Quando è stata presentata la nuova Audi E-Tron GT, la sede Audi Sport Bôllinger Höfe di Heilbronn ha avuto rapidamente bisogno di quasi 200 nuovi utensili, maschere e attrezzature per la sua produzione. La progettazione di questi utensili costa molto tempo. E l’esternalizzazione della produzione può richiedere a volte molte settimane o mesi. È qui che l’automazione della progettazione e la stampa 3D hanno fornito un flusso di lavoro senza precedenti per Audi Sport.
Lo stabilimento Audi Sport Böllinger Höfe è un impianto di produzione di automobili di fascia alta. La produzione si concentra principalmente sulla Audi R8 ad alte prestazioni e sulla Audi E-Tron GT completamente elettrica. Queste auto sono la crème de la crème della rinomata casa automobilistica tedesca. La catena di montaggio è caratterizzata dall’efficienza tedesca. Le gabbie nude arrivano su piattaforme robotizzate e vengono montate su un binario superiore. Questo treno di macchine esclusive passa poi per molte stazioni dove vengono installate le parti specifiche dell’ordine. È difficile individuare due vagoni identici uno accanto all’altro, il che rende l’intera operazione ancora più impressionante.
Ogni stazione ha un tempo limitato per assemblare i pezzi e installarli sulla vettura. Per questo motivo, un flusso di lavoro ottimizzato ed efficiente è fondamentale per i meccanici. Gli strumenti, le maschere e le attrezzature personalizzate svolgono un ruolo fondamentale nel rendere il lavoro dei meccanici molto più rapido, semplice ed ergonomico.
“Produciamo qui quasi ottocento utensili, maschere e attrezzature per il nostro stabilimento”, ha dichiarato Cem Guelaylar, esperto di stampa 3D di Audi Sport. “L’outsourcing richiede più di due o tre, quattro settimane o mesi. Dipende dal fornitore e dal processo che porta l’ordine al fornitore. La stampa 3D ci ha aiutato a ottenere questi strumenti in tempi molto brevi. Gli operai vengono da noi e dicono: “Ho bisogno di un dispositivo per assemblare le auto”. Ci vuole un giorno per avere questo strumento in mano”.
Esistono strumenti personalizzati che aiutano ad allineare le parti durante l’installazione. Ad esempio, per l’installazione del tetto o dei loghi all’esterno dell’auto. In questo modo si aumenta la coerenza e la qualità delle vetture finali, risparmiando minuti per ogni vettura. Gli strumenti di controllo della qualità assicurano che tutte le vetture soddisfino gli standard più elevati di Audi. Queste maschere personalizzate vengono montate su parti dell’auto per misurare l’allineamento e le tolleranze. Ad esempio, Audi Sport ha creato una dima personalizzata per mettere a fuoco l’head up display (HUD) sul cruscotto dell’auto. La dima utilizza due laser che vengono proiettati sull’HUD installato. Quando i laser si allineano, significa che il vetro riflettente è stato installato correttamente.
Molte parti devono essere assemblate prima di essere installate sulle auto. Tubi aggiunti a una piastra fluida centrale, cavi e dissipatori a un’unità di controllo centrale, l’elenco continua. Lavorare su questi componenti semplicemente appoggiati sul banco di lavoro rende il compito molto difficile. È per questo che Audi Sport utilizza molte attrezzature nella sua fabbrica. Queste attrezzature tengono i pezzi in posizione per un assemblaggio facile e veloce. Queste attrezzature non solo fanno risparmiare ore di lavoro, ma hanno anche un grande impatto sulla costanza della produzione. Molti di questi dispositivi sono progettati anche per avere un impatto positivo sull’ergonomia del lavoratore. Ad esempio, tenendo gli utensili in una direzione migliore per il lavoro.
Così, quando è stata presentata la nuova E-Tron GT, si è presentata la grande sfida di creare quasi 200 diversi utensili, maschere e attrezzature. E ne avevano bisogno in fretta per avviare la produzione. La progettazione di questi utensili costa molto tempo e competenze. Devono essere precisi, facili da usare e da produrre. È qui che fixturemate di Trinckle ha svolto un ruolo importante. Fixturemate è un software progettato specificamente per creare attrezzature per l’assemblaggio. Un pezzo viene importato e impostato nell’angolo giusto. Quindi viene creato il dispositivo aggiungendo una piastra di base, i punti in cui il pezzo ha bisogno di supporti e i fori per poterlo montare su una scrivania. C’è anche una libreria di strumenti pronti per l’uso, come i morsetti. Il software è abbastanza facile da usare e può essere utilizzato da chiunque. E mentre la progettazione degli utensili può richiedere ore con i software CAD tradizionali, in fixturemate bastano 10-20 minuti.
