Wawancara Pakar:Additive Manufacturing Application Engineer Eckhart, Robert Heath, tentang 3D Printing, Automation and Industry 4.0
Di era Industri 4.0, efisiensi dan inovasi produk yang lebih baik menjadi prioritas utama bagi produsen. Pencetakan 3D adalah salah satu teknologi yang dimanfaatkan untuk menyediakan keduanya.
Salah satu cara pencetakan 3D dapat membantu adalah melalui produksi perkakas ergonomis dan alat bantu manufaktur yang dapat mempercepat proses perakitan dan menciptakan lingkungan kerja yang lebih aman bagi operator di lantai produksi.
Eckhart adalah perusahaan yang berbasis di AS yang mengkhususkan diri dalam desain, rekayasa, dan pembuatan peralatan otomatisasi pabrik. Di garis depan Industri 4.0, perusahaan telah mengadopsi pencetakan 3D, bersama robotika dan solusi otomatis lainnya, untuk melakukan hal itu.
Dalam Wawancara Ahli minggu ini, kami berbicara dengan Robert Heath, Teknisi Aplikasi AM Eckhart, untuk membahas manfaat alat cetak 3D, kebutuhan akan pendidikan tentang AM, serta kelebihannya dari otomatisasi.
Bisakah Anda ceritakan sedikit tentang Eckhart?
Eckhart adalah pemimpin Industri 4.0 yang berspesialisasi dalam otomasi industri. Kami membuat, antara lain, alat bantu angkat, alat pengaman, dan kendaraan berpemandu otonom.
Banyak yang kami fokuskan adalah robot kolaboratif dan pencetakan 3D. Kami membantu perusahaan mengotomatiskan tugas yang berulang dan memungkinkan operator melakukan pekerjaan mereka dengan lebih baik di jalur perakitan.
Kami memiliki banyak pelanggan, termasuk perusahaan otomotif, serta beberapa perusahaan industri berat dan pertanian seperti John Deere dan Caterpillar.
Apa saja tantangan yang dihadapi pelanggan Anda?
Ini bisa spesifik industri. Namun, banyak tantangan yang memiliki masalah mendasar baik ergonomis atau keinginan untuk meningkatkan waktu siklus dan kualitas suku cadang.
Yang paling saya kerjakan adalah mengembangkan solusi ergonomis untuk perkakas tangan. Itulah yang kami fokuskan dengan pencetakan 3D di perusahaan kami.
Banyak perkakas tangan ini terbuat dari aluminium sehingga masih berat dan tepat pada batas ergonomis dari apa yang harus diangkat atau dijangkau oleh operator secara berulang-ulang.
Kami telah menerapkan pencetakan 3D dalam situasi di mana kami dapat mengurangi bobot alat untuk membuatnya lebih ringan dan sedikit lebih ramah operator. Kami dapat mencetak geometri untuk membuat pahat lebih ergonomis, sehingga memberikan operator pahat yang lebih baik daripada yang tersedia sebelumnya.
Apa alasan untuk menghadirkan pencetakan 3D di rumah dan seperti apa proses adopsi teknologinya?
Kami membeli printer pada tahun 2017. Sebelum membeli printer 3D, kami mengalihdayakan sejumlah besar pekerjaan ke perusahaan lain ke suku cadang cetak 3D untuk kami.
Jadi ini adalah langkah pengurangan biaya serta langkah bisnis strategis untuk masuk ke ruang AM dan untuk mulai lebih mempromosikan manufaktur aditif dengan pelanggan kami. Dengan menggunakan pencetakan 3D in-house, kami memiliki kontrol biaya dan kualitas yang lebih baik atas suku cadang.
Selain itu, sebagai perusahaan, kami tidak memproduksi apa pun yang dapat Anda lihat di katalog dan membeli. Semua yang kami buat sepenuhnya custom. Jadi masuk akal untuk mengadopsi pencetakan 3D karena kami melakukan banyak sekali pekerjaan.
Bisakah Anda menguraikan solusi yang dikembangkan Eckhart dalam hal otomatisasi?
Mari kita ambil contoh otomotif, karena kami banyak bekerja dengan perusahaan otomotif. Tingkat pekerjaan mereka mungkin 60 pekerjaan per jam, jadi operator mendapatkan kendaraan baru setiap menit.
