Rapid Tooling: Mengubah Produksi Otomotif dengan Manufaktur Terkini

Perkembangan terbaru di bidang manufaktur telah memberikan manfaat besar bagi berbagai industri, namun tidak banyak yang mengalami inovasi sebesar yang terjadi di bidang otomotif. Produsen mobil, sepeda motor, truk, dan banyak jenis kendaraan lainnya adalah antara yang pertama mengadopsi perkembangan teknologi terbaru dalam manufaktur aditif dan subtraktif. Dalam konteks yang sama, rapid tooling telah memberikan dampak luar biasa pada industri otomotif, mendorong batas apa yang mungkin dalam hal kecepatan produksi dan efisiensi biaya.

Rapid tooling telah menjadi bagian besar dari produksi kendaraan selama bertahun-tahun, namun keberadaannya semakin meningkat seiring dengan berkembangnya kemajuan teknologi dalam beberapa tahun terakhir. Meskipun banyak perusahaan mulai meninggalkan tooling sepenuhnya (seringkali dengan menggunakan proses manufaktur aditif yang membuat alat tertentu menjadi usang), segmen lainnya justru meningkatkan upaya untuk menciptakan rantai produksi yang unik dan teroptimasi. Selain itu, semakin banyaknya bengkel mesin dan tukang mesin terampil telah membuat produksi alat, cetakan, dan berbagai utilitas menjadi lebih mudah dari sebelumnya.

Berikut adalah beberapa cara rapid tooling mengubah industri otomotif:

Efisiensi Biaya

Ketika ditinjau dari garis bawah, campuran metode yang membentuk rapid tooling menawarkan peluang penghematan biaya dalam skala besar yang tidak dimiliki metode lain. Ini sangat krusial bagi produsen mobil karena mereka cenderung memproduksi sejumlah unit yang cukup banyak, tergantung pada tingkat produksi mereka. Meskipun rapid tooling tidak cocok untuk produksi massal, ada proses lain dalam rantai produksi mereka yang mungkin tidak memerlukan kuantitas yang begitu tinggi.

Akibatnya, jika perusahaan yang bersangkutan tidak bertujuan untuk produksi massal, mereka mungkin akhirnya membutuhkan banyak bagian yang memerlukan metode prototipe cepat. Proses ini sangat berguna untuk tambahan atau bagian yang dapat disesuaikan untuk mobil yang sudah ada, di mana kuantitas yang diperlukan kecil namun dapat bervariasi sangat besar. Ini juga berguna dalam hal ini karena kemampuan untuk menyesuaikan dan mengulang desain dengan biaya rendah.

Akibat efisiensi biaya ini, rapid tooling menawarkan ekonomi skala pada banyak tingkat berbeda, terutama yang datang dengan produksi volume rendah. Secara keseluruhan, area utama di mana biaya dikurangi adalah pada waktu siklus produksi. Kecepatan produksi adalah faktor krusial di sini, karena dalam produksi otomotif, memotong beberapa hari dari setiap proses dapat menghasilkan ribuan dolar penghematan dalam jangka panjang.

Tooling yang lebih cepat memungkinkan produsen untuk mendapatkan banyak prototipe dalam waktu yang sangat singkat dengan harga yang lebih ekonomis. Ini memberikan rasa kebebasan yang lebih besar saat melakukan penyesuaian desain dan mencoba ide baru. Ini bisa menjadi manfaat besar untuk mengulang dan mengubah, karena cetakan dan alat tradisional memerlukan waktu yang jauh lebih lama sehingga membuat redesen menjadi rumit. Sebaliknya, rapid tooling membuat seluruh proses ini lebih murah, sambil membebaskan proses dan sumber daya di sela-sela itu.

Rapid tooling juga memungkinkan produsen otomotif untuk terlibat dalam prototipe dan desain yang lebih murah dengan cara yang lebih efisien tenaga kerja. Pertama, rapid tooling memerlukan serangkaian metode otomatis dengan input tenaga kerja yang sangat sedikit. Kedua, ini memungkinkan untuk lebih sedikit iterasi desain, menghemat waktu kerja dan menyederhanakan proses serta sumber daya untuk efisiensi maksimal.

Efisiensi Waktu

Salah satu area di mana penghematan biaya dan waktu bertemu adalah pengujian. Dengan waktu pengujian dan turnaround yang lebih cepat, rapid tooling dan prototipe dapat presenting peluang besar bagi produsen komponen tertentu. Selain proses desain yang lebih cepat, ada juga kemampuan untuk dengan mudah melakukan perubahan dan meningkatkan desain. Rapid Tooling memungkinkan untuk menyesuaikan dan meningkatkan desain cetakan hingga produk memiliki properti dan fungsi yang diinginkan oleh produsen. Akibatnya, kesalahan desain dapat diidentifikasi dan ditangani sebelum produksi, menghemat waktu dan biaya tambahan di kemudian hari.