“Abbiamo iniziato a produrre qui l’auto completamente elettrica Audi E Tron GT. Avevamo bisogno di quasi duecento attrezzature e utensili per questa nuova auto. Fixturemate ci ha aiutato in poco tempo a portare un sacco di attrezzature”, ha osservato Guelaylar. “Inseriamo i nostri pezzi in Fixturemate e tiriamo fuori le attrezzature da questo software in pochi minuti. Normalmente, nella costruzione classica, abbiamo bisogno di due ore, tre ore, quattro ore, a seconda delle dimensioni del pezzo. Fixturemate è molto facile da usare. Possiamo portare dei tirocinanti e mostrare loro come usare il software FixtureMate, e loro possono lavorare direttamente con questo software e portare le fixture in poco tempo”.
Non solo Audi Sport aveva bisogno di progettare velocemente i pezzi, ma anche di produrli in tempi molto brevi. L’esternalizzazione della produzione di strumenti è costosa e può richiedere anche molte settimane o mesi. Ecco perché Audi ha iniziato con una sala di stampa 3D. Diverse stampanti, come la Ultimaker S5, consentono ad Audi Sport di produrre gli utensili di cui ha bisogno. Gli utensili possono ora essere stampati in un giorno a una frazione del costo. Non è più necessario richiedere preventivi, informare i fornitori e attendere la produzione e la consegna dei pezzi. Quando un pezzo non soddisfa i requisiti, può essere direttamente migliorato e ristampato.
La maggior parte delle attrezzature è stampata con PLA resistente. Questo materiale ha proprietà di flessione e resistenza simili a quelle dell’ABS, ma si stampa molto facilmente senza le difficoltà dell’ABS. Ci sono anche strumenti stampati per la protezione di parti di automobili utilizzando TPU95a. Questo materiale morbido è perfetto per evitare che le parti vengano danneggiate.
Grazie all’ecosistema UltiMaker, Audi Sport ha anche accesso a centinaia di materiali di terze parti. Questi materiali hanno spesso proprietà molto specifiche. Uno di questi materiali che Audi Sport utilizza è il PLA ESD-safe, utilizzato per le attrezzature che trattano componenti elettronici. La preparazione di stampe 3D con questi materiali è facile da realizzare con Ultimaker Cura, poiché i profili di stampa sono disponibili gratuitamente sul mercato.
“Usiamo il Tough PLA perché è economico e facile da usare. Utilizziamo il TPU soprattutto per la protezione e per proteggere le parti dell’auto. Utilizziamo anche materiali sicuri per le ESD e talvolta ABS o PETG. La stampa 3D è, per noi, una cosa molto veloce e utile per la nostra fabbrica e per i nostri lavoratori”, ha continuato Guelayler.
Audi Sport eccelle nella ricerca costante di una maggiore efficienza. Avviando la stampa 3D per i propri utensili, ha ridotto i costi di produzione di oltre l’80%, consegnando gli utensili ai lavoratori in un giorno anziché in diverse settimane. Inoltre, utilizzando fixturemate, Audi Sport ha reso la progettazione degli utensili facile e veloce. Non è necessario un progettista CAD dedicato per creare progetti di attrezzature. Dalla progettazione alla stampa 3D, chiunque può creare gli strumenti di cui ha bisogno e iniziare a trarne vantaggio.
Unisciti al team di esperti di Audi, Trinckle e UltiMaker il 26 giugno alle 16:00. Durante il webinar dal vivo si discuterà dell’utilizzo della produzione additiva per tagliare i costi di oltre l’80% riducendo drasticamente i tempi di consegna, garantendo che i lavoratori abbiano il massimo strumenti di cui hanno bisogno quando ne hanno bisogno.
L’approccio proattivo di Audi Sport alla stampa 3D non ha solo migliorato i suoi processi interni ma è diventato anche uno strumento prezioso nel soddisfare le esigenze dei clienti. La combinazione dell’affidabilità di UltiMaker, degli aggiornamenti continui e di un ecosistema di stampa 3D completo ha spinto Audi Sport in prima linea nell’innovazione nel settore manifatturiero.
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