Salah satu hal yang telah kami lakukan dengan pencetakan 3D adalah mengembangkan alat starter mur roda. Alat ini digunakan oleh operator, yang memegangnya di satu tangan dan menempatkan semua mur roda ke dalam soket pada alat ini. Operator kemudian dapat memasangnya ke ban dan semua mur roda tersebut dihidupkan sekaligus.
Meskipun ini bukan solusi robotik lengkap, kami mengotomatiskan proses lebih lanjut karena operator tidak lagi harus memegang satu mur roda pada satu waktu dan memutarnya dengan jari mereka untuk memulainya dengan tangan. kendaraan.
Operator melakukan ini berulang kali hingga 60 kali per jam untuk shift delapan jam. Jika Anda mengalikannya dengan lima hari, itu banyak memutar dengan jari-jari Anda. Kami dapat mengurangi tekanan pada tubuh operator dengan alat cetak 3D ini.
Kami juga menjalankan keseluruhan robot kolaboratif. Misalnya, kami memiliki aplikasi dengan perusahaan yang ingin meningkatkan waktu siklus saat menarik bagian yang disuntikkan logam keluar dari cetakan.
Salah satu kesulitan yang mereka alami adalah bagian yang sangat panas karena berbahan metal injection mould. Jadi ada faktor keamanan yang perlu dipertimbangkan. Kami dapat mengembangkan solusi robotik yang dapat menarik bagian tanpa perlu ditangani oleh operator.
Selain itu, karena bagian tersebut panas, masih sedikit lentur saat dikeluarkan dari cetakan. Jadi kami harus menggunakan pegangan khusus untuk hanya menekan bagian dengan jumlah kekuatan yang tepat cukup untuk menahannya tetapi tidak cukup untuk merusaknya.
Jadi dengan robotika dan otomatisasi, kami dapat melakukan dial dalam pengaturan tersebut dengan persyaratan kami. Dan salah satu keuntungan sampingan dari pemasangan robot itu adalah kualitas suku cadangnya meningkat drastis karena cetakannya tidak mendingin seperti halnya dengan operator biasa di sana.
Perusahaan telah mampu meningkatkan waktu siklus mereka, kualitas mereka telah meningkat dan sekarang mereka memiliki karyawan yang dapat melakukan lebih banyak pekerjaan bernilai tambah daripada hanya berdiri di depan mesin press menarik bagian-bagiannya mesin sepanjang hari. Itu semua berkat otomatisasi.
Bagaimana Anda biasanya bekerja dengan pelanggan?
Salah satu hal yang kami dorong adalah mengadakan workshop dimana tim perwakilan dari Eckhart bertemu dengan pelanggan dan kami mengunjungi fasilitas mereka.
Kami ingin bertemu dengan desainer pelanggan, serta insinyur manufaktur, teknisi, atau operator — orang-orang yang akan menggunakan alat ini atau solusi ini. Kemudian kita duduk dan membahas apa itu aditif.
Beberapa pertanyaan yang perlu kita tanyakan adalah apa saja tantangan yang dihadapi para operator? Apa yang ingin diperoleh pelanggan?
Bekerja dalam tim kecil ini, kami dapat mengidentifikasi banyak peluang dengan setiap pelanggan. Setelah itu, kami bekerja dengan pelanggan untuk mengembangkan strategi untuk menerapkan sejumlah ide tersebut.
Dapatkah Anda membagikan contoh bagaimana Anda membantu klien mencapai tujuan mereka dengan pencetakan 3D?
Setiap kali kami merancang alat untuk pelanggan dan mendapatkan desain yang disetujui, kami membangun dan mengujinya secara internal dengan produk mereka. Kemudian kami menunjukkan kepada pelanggan cara kerjanya dan bagaimana alat tersebut berinteraksi dengan produk mereka.
Kembali ke alat starter mur roda yang kami produksi, kami menganggapnya sebagai sukses besar. Pelanggan sangat gembira tentang betapa bermanfaatnya alat ini untuk mereka gunakan.
Saat berbicara dengan pelanggan Anda tentang manufaktur aditif, apakah Anda menemukan bahwa mereka sangat memahami teknologinya? Atau harus banyak mendidik juga?
