Wie Rapid Tooling die Automobilindustrie revolutioniert

Die jüngsten Entwicklungen in der Fertigung haben vielen verschiedenen Branchen geholfen, aber nur wenige haben so viele Innovationen erlebt wie die Automobilbranche. Die Hersteller von Autos, Fahrrädern, Lastwagen und vielen anderen Transportmitteln gehören zu den ersten, die die neuesten technologischen Entwicklungen in der additiven und subtraktiven Fertigung nutzen. Ebenso hat Rapid Tooling einen bemerkenswerten Einfluss auf die Automobilindustrie gehabt und die Grenzen dessen, was in Bezug auf Produktionsgeschwindigkeit und Kosteneffizienz möglich ist, verschoben.

Rapid Tooling ist schon seit einiger Zeit ein wichtiger Bestandteil der Fahrzeugproduktion, nimmt aber aufgrund des zunehmenden technologischen Fortschritts in den letzten Jahren an Fahrt auf. Obwohl viele Unternehmen vollständig auf Werkzeuge verzichten (oft durch den Einsatz additiver Fertigungsverfahren, die bestimmte Werkzeuge obsolet machen), verstärken andere Segmente ihre Anstrengungen zur Schaffung einzigartiger, optimierter Produktionsketten. Darüber hinaus hat die zunehmende Zahl von Maschinenwerkstätten und erfahrenen Maschinisten es einfacher denn je gemacht, Werkzeuge, Formen und alle Arten von Hilfsmitteln herzustellen.

Hier sind nur einige Beispiele dafür, wie Rapid Tooling die Automobilindustrie verändert:

Kosteneffizienz

Unter dem Strich bietet der Methodenmix, der Rapid Tooling umfasst, Möglichkeiten zur Kostensenkung in großem Maßstab wie kein anderer. Dies ist besonders für Automobilhersteller von entscheidender Bedeutung, da sie je nach Produktionsniveau dazu neigen, eine beträchtliche Anzahl von Einheiten zu produzieren. Während Rapid Tooling nicht für die Massenfertigung geeignet ist, gibt es andere Prozesse innerhalb ihrer Produktionskette, die möglicherweise keine so hohen Mengen erfordern.

Wenn das betreffende Unternehmen keine Massenproduktion anstrebt, benötigt es folglich möglicherweise viele Teile, die Rapid-Prototyping-Methoden erfordern. Ein solches Verfahren ist besonders nützlich für Add-Ons oder anpassbare Teile für bereits vorhandene Autos, bei denen die erforderlichen Mengen klein sind, aber stark variieren können. Es ist in dieser Hinsicht auch hilfreich, da Designs kostengünstig angepasst und wiederholt werden können.

Als Ergebnis dieser Kosteneffizienz gibt es Skaleneffekte, die Rapid Tooling auf vielen verschiedenen Ebenen bietet, insbesondere bei Produktionsläufen mit geringen Stückzahlen. Insgesamt liegt der Schwerpunkt der Kostenreduzierung bei den Produktionsdurchlaufzeiten. Die Geschwindigkeit der Produktion ist hier ein entscheidender Faktor, denn wie bei der Automobilproduktion kann das Verkürzen eines Prozesses um ein paar Tage langfristig zu Einsparungen in Höhe von Tausenden von Dollar führen.

Schnellere Werkzeuge ermöglichen es Herstellern, mehrere Prototypen in sehr kurzer Zeit zu einem günstigeren Preis zu erhalten. Dies ermöglicht ein größeres Freiheitsgefühl beim Vornehmen von Designanpassungen und beim Testen neuer Ideen. Wiederholungen und Änderungen können ein großer Vorteil sein, da traditionelle Formen und Werkzeuge so viel länger brauchen, dass sie Neukonstruktionen erschweren. Im Gegensatz dazu macht Rapid Tooling diesen gesamten Prozess billiger und setzt zwischenzeitlich auch Prozesse und Ressourcen frei.

Rapid Tooling ermöglicht Automobilherstellern auch eine kostengünstigere Prototypenerstellung und Konstruktion auf arbeitseffizientere Weise. Erstens erfordert Rapid Tooling eine Reihe automatisierter Verfahren mit sehr geringem Arbeitsaufwand. Darüber hinaus ermöglicht es weniger Iterationen des Designs, spart Arbeitszeit und optimiert Prozesse und Ressourcen für maximale Effizienz.

Zeiteffizienz

Einer der Bereiche, in dem sich Kosten- und Zeiteinsparungen überschneiden, ist das Testen. Mit schnelleren Test- und Durchlaufzeiten können Rapid Tooling und Prototyping große Chancen für Hersteller bestimmter Komponenten bieten. Abgesehen von schnelleren Designprozessen gibt es auch die Möglichkeit, problemlos Änderungen vorzunehmen und Designs zu verbessern. Rapid Tooling ermöglicht es, das Design einer Form zu optimieren und zu verbessern, bis das Produkt genau die gewünschten Eigenschaften und Funktionen hat, die der Hersteller wünscht. Folglich können Konstruktionsfehler vor der Produktion identifiziert und behoben werden, was später zusätzliche Zeit und Kosten spart.