Dalam kasus Mirror Controls international (MCi), tingkat kecepatan ini terbukti sangat bermanfaat. Mereka sedang mengembangkan jenis pelat penangkal actuator baru yang memerlukan proses produksi yang radikal baru. Akhirnya mereka memilih komposit bahan SLA, yaitu Somos PerFORM, untuk prototipe pelat penangkal actuator baru dan mengganti cetakan injeksi alumunium tradisional MCi. Tooling SLA hasil cetak 3D membantu mengurangi biaya sebesar 60%, sambil memendekkan proses prototipe selama tiga minggu penuh.

Sebagian penting dari pengembangan produk adalah membuat prototipe yang dapat diuji sebelum beralih ke produksi penuh. Evelyne Salters, desainer produk MCi, menyatakan: “Untuk proyek seperti pelat penangkal actuator kami baru, yang memerlukan prototipe untuk memeriksa desain baru, menggunakan alumunium untuk membuat tooling untuk bagian tersebut adalah proses yang cukup mahal dan lambat. Kami mencari pendekatan baru yang menawarkan investasi yang lebih rendah, tetapi juga akan memungkinkan kami menggunakan bahan yang mirip dengan atau sama dengan bahan yang digunakan dalam produksi akhir. Tujuannya adalah untuk membuat biaya pengembangan pelat penangkal yang efektif, cepat, fleksibel, dan lebih realistis.”

Tooling Fungsional yang Tahan Lama

Akurasi dan konsistensi rapid tooling telah memungkinkan produsen untuk memproduksi bagian fungsional yang akurat dan tahan lama. Meskipun ini mungkin tidak berlaku untuk produk akhir itu sendiri, alat-alat ini memainkan peran besar dalam produksi produk akhir. Prototipe semacam itu dapat berupa alat yang digunakan untuk memverifikasi pemasangan atau jarak longgar dalam perakitan dengan bagian lain. Atau alternatifnya, item untuk menguji fungsi. Volvo, misalnya, menggunakan rapid tooling secara luas untuk berbagai tujuan.

Keuntungan yang diberikan rapid tooling adalah kemampuan untuk memproduksi bagian dari bahan dengan properti yang mirip dengan bahan produk akhir sambil mendekati akurasi dimensi yang lebih baik dari apa yang dapat diizinkan oleh model konsep. Kuantitas produksi biasanya kecil, namun kuantitas yang relatif lebih besar dapat diproduksi menggunakan tooling keras.

Pengecoran cetakan karet adalah cara yang bagus untuk memproduksi prototipe fungsional menggunakan karet vulkanisasi suhu ruang. Metode lain yang dapat menghasilkan prototipe berkualitas tinggi, tetapi dengan kompleksitas yang lebih besar, adalah pengecoran cetakan investasi. Metode-metode ini sangat baik untuk jenis plastik yang berguna dalam industri otomotif.

Digitalisasi

Seperti dengan CNC dan cetak 3D, bentuk-bentuk tertentu rapid tooling membawa manfaat besar karena sifat digitalnya. Namun, karena rapid tooling seringkali adalah kombinasi dari beberapa metode yang berbeda, ini presenting keuntungan tambahan dibandingkan hanya menggunakan satu metode saja. Misalnya, dapat mudah untuk membagi tugas antara berbagai cabang fasilitas perusahaan mobil. Dengan cara ini, sebuah perusahaan dapat merancang alat di satu lokasi, mengirim model digital secara instan, mengujinya di lokasi lain, dan membuatnya tersedia di seluruh tempat setelah disetujui. Ini sangat berguna untuk cetakan cetak 3D karena dapat diproduksi secara internal atau dengan mudah dikirim ke fasilitas lain sebagai file STL.

Kesimpulan

Rapid tooling memiliki tempat yang besar dalam industri otomotif, terutama ketika berkaitan dengan pengembang komponen seperti cermin, dasbor, alat pengemudi, dan fitur kendaraan umum lainnya. Seiring perkembangan teknologi, rapid tooling bertujuan untuk meningkatkan area-area di mana ia masih kurang, seperti meningkatkan jumlah bahan yang dapat digunakan. Peningkatan semacam ini akan memberikan lebih banyak relevansi bagi industri mobil dan membantu mendirikan rapid tooling di lebih banyak area rantai produksi di masa depan yang dekat. Jika Anda memiliki masalah terkait hal ini, silakan hubungi kami untuk bantuan bersama!