhu besar.
Envelop Pembangun: Bagian yang lebih besar membutuhkan mesin dengan volume pembangun yang diperluas.
Throughput: Volume produksi memerlukan bagian yang diproduksi dalam menit atau detik, bukan jam.
Proyeksi Volume Masa Depan
Lima tahun yang lalu, AM dapat menghasilkan beberapa ribu bagian; saat ini, mencapai puluhan ribu. Dalam 3–5 tahun, Ford mengantisipasi kapasitas produksi 400–500 ribu bagian per bulan, loncatan besar menuju manufaktur otomotif volume tinggi.
Kisah Sukses dalam Pengembangan Produk
Program AM Ford telah secara dramatis mempercepat siklus prototipe:
Insinyur dapat secara bersamaan mencetak beberapa varian desain, memungkinkan pengujian paralel.
Iterasi cepat mengurangi biaya alat dan mempersingkat waktu ke pasar.
Alat ergonomis yang dibuat melalui AM meningkatkan kenyamanan operator dan kualitas produk.
Proyek integrasi AW awal memperkirakan penghematan lebih dari $2 juta.
Lima Tahun Ke Depan: Polimer, Logam, dan di Luar Itu
Sementara AM logam tetap menonjol, teknologi polimer dan plastik semakin menarik minat. Ford akan terus menjelajahi kedua aliran, menyeimbangkan kekuatan dan keterbatasan mereka. Penekanan juga akan pada:
Menyempurnakan alat perangkat lunak untuk Design for Additive Manufacturing (DfAM).
Meningkatkan perangkat lunak generatif dan optimisasi topologi untuk penggunaan yang intuitif.
Melatih personil untuk berpikir dalam prinsip desain yang berpusat pada AM.
Perangkat keras, perangkat lunak, dan pelatihan harus berevolusi bersama untuk membuka potensi penuh AM.
Pusat Manufaktur Canggih: Visi dan Kolaborasi
Pusat ini berfungsi sebagai hub kolaboratif di mana Ford terlibat dengan pemasok tier-1 dan vendor cetak 3D. Fitur-fitur meliputi:
Ruang lantai yang fleksibel untuk pengujian konsinyasi mesin baru.
Loop umpan balik langsung untuk pengembangan bahan dan proses.
Penciptaan bersama bagian spesifik otomotif dengan mitra.
Yang Akan Datang untuk Ford pada 2019 dan di Luar Itu
Investasi Ford di Pusat Manufaktur Canggih akan diterjemahkan menjadi:
Produksi komponen cetak 3D untuk kendaraan yang akan datang.
Aplikasi baru yang menyederhanakan manufaktur, mempercepat pengembangan, dan meningkatkan kualitas.
Integrasi yang lebih dalam AM ke dalam operasi sehari-hari, beralih dari pengecualian menjadi praktik standar.
