Subaru nutzt den 3D-Druck in Farbe, um Fehler in der Produktion zu reduzieren.
Subaru of Indiana Automotive hat ein Farbcodierungssystem für 3D-gedruckte Werkzeuge eingeführt und verwandelt die Farbe in ein Werkzeug zur Fehlervermeidung. Die Lösung verwendet Onyx GF-Material von Markforged und geht auf ein konkretes Problem ein: In Multimodell-Linien können nahezu identische Werkzeuge um wenige Millimeter abweichen, was Auswahlfehler begünstigt.
Die Farbe ist nicht dekorativ. Sie dient dazu, sofort zu erkennen, welches Werkzeug zu welchem Fahrzeugmodell gehört, noch bevor man den Identifikationscode liest.
Das Problem der Multimodell-Linien
*Wenn eine Linie mehrere Fahrzeugvarianten produziert, können die Werkzeuge identisch erscheinen, aber minimale geometrische Unterschiede aufweisen, die sie untereinander inkompatibel machen.*
Das Werk in Lafayette produziert drei Subaru-Modelle: Ascent, Crosstrek und Forester. Jede Variante erfordert spezifische Vorrichtungen und Ausrüstungen.
Ein falsches Werkzeug kann auf den ersten Blick korrekt erscheinen. Die Unterschiede beschränken sich oft auf einen Auflagepunkt oder wenige Millimeter Geometrie.
Das Lesen von Identifikationscodes erfordert Zeit und Aufmerksamkeit. In einer Umgebung mit über 1.600 Robotern und 2.000 pro Fahrzeug montierten Komponenten zählt die Effizienz jedes Vorgangs.
- Subaru of Indiana Automotive druckt Werkzeuge in Onyx GF mit unterschiedlichen Farben für jedes Modell
- Die Farbe ist in das Material integriert, nicht nachträglich aufgetragen
- Die Lösung reduziert das Risiko, in den Multimodell-Linien das falsche Werkzeug zu verwenden
- Das Werk produziert über 32.000 Fahrzeuge pro Monat in drei verschiedenen Modellen
Die Lösung: strukturelle Farbe
*Subaru hat sich entschieden, die Farbe direkt in das Druckmaterial zu integrieren, unter Verwendung der verfügbaren Farbvarianten für den Onyx GF von Markforged.*
Die Werkzeuge werden auf den bereits im Werk vorhandenen Markforged-Druckern hergestellt. Sie benötigen nach der Fertigung keine Lackierung, Beschichtung oder Etikettierung.
Die Farbe ist Teil der Struktur des Objekts. Dies eliminiert die typischen Probleme von Lacken, die zerkratzen, und Klebstoffen, die bei täglichem Gebrauch verschleißen.
Ein Bediener erkennt das richtige Werkzeug, bevor er sich der Station nähert. Ein am falschen Platz positioniertes Werkzeug wird sofort sichtbar.
Das Material: Onyx GF
*Onyx GF ist ein mit Glasfaser gefülltes Nylon, das von Markforged entwickelt wurde und in verschiedenen Farben erhältlich ist.*
Das Material kombiniert die mechanischen Eigenschaften von Nylon mit der Verstärkung durch Glasfaser. Diese Zusammensetzung macht es geeignet für Werkzeuge, Schablonen und Vorrichtungen, die wiederholtem Gebrauch standhalten müssen.
Die Verfügbarkeit in mehreren Farben ermöglicht die visuelle Codierung, ohne die strukturellen Eigenschaften zu beeinträchtigen. Jede Farbe behält die gleichen mechanischen Eigenschaften wie die Standardversion.
Markforged bietet auch den Prozess Continuous Fiber Reinforcement an, der Verstärkungen aus Endlos-Kohlefaser für Anwendungen hinzufügt, die eine überlegene mechanische Festigkeit erfordern.
Das Werk in Lafayette
*Der Produktionsstandort von Subaru of Indiana Automotive ist eines der wichtigsten nordamerikanischen Werke des japanischen Herstellers.*
Das Werk umfasst über 330 Hektar und beschäftigt mehr als 6.500 Mitarbeiter. Es umfasst Abteilungen für Stanzen, Karosseriemontage, Lackierung, Endmontage und die Produktion mechanischer Komponenten.
Die angegebene Kapazität übersteigt 32.000 Fahrzeuge pro Monat, berechnet auf Acht-Stunden-Schichten. Die Karosseriemontageabteilung verwendet mehr als 1.600 Roboter.
Die gleichzeitige Verwaltung von drei Modellen erfordert operative Flexibilität. Die in 3D gedruckten Werkzeuge ermöglichen es, die erforderlichen Vorrichtungen für jede Variante schnell herzustellen, wobei die Farbcodierung als visuelles Sicherheitssystem beibehalten wird.
Auswirkungen auf die Automobilindustrie
*Subarus Ansatz zeigt, wie der 3D-Druck neben technischen auch organisatorische Probleme lösen kann.*
Die Farbcodierung der Werkzeuge stellt eine Anwendung des visuellen Managements dar, ein Prinzip, das in der schlanken Produktion weit verbreitet ist. Die Farbe wird zu einem unmittelbaren Signal, das die Abhängigkeit vom Gedächtnis des Bedieners und von traditionellen Identifikationssystemen reduziert.
Die Integration der Farbe in das Material eliminiert die Notwendigkeit sekundärer Prozesse. Dies reduziert die Produktionszeiten und erhält die Haltbarkeit der visuellen Kennzeichnung über die gesamte Nutzungsdauer des Werkzeugs.
Die Lösung lässt sich auf jeden Produktionskontext mit mehreren Modellen oder Varianten anwenden, in dem die Ähnlichkeit zwischen Komponenten oder Ausrüstungen Auswahlfehler verursachen kann.
articolo scritto con l'ausilio di sistemi di intelligenza artificiale
Fragen & Antworten
Welches Hauptproblem hat Subaru mit dem farbigen 3D-Druck gelöst?
Bei Multimodell-Linien unterscheiden sich nahezu identische Werkzeuge nur um wenige Millimeter, was Auswahlfehler begünstigt. Die Farbe ermöglicht die sofortige Identifizierung des richtigen Werkzeugs vor dem Code-Abgleich.
Welches Material verwendet Subaru zur Herstellung dieser farbigen Werkzeuge?
Subaru nutzt Onyx GF von Markforged, ein glasfaserverstärktes Nylon in verschiedenen Farben. Dieses Material kombiniert mechanische Festigkeit mit struktureller Farbkodierung.
Warum ist ins Material integrierte Farbe der Lackierung vorzuziehen?
Die Farbe ist Teil der Objektstruktur und vermeidet Probleme wie verkratzender Lack oder sich ablösende Aufkleber im täglichen Gebrauch. Dies garantiert eine dauerhafte Haltbarkeit der visuellen Kennzeichnung.
Welche Fahrzeugmodelle werden im am Projekt beteiligten Werk in Lafayette produziert?
Das Werk produziert drei Subaru-Modelle: Ascent, Crosstrek und Forester. Jede Variante erfordert spezifische Vorrichtungen und Ausstattung, die von den Bedienern schnell unterschieden werden müssen.
Wie wird die Farbe während des Fertigungsprozesses der Werkzeuge aufgebracht?
Die Farbe wird direkt unter Nutzung der verfügbaren Farbvarianten für Onyx GF in das Druckmaterial integriert. Nachbearbeitungsschritte wie Lackieren, Beschichten oder Etikettieren sind nicht erforderlich.