Im Fall von Mirror Controls international (MCi) erwies sich diese Geschwindigkeit als sehr vorteilhaft. Sie entwickelten eine neue Art von Aktuator-Rückplatte, die einen radikal neuen Produktionsprozess erforderte. Am Ende entschieden sie sich für ein SLA-Verbundmaterial, Somos PerFORM, für den neuen Aktuator-Rückplatten-Prototypen und ersetzten die traditionelle Aluminium-Spritzgussform von MCi. Die 3D-gedruckten SLA-Werkzeuge trugen dazu bei, die Kosten um 60 % zu senken und gleichzeitig den Prototyping-Prozess um ganze drei Wochen zu verkürzen.

Ein entscheidender Teil der Produktentwicklung ist die Herstellung von Prototypen, die getestet werden können, bevor sie in die volle Produktion gehen. Evelyne Salters, MCi-Produktdesignerin, erklärt:„Für ein Projekt wie unseren neuen Stellantrieb Backplate, für die ein Prototyp erstellt werden muss, um das neue Design zu untersuchen, wobei Aluminium zum Erstellen verwendet wird Werkzeuge für das Teil sind ein recht teurer und langsamer Prozess. Wir waren auf der Suche nach einem neuen Ansatz, der geringere Investitionen bot, uns aber auch die Verwendung eines ähnlichen Materials ermöglichen würde oder das gleiche wie das Material, das in der Endproduktion verwendet wird. Ziel war es, die Backplate Entwicklung kostengünstig zu gestalten effektiv, schnell, flexibel und realistischer .“

Langlebige, funktionale Werkzeuge

Die Genauigkeit und Konsistenz von Rapid Tooling hat es den Herstellern ermöglicht, genaue und langlebige Funktionsteile herzustellen. Während dies für das Endprodukt selbst möglicherweise nicht der Fall ist, spielen diese Werkzeuge eine wichtige Rolle bei der Herstellung des Endprodukts. Solche Prototypen können Dinge wie Werkzeuge sein, die verwendet werden, um Passungen oder Abstände beim Zusammenbau mit anderen Teilen zu überprüfen. Oder alternativ Items zur Auswertung von Funktionstests. Volvo beispielsweise verwendet Rapid Tooling in großem Umfang für eine Vielzahl von Zwecken.

Der Vorteil, den Rapid Tooling bietet, ist die Möglichkeit, Teile aus Materialien mit ähnlichen Eigenschaften wie das Material des Endprodukts herzustellen und dabei näher an ihre Maßgenauigkeit zu kommen, als es jedes Konzeptmodell zulassen kann. Die Produktionsmenge ist normalerweise klein, aber relativ größere Mengen können mit harten Werkzeugen hergestellt werden.

Der Gummiformguss ist eine großartige Methode zur Herstellung von Funktionsprototypen aus bei Raumtemperatur vulkanisiertem Gummi. Ein weiteres Verfahren, mit dem qualitativ hochwertige Prototypen hergestellt werden können, aber mit noch größerer Komplexität, ist das Feingussverfahren. Diese Methoden eignen sich besonders gut für Kunststoffarten, die in der Automobilindustrie nützlich sind.

Digitalisierung

Wie beim CNC- und 3D-Druck bieten bestimmte Formen des Rapid Tooling aufgrund ihrer digitalen Natur einige große Vorteile. Da Rapid Tooling jedoch häufig eine Kombination mehrerer unterschiedlicher Methoden ist, bietet es zusätzliche Vorteile im Vergleich zur einfachen Verwendung einer Methode allein. Beispielsweise kann es einfach sein, Aufgaben zwischen verschiedenen Niederlassungen der Einrichtungen eines Autounternehmens aufzuteilen. Auf diese Weise kann ein Unternehmen ein Werkzeug an einem Ort entwerfen, das digitale Modell sofort versenden, es an einem anderen Ort testen und es nach der Genehmigung überall verfügbar haben. Dies ist besonders nützlich für 3D-gedruckte Formen, da diese intern hergestellt oder einfach als STL-Dateien an andere Einrichtungen gesendet werden können.

Fazit

Rapid Tooling spielt in der Automobilindustrie eine wichtige Rolle, insbesondere bei Komponentenentwicklern wie denen von Spiegeln, Armaturenbrettern, Lenkvorrichtungen und anderen gängigen Fahrzeugmerkmalen. Während die Technologie fortschreitet, versucht sie, die Bereiche zu verbessern, in denen sie fehlt, wie z. B. die Erhöhung der Anzahl der Materialien, die verwendet werden können. Diese Art von Verbesserungen wird ihm in naher Zukunft mehr Relevanz für die Automobilindustrie verleihen und dazu beitragen, ihn in weiteren Bereichen der Produktionskette zu etablieren. Wenn Sie diesbezüglich ein Problem haben, wenden Sie sich bitte an uns, um gemeinsam eine Lösung zu finden!

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