Pour Carl Zeiss Optical Components, filiale de Carl Zeiss Industrielle Messtechnik GmbH, la précision compte – parfois jusqu'à cent millimètres. La société fabrique des microscopes, des machines multi-sensorielles et des capteurs optiques à des fins de mesure industrielle et d'assurance qualité.
Des organisations du monde entier utilisent les machines ZEISS pour confirmer qu'elles produisent des résultats littéralement parfaits, à chaque fois. En d'autres termes, la « fiabilité » et la « reproductibilité » sont des mots d'ordre dans l'entreprise de Wangen, en Allemagne.
« Les machines que nous produisons sont très précises. Par conséquent, il y a beaucoup de savoir-faire dans l'assemblage de ces machines, » a déclaré Johannes Grimm, directrice de l'excellence opérationnelle chez ZEISS.
Chaque machine produite par ZEISS est construite pour aligner la lumière sur des axes de mesure optique. Cet alignement est créé avec des supports et des vis d'ajustement. Chaque machine nécessite toutefois un alignement différent, ce qui signifie que l'équipe ZEISS doit terminer le travail manuellement.
« Ce n'est pas un processus très stable et c'est un problème pour nous. Nous recherchions une meilleure solution et avons trouvé cette solution dans l'impression 3D, » a déclaré Johannes.
En mesurant les angles dans une machine spécifique, l'équipe de ZEISS peut concevoir et imprimer en 3D une plaque d'adaptation qui garantit que la lumière voyage exactement dans la bonne direction - directement vers le capteur d'un appareil - et qui est essentielle pour obtenir des mesures précises. ZEISS imprime actuellement en 3D une plaque d'adaptation unique pour chaque microscope en production en série.
ZEISS’ digital microscope is an entry device for measuring distances or flat components, such as circles. For 3D printing, it provided evidence that the technology could play a practical part in ZEISS’ workflow.
The company began by designing and printing a part for serial production – the aforementioned adapter plate. Later, it dove into jigs and fixtures. The potential for client-focused projects is also a potentially rich source for 3D printing, with printed prototypes leading to customized products for specific applications for specific customers.
« Nous pensons que les solutions individuelles pour répondre aux applications des clients - cette tendance plus importante de l'individualisation - rend plus important d'avoir des itérations en boucle fermée et en développement rapide, » a déclaré Johannes.
ZEISS continue toutefois de créer des pièces personnalisées, mais pas au sens traditionnel du terme. Les plaques d'adaptation sont des pièces normalisées dans des produits normalisés, mais chaque pièce est « personnalisée » dans le sens où les plaques sont définies à des angles différents, ce qui signifie qu'elles ne sont pas personnalisées pour les clients, mais pour les produits.
C'est un avantage, selon Johannes. Cela rend le processus de production stable. Cela marque également le début d'une tendance à la personnalisation des pièces d'utilisation finale. En outre, le nombre de besoins différents des clients augmente et, par voie de conséquence, la nécessité pour les imprimantes 3D de traiter une multitude de matériaux, des plastiques aux composites en passant par les métaux.
En plus d'être une alternative moins chère et plus fiable aux vis et aux supports de réglage, les plaques d'adaptation imprimées en 3D sont également conviviales pour les clients. Les pièces de rechange peuvent essentiellement être imprimées à la demande et envoyées au site d'un client, où elles peuvent facilement être installées sur une machine.
« [Le client] ne doit serrer que quelques vis pour remplacer une pièce très importante qui doit être parfaitement alignée pour une bonne mesure, » a déclaré Johannes. « Traditionnellement, nous devions produire plusieurs pièces, les assembler, puis les ajuster. Toutes ces choses ne sont pas nécessaires avec la fabrication additive et l'impression 3D. Cela permet de gagner beaucoup de temps - c'est très important - et de faire de grosses économies. »
La facilité d'utilisation et la flexibilité du matériel et des logiciels ont également été importantes pour ZEISS. Sans parler du prix. Le système de filament ouvert d'Ultimaker, sa Material Alliance, son logiciel de découpe open source, Ultimaker Cura et son prix par rapport à ses concurrents étaient tous des facteurs qui ont conduit ZEISS à choisir Ultimaker.
In line with lean production principles, an Ultimaker printer was installed in the assembly room at ZEISS. Those on the assembly line are able to create jigs and fixtures for themselves, further reinforcing the idea that hardware and software must be intuitive and easy to use.
For ZEISS, 3D printing has decreased lead times from months to days, offering its team members extra time. Extra time means extra iterations, means extra assurance that final products will be perfect. There’s also the cost – what once was a €300 process now costs approximately €20 per 3D printed part.
En fin de compte, la décision d'opter pour Ultimaker a été assez simple : les machines repose sur les deux mots magiques de ZEISS - des mots autour desquels les produits, les processus et les flux de travail doivent graviter si l'entreprise veut rester au sommet de son art.
« Les résultats étaient fiables et les résultats sont reproductibles, » a déclaré Johannes. « C'est important pour avoir un processus de production stable. »
Vous voulez découvrir d'autres applications d'utilisation finale de l'impression 3D ?
