Bagaimana Anda Mengintegrasikan Pencetakan 3D ke Bisnis Besar?
Sebagai pencetakan 3D semakin diadopsi sebagai alat yang digunakan di luar prototyping cepat, bisnis akan bersemangat untuk belajar bagaimana menggabungkannya secara efektif. Namun, sebuah perusahaan mungkin tidak ingin atau tidak dapat langsung terjun ke manufaktur aditif penuh (AM) dari suku cadang akhir.
Kelahiran AM di Caterpillar
Sejarah pencetakan 3D di Caterpillar mencerminkan, dalam beberapa hal, sejarah DelVecchio sendiri dengan perusahaan. “Pada tahun 1991 kami mendapatkan mesin stereolitografi pertama kami,” DelVecchio menjelaskan. “Itu ada di lab prototyping cepat kami. Kami menciptakan lab pembuatan prototipe cepat yang telah ada selama bertahun-tahun. Sebagian besar teknisi kami melihat lab pembuatan prototipe cepat kami dan menggunakannya. Itu bukan teknologi yang bisa didapatkan banyak orang dengan cara lain. Jadi, kami melakukan penyesuaian, kami melakukan visualisasi, kami melakukan beberapa model yang indah. Itu ada di sekitar saya, dan masih ada selama lebih dari 25 tahun.
Namun, seiring berjalannya waktu, Caterpillar berupaya memperluas penggunaan AM di seluruh bisnis secara lebih luas, terutama seiring dengan semakin matangnya teknologi. “Tidak ada yang salah dengan pembuatan prototipe dan visualisasi yang cepat, tetapi apa yang kami putuskan sebenarnya penting adalah menggunakan aditif untuk pindah ke tingkat berikutnya dari perspektif inovasi,” DelVecchio mengatakan kepada hadirin di AMUG.
Namun, pertanyaan untuknya adalah, “Bagaimana Anda melakukannya jika Anda memiliki semua karyawan ini—sekitar 100.000 karyawan di semua tempat?”
Nomadic Printers, AM Summits, dan Kompetisi Desain
Dengan Caterpillar yang memiliki jejak global yang begitu besar, DelVecchio menjelaskan bahwa jawabannya adalah memulai dari yang kecil—strategi yang telah dipelajari perusahaan untuk diterapkan saat mulai memproduksi alat berat raksasa dan mahal yang dimaksudkan untuk bertahan dengan andal setelah berjam-jam bekerja keras di bidang. Ini berarti meluncurkan program uji coba dan bekerja dengan pengguna awal pada produk sebelum penerapannya secara luas.
Ini menghasilkan "Program Printer Nomadic," seperti yang disebut DelVecchio. Seorang eksekutif berpikiran maju di Caterpillar menginstruksikan tim DelVecchio untuk membeli sistem AM tanpa memikirkan laba atas investasi, yang mengarah pada pembelian enam mesin industri, termasuk uPrints, Fortus 250s, printer Objet, dan HD Max.
Printer dikirim ke fasilitas manufaktur Caterpillar di seluruh Amerika Serikat, di mana teknisi lokal diberi izin untuk bereksperimen dengan teknologi dengan cara apa pun yang mereka inginkan. Meskipun DelVecchio mengatakan bahwa ada beberapa keberhasilan dari program ini, dia juga memiliki teknisi yang menelepon dan menanyakan, "Hei, Stacey, apa yang Anda ingin kami cetak dengan printer Anda?"
Untuk mendidik karyawan dan insinyur Caterpillar secara lebih formal tentang teknologi tersebut, perusahaan menyelenggarakan pertemuan puncak AM, yang terdiri dari sesi dan presentasi yang dirancang untuk membuat tim berpikir lebih serius tentang teknologi tersebut. DelVecchio mengatakan bahwa ini akan berkembang menjadi pendekatan yang lebih terarah untuk AM tahun ini dengan pengenalan lokakarya "Desain untuk Aditif", di mana anggota tim Caterpillar yang sudah memahami kebutuhan teknologi akan mulai bekerja untuk merancang AM secara nyata untuk memecahkan masalah tertentu.
Untuk lebih melibatkan karyawannya dalam pola pikir ini, Caterpillar menyelenggarakan kompetisi desain, meminta para insinyur untuk melampaui jig dan perlengkapan cetak 3D dan, sebagai gantinya, fokus pada bagian akhir yang akan ditingkatkan dengan AM. Desain pemenangnya adalah katup periksa bola yang menggabungkan beberapa komponen rakitan menjadi satu bagian logam yang dicetak 3D. Inisiatif ini akan diperluas tahun ini menjadi empat atau lima kompetisi yang berbeda.