Kami memiliki beberapa pelanggan yang sangat berpengetahuan dan memiliki pengalaman sebelumnya dengan printer 3D, baik dalam peran mereka saat ini atau dalam peran sebelumnya.
Lalu ada banyak orang lain yang membutuhkan lebih banyak pendidikan. Saya akan mengatakan bahwa lebih sering daripada tidak saya melakukan beberapa pendidikan tentang pencetakan 3D dan apa kemampuannya.
Sampai saat itu, ketika saya harus mendidik, sering juga ada sedikit penolakan dan keraguan di pihak pelanggan, karena mereka tidak yakin apakah itu akan berhasil. Dalam manufaktur tradisional, kami cenderung bertahan dengan apa yang berhasil.
Jadi, apakah Anda akan mengatakan bahwa ketika berbicara tentang AM, masih ada kecenderungan untuk berpikir dalam hal manufaktur tradisional sebagai lawan dari kebutuhan manufaktur aditif?
Ya. Setelah saya mendapatkan pelanggan untuk bekerja dengan aditif, langkah selanjutnya adalah mengatakan, "Inilah yang kami produksi di sini dan inilah bagaimana kami dapat membuat bagian itu lebih baik."
Jika kita mengambil bagian yang dirancang dengan metode manufaktur tradisional, hampir selalu akan lebih murah untuk memproduksi bagian itu dengan metode tradisional.
Tetapi jika kita mengambil bagian yang sama dan mendesain ulang sehingga dibuat untuk pembuatan aditif, maka kita dapat melihat cara mana yang lebih murah, dan pada akhirnya menjadi lebih baik secara keseluruhan untuk Proses AM.
Menurut Anda, apa lagi yang perlu dilakukan untuk mempercepat adopsi pencetakan 3D?
Perlu ada lebih banyak pendidikan tentang materi dan sifat sebenarnya. Saya mendapat banyak pertanyaan seperti, “Bisakah Anda mencetak saya bagian dari UHMW (Ultra-high-molecular-weight polyethylene)?”
Jawaban saya selalu, “Tidak, saya tidak bisa cetak UHMW. Tapi saya bisa membuat sesuatu yang mirip sehingga. ”
Jadi tantangan terbesar saya mungkin adalah kurangnya pengetahuan tentang bahan atau pengujian pada beberapa bahan.
Kami memiliki kemitraan dengan Stratasys dan sering bekerja dengan mereka. Mereka sangat ahli dalam mengetahui cara kerja bahan dan cara memprosesnya melalui printer, sementara kami pandai mengetahui fungsi bagiannya. Jadi ini adalah kemitraan yang baik untuk kita berdua.
Bagaimana Anda melihat manufaktur aditif berkembang selama beberapa tahun ke depan?
Saya melihat bahan yang lebih luas sedang dikembangkan. Kami jauh lebih mampu menyempurnakan pemrosesan material yang sebenarnya melalui mesin, dan kami menjadi lebih baik dengan material yang sudah kami miliki.
Industri juga melihat bahan-bahan lain yang mungkin tidak semudah atau "AM-friendly" seperti PLA yang merupakan bahan yang cukup umum.
Saya juga berpikir kita akan melihat peningkatan kemampuan dan kecepatan alat berat dalam beberapa tahun ke depan.
Apa yang ada di depan mata Eckhart?
Kami selalu berusaha untuk melampaui batas dengan AM. Kami berpikir di luar kotak tentang apa lagi yang dapat kami lakukan dengan teknologi ini dan kami terus-menerus mencoba menggunakannya dalam aplikasi yang tidak pernah kami duga akan kami gunakan.
Misalnya, kami baru-baru ini sepenuhnya 3D mencetak alat bantu angkat untuk mengambil rumah cor aluminium untuk salah satu pelanggan kami, dan ini mulai menumbuhkan beberapa peluang lagi untuk alat bantu angkat.
Jadi, kami sangat senang dengan hal itu dan berharap dapat memecahkan tantangan kompleks lainnya dengan manufaktur aditif.
Untuk mempelajari lebih lanjut tentang Eckhart, kunjungi: https://www.eckhartusa.com/
