Struttura di stampa 3D Azoth

Azoth

Promozione della trasformazione dell'inventario fisico in inventario digitale con la produzione additiva

Prodotti industrialiParti finaliSupporti alla produzione

Azoth ha creato una nuova azienda che aiuta i clienti a disporre in tempo delle parti della macchina risparmiando al contempo migliaia di dollari.

Quando gli ingegneri si entusiasmano riguardo la fabbricazione additiva, può essere interessante. Infatti, alla presenza di Cody Cochran, responsabile generale di Azoth e di Ronnie Sherrer, capo del reparto di ingegneria dei polimeri di Azoth, non si può essere che dei fan. La loro competenza e l'approccio energico sono riusciti a fornire nuove proposte di valore ai loro clienti produttori tramite l'applicazione intelligente della fabbricazione additiva e dei dati 3D per le parti di uso finale.

La fabbricazione additiva e i materiali di recente sono migliorati al punto che molte parti di uso finale possono essere prodotte senza i costi degli utensili e a un costo inferiore rispetto ai metodi tradizionali. Secondo Cochran, si tratta solo di identificare negli inventari dei clienti, le parti che soddisfano le specifiche e di avere un business case chiaro. Quindi, queste vengono trasferite in un inventario digitale per la produzione immediata, on-demand delle parti.

"Non tutte le parti sono ideali per la tecnologia additiva", afferma Cochran. "Noi analizziamo e troviamo i punti in cui sono presenti delle complessità nella catena di fornitura, il sovraccarico dell'inventario, dove spesso le parti si guastano" e creiamo un business case per ognuna".

Azoth è stata formata da EWIE Group of Companies (EGC) per portare i vantaggi della fabbricazione additiva alla sua base clienti. EGC incentra l'attenzione sul rispetto delle esigenze di fabbricazione indiretta della sua base clienti Fortune 500 in 12 paesi, con clienti come John Deere, GM, e Ford. Azoth inoltre focalizza l'attenzione su tali esigenze indirette applicando la fabbricazione additiva alle parti delle macchine.

Una parte stampata in 3D da Azoth
Azoth ha ottenuto riduzioni dei costi delle parti significative per i clienti, inventario ridotto e fornitura delle parti semplificata

L'approccio di Azoth

Con l'inizio del coinvolgimento del cliente, il team di Azoth adotta un approccio metodico, esaminandone gli inventari e identificando all'inizio le parti delle macchine che sono in eccesso per via di quantità di ordini minimi o che spesso sono esaurite a causa dei lunghi tempi di consegna della produzione (da cinque a 10 settimane o più). Il team quindi prosegue con l'identificazione delle parti con un tasso di errore elevato o che necessitano di una parziale riprogettazione per maggiore efficienza. Tutte queste parti stanno sprecando il denaro dei loro clienti, il tempo e stanno causando inutile complessità nella catena di fornitura.

Il team Azoth è dotato di scanner e software 3D in modo da poter eseguire il reverse engineering delle parti senza dati CAD, se necessario, per migliorare il tempo medio tra due guasti (MTBF). Viene applicata l'analisi dei materiali, nonché una conoscenza delle tolleranze in gioco. La parte asa viene convalidata e viene consegnata un'analisi dei costi, inclusi post-elaborazione, materiale, tempi di realizzazione e dimensioni delle parti.

Anche la selezione della stampante 3D e dei materiali appartiene a questa equazione. Azoth usa sia la fabbricazione additiva in metallo che in plastica e fa affidamento in particolare sulle sue stampanti 3D Ultimaker in questo processo. I sistemi Ultimaker utilizzano la tecnologia di fabbricazione a fusione di filamento (FFF) e sono sufficientemente compatti da poter stare su una scrivania, ma in grado di fornire dimensioni di costruzione generose: la S3 offre una dimensione di costruzione fino a 230 x 190 x 200 mm e la S5 è in grado di costruire fino a 330 x 240 x 300 mm, entrambe con estrusione doppia del materiale e spessore degli strati fino a 20 micron.

"I materiali e le stampanti di Ultimaker sono fondamentali in questo processo, sostiene Cochran. “Il costo basso dell'operazione, i materiali di qualità elevata, hanno reso possibile il nostro successo, fornendo riduzioni dei costi significative per i nostri clienti".

Il team inoltre guarda alle parti in metallo per vedere se sia possibile produrle in maniera più efficiente in plastica pur mantenendo tolleranze e prestazioni.

"I materiali Ultimaker sono meno costosi e spesso offrono prestazioni superiori rispetto alla plastica tradizionale e persino ad alcuni metalli", ha raccontato Cochran. "Con alcune delle pinze di presa che sono state lavorate in origine dal metallo, abbiamo portato il costo da $350 a $75 per parte mediante la reingegnerizzazione per la produzione additiva in plastica. E le prestazioni sono rimaste invariate".

Pinze di presa stampate in 3D
Pinze di presa in alluminio convertite in pinze di presa in polimero stampate in 3D, progettate con l'aggiunta di perni di centraggio induriti

I tipi di parti analizzati dal team Azoth includono maschere e staffaggi, pinze da presa, ugelli soffiatori, maniglie per le pinze e molto altro. Essi cercano parti che si avvarranno della possibilità di essere fabbricati in maniera additiva e senza attrezzi, configurazione degli strumenti oppure quantità di ordine minimo è possibile risparmiare quantità in credibili di tempo e costo.