Pabrik AM
Sejak didirikan 25 tahun yang lalu, laboratorium pembuatan prototipe cepat juga telah berevolusi. Tahun lalu, Caterpillar secara resmi memotong pita di Pabrik Manufaktur Aditifnya. Situs ini terletak di Pusat Penelitian &Pengembangan Global Caterpillar di Mossville, Illinois. Instalasi ini memberi grup inovasi AM akses ke dan inspirasi dari grup R&D, tetapi juga memaparkan pabrik AM kepada publik dan eksekutif yang mengunjungi fasilitas secara teratur.
Pabrik ini memiliki 10 printer 3D industri, termasuk printer 3D Carbon M1 dan MicroFoundry. Selama enam bulan pertama, teknologi pencetakan 3D Caterpillar terbuka untuk karyawan secara gratis, sampai kebaruan layanan pencetakan 3D gratis menyebabkan peningkatan permintaan yang tidak perlu. Hal ini menyebabkan model hanya material.
“Kami kemudian pergi ke model bahan saja, yang menurut saya pribadi baik untuk jika Anda berada di awal perjalanan,” kata DelVecchio. “Itu membuat orang memiliki sedikit kulit dalam permainan. Biaya material hanya sen, tapi itu bukan biaya yang terbebani sepenuhnya.” Fasilitas tersebut sekarang membebankan “biaya yang terbebani sepenuhnya”, yang memperhitungkan tenaga kerja pasca-proses, sewa yang dibayar pabrik, dan biaya mesin.
Masa Depan AM di Caterpillar
Sejauh ini, AM sudah mulai memberikan dampak di Caterpillar, dan DelVecchio memperkirakan dampak tersebut akan meningkat. Melalui anak perusahaan Solar Turbines, Caterpillar memproduksi bagian ujung pertamanya, sebuah pusaran bahan bakar dengan geometri yang unik. Alat permukaan dan prototipe juga telah dicetak 3D oleh perusahaan. Dengan M1, Caterpillar mampu mencetak grommet elastomer 3D untuk bisnis aftermarketnya, yang menurut DelVecchio tidak hanya penting bagi perusahaan secara umum, tetapi juga akan memainkan peran penting dalam strategi AM-nya ke depan.
Dalam satu proyek, Caterpillar 3D mencetak 36 track link yang berbeda sebelum beralih ke produksi akhir, menghemat $160.000 dalam waktu dan tenaga.
“[Bisnis aftermarket yang kami miliki] merupakan bagian integral dari model bisnis kami,” kata DelVecchio. “Kami akan mendukung peralatan 25 tahun setelah keluar dari produksi, dan beberapa suku cadang kami diproduksi untuk waktu yang sangat lama. Bukan hal yang aneh bagi kami untuk mendukung sesuatu yang dirancang 50 tahun yang lalu.”
Untuk mengatasi hal ini dan aspek bisnis lainnya secara efektif, perusahaan sedang mempertimbangkan untuk mendigitalkan beberapa inventarisnya dengan pemindaian 3D dan, pada akhirnya, membuat inventaris virtual. Namun, masih ada pekerjaan yang harus dilakukan di bagian depan itu.
Caterpillar juga mencari kemitraan untuk lebih masuk ke ruang AM. Ini termasuk kemitraan baru-baru ini dengan FIT AG, yang akan membuat kedua bisnis bekerja sama selama kontrak tiga tahun untuk suku cadang aluminium dan titanium cetak 3D. Di luar FIT AG, Caterpillar mencari pemasok, universitas, dan organisasi lain yang dapat mendorong inovasi AM-nya.
DelVecchio percaya bahwa investasi Caterpillar di AM akan membuat perusahaan lebih fleksibel, memungkinkan inovasi pada alat berat terbesar sekalipun. Namun, sebelum melompat ke bagian akhir, perusahaan menempuh jalan yang panjang untuk sampai ke sana. Pelajaran bagi bisnis besar lainnya yang mempertimbangkan penerapan teknologi yang lebih luas, mungkin untuk berpikir besar, memulai dari yang kecil, dan bertindak cepat.
Kredit:Lebih lanjut tentang pencetakan 3D di CATERPILLAR.