"La persona media non troverebbe queste parti sensuali in alcun modo", ha affermato Cochran, "ma si tratta di parti che consentono alla produzione di continuare. Lavoriamo per eliminare tempi di inattività nelle officine del cliente, ridurre la complessità, diminuire i costi e ridurre l'inventario fisico. E ci siamo riusciti!"

azoth-3d-printed-blow-off-nozzle
Azoth ha aumentato le prestazioni grazie alla progettazione di un ugello che colpisce la parte esattamente dove dovrebbe. In precedenza questo componente non poteva essere prodotto

Take One, Make One

Once the customer’s digital inventory is in play, Azoth uses a model it calls “Take One, Make One.” This is a direct form of on-demand production where as soon as a replacement part is taken, a new part is made. Azoth operates this through synchronization with parts vending machines and ERP/MRP systems that send an order to Azoth’s competency center. The new part is typically built and shipped within 24 hours.

"The vending machine implementation can generate instant work orders,” said Sheerer. “This means that the customer maintains a limited inventory driven by actual usage and not based on random requirements, such as minimum order requirements. This saves money and increases efficiency for the manufacturer.”

Dynamism, a provider of 3D printing solutions, materials, and consulting expertise located in Chicago, Illinois, was a key collaborator in the company’s TOMO initiative. The Azoth team was introduced to the Ultimaker platforms by Dynamism, and both teams maintain a strategic relationship to push the boundaries of 3D printing.

“The continual support, expertise, and creativity from the Dynamism team allows us to meet the needs of our customers,” said Cochran. “Their help means we can always offer the best solutions, materials, and outcomes.”

Attrezzature stampate in 3D
Questa attrezzatura per automobile è stampata in 3D con inserti magnetici per la localizzazione del componente
Parti di ricambio stampati in 3D
In caso di esaurimento di un pin dell'iniettore in acciaio, è possibile stampare in 3D una parte di ricambio in polimero in due giorni

I risultati

Ogni parte prodotta da Azoth viene fornita con un business case comprovato per i clienti. A seconda della parte, il business case può essere abbastanza diverso.

"Il nostro approccio sconvolge lo status quo in modo positivo per i nostri clienti", ha affermato Sheerer. "Il trasferimento di una semplice pastiglia di usura alla tecnologia additiva con Ultimaker, ci ha consentito un risparmio di $30.000 per il cliente. È questo ciò che definiamo un business case".

Anche la capacità di creare prototipi rapidi delle parti rientra nel lavoro svolto dal team Azoth. Per alcune parti di taglio dei prototipi, in genere il cliente ricorrerebbe alla lavorazione CNC in acciaio, che richiederebbe dalle 12 alle 14 settimane. Il team Azoth disponeva di prototipi in plastica che potevano essere utilizzati per una prova diretta, accurata e che potevano essere controllati nel giro di una giornata. I risultati di Azoth parlano da soli. Stanno ottenendo una riduzione regolare dei costi dal 50 al 90%.

Crea prototipo di parte di cambio
Il tempo di consegna per questo prototipo di parte di taglio è di un giorno con la stampa 3D rispetto alle 12-14 settimane con la lavorazione CNC

"Con una sola pinza di presa, ne produciamo più o meno 30 al mese a circa la metà del costo della parte fabbricata in maniera tradizionale" racconta Cochran. "Abbiamo testato la nuova parte con nylon SLS, resina basata su SLA ma abbiamo finito con l'utilizzare il materiale PA 4035 sulle Ultimaker. Ha sostituito il Delrin, un materiale resistente, un vero cavallo di battaglia nel nostro mondo".

Il team Azoth è anche in grado di produrre parti di emergenza per aiutare a ridurre i tempi di inattività della macchina. Un esempio è stato un perno iniettore in acciaio dello strumento che si è esaurito nell'inventario. Il team ha avuto un perno di ricambio in polimero in 48 ore, laddove il ricambio in metallo 3D richiedeva un mese.

Una parte di pinza di presa stampata in 3D
Grazie alle stampanti 3D Ultimaker, in Azoth sono in grado di produrre 30 di queste pinze di presa per strumenti di fine braccio ogni mese

Insieme agli strumenti e all'esperienza, il team Azoth è anche in grado di riprogettare le parti per prestazioni migliori. Gli ugelli soffiatori con design che indirizzano con precisione il flusso dell'aria sono un grande esempio e sono facili da produrre con la fabbricazione additiva.

Il team Azoth ha dimostrato a se stesso e ai suoi clienti che la tecnologia additiva occupa un posto prezioso e importante nella catena di fornitura della produzione e sia Cochran che Sherrer sono entusiasti di continuare a guidare, innovare e aiutare i clienti ad avere più successo.

"Ogni giorno cambiamo la mentalità dei nostri clienti, in quanto forniamo business case validi sul loro inventario delle parti mediante la fabbricazione additiva", afferma Cochran. “Con le stampanti 3D e i materiali Ultimaker il costo è giusto; essi offrono una produzione che può essere scalata in modo semplice e un'affidabilità che non avremmo potuto prevedere".

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