De geheimen van productiediensten met een laag volume ontsluiten: een professionele gids

 

Laagvolumeproductie: wat is dat?

Een gespecialiseerde dienst bekend als productieservice voor kleine volumes levert onderdelen van volledige productiekwaliteit in hoeveelheden die variëren van één artikel tot enkele duizenden. Het is perfect om een ​​idee van concept naar prototype te brengen en als overgangsstap te dienen voordat het op volledige schaal in productie gaat. Productie in kleine volumes wordt beschouwd als een gespecialiseerde dienst, aangezien de meeste fabrikanten er niet aan willen deelnemen. Hun toeleveringsketens en assemblagelijnen zijn zo opgezet dat ze kunnen profiteren van schaalvoordelen bij het produceren in grote hoeveelheden.

Omdat die strategie het meest effectief is in het garanderen van de laagste kosten per artikel, kan daar niets mis mee zijn. Niettemin vereist dit doorgaans een toewijding aan dure gereedschappen en hoge minimale bestelvolumes. Maar wat moet een productontwikkelaar doen als hij wil beginnen met minimale productvolumes, variërend van één component tot duizend? Hier komt Star Rapid in het spel.

Spuitgieten is een voorbeeld van een massaproductietechniek waarbij de gereedschappen gemakkelijk meer dan 10,000 dollar of meer kosten, en de productieschema's met weken of maanden kunnen worden vertraagd. Omdat de kosten per artikel dalen als de kosten over duizenden onderdelen worden verdeeld, kunnen fabrikanten massaproductie gebruiken om deze hoge kapitaalprijzen vooraf te compenseren met bestellingen in grote volumes. De massaproductieprocessen die zijn gecreëerd om vergelijkbare onderdelen in grote hoeveelheden te produceren, beperken de economische haalbaarheid van het maken van op maat gemaakte of sterk op maat gemaakte producten.

Aan de andere kant is de productie van high-mix low-volume (HMLV), ook wel custom manufacturing genoemd, de handmatige vervaardiging van producten op basis van aangepaste vereisten, en deze wordt doorgaans uitgevoerd in kleine werkplaatsen. Dit leidt tot een hogere prijs per onderdeel voor op maat gemaakte artikelen vanwege een aanzienlijke hoeveelheid menselijke arbeid en een verminderde productiviteit. Om vergelijkbare redenen is schaalaanpassing, het proces van het produceren van grote hoeveelheden unieke, op maat gemaakte goederen, nooit financieel haalbaar gebleken.

Productiesituaties met lage volumes

Fabrikanten staan ​​onder constante druk om te innoveren, de kwaliteit te verbeteren en de kosten te verlagen om hun concurrentiepositie te behouden en de winst te optimaliseren. Laten we er verschillende onderzoeken productieservice voor kleine volumes, van het minimaliseren van knelpunten in de toeleveringsketen tot het overbruggen van de kloof tussen prototype en massaproductie.

 

Personalisatie

Klanten investeren tegenwoordig steeds meer tijd en geld in het vinden van goederen die aan hun unieke eisen en specificaties voldoen. Om aan de vraag te kunnen voldoen, zijn er meer opties nodig voor op maat gemaakte, gepersonaliseerde goederen en ervaringen. Kleinschalige productie kan bedrijven helpen bij het opschalen van op maat gemaakte goederen voor de massamarkt, zonder dat ze daarvoor dure gereedschapsinvesteringen hoeven te doen. Bedrijven moeten heroverwegen hoe goederen worden geproduceerd en nieuwe bedrijfsstrategieën onderzoeken, zoals massaaanpassing, waarmee ze beter kunnen voldoen aan de wensen van elke unieke klant.

 

Productontwikkeling

Ontwerpers kunnen unieke goederen creëren die lastig te construeren zijn met behulp van conventionele methoden door de grenzen van de ontwerpcomplexiteit te verleggen, structuren te optimaliseren en onderdelen aan te passen zonder extra kosten, dankzij geavanceerde tools zoals 3D-printen. Met behulp van 3D-printers kun je ingewikkelde onderdelen en structuren maken met kenmerken zoals verlengstukken, microkanalen en organische vormen die met conventionele productietechnieken duur of misschien onpraktisch zouden zijn. Dit opent nieuwe ontwerp- en engineeringopties door de consolidatie van uit meerdere delen bestaande assemblages mogelijk te maken, waardoor het gewicht wordt verminderd, zwakke schakels worden versterkt en de montagetijden worden verkort.

 

Vervaardiging van bruggen

Een stap in het ontwikkelingsproces van het item, genaamd 'bridge manufacturing', verbindt prototype en productie. Kleinschalige productie kan door bedrijven in elke sector worden gebruikt om snel en goedkoop kleinere batches producten te vervaardigen voordat ze overgaan tot productie op schaal. Voordat ze investeren in dure gereedschappen voor massaproductie, kunnen ze de risico's die gepaard gaan met massaproductie verlagen door proefoperaties uit te voeren voor de evaluatie van goederen, pre-sales of marktvalidatie.

 

Technologieën voor de productie van producten met een laag volume

 

3D-afdrukservice

Driedimensionaal printen wordt al jaren veel gebruikt bij productontwikkeling en prototyping. Deze zich ontwikkelende technologie wordt nu op grote schaal gebruikt in de productie. Fabrikanten maken al gebruik van het aanpassingsvermogen van 3D-printen bij de ontwikkeling van hun goederen om snelle gereedschappen te creëren, zoals spuitgietmatrijzen of het proces van het thermovormen van mallen, maar ook interne gereedschappen zoals puzzels, componenten en andere vervaardigde hulpmiddelen.

 

Productieprocedure

Design: Gebruik een CAD-programma om uw model te ontwerpen of ga uit van een 3D-scan van een reeds bestaand model, een MRI of een intrascan.

 

Print instellingen: Modellen worden uitgelijnd en uitgezet binnen het bouwvolume van een printer, ondersteunende structuren worden toegevoegd (indien nodig) en het ondersteunde model wordt in lagen opgedeeld met behulp van printvoorbereidingssoftware.

 

Afdrukken: Kies met behulp van een 3D-printer de juiste materialen en technologie en print vervolgens het onderdeel in 3D.

 

Na verwerking: Nadat het printen is voltooid, worden de componenten, afhankelijk van de technologie, uit de printer gehaald, gedroogd, gereinigd of nagehard en worden eventuele noodzakelijke ondersteunende structuren verwijderd. De onderdelen kunnen verder worden nabewerkt met behulp van aanvullende afwerkingsprocedures, gedecoreerd of gecoat.

 

CNC-apparatuur

De productietechnieken die gebruik maken van CNC-instrumenten (computer numerieke besturing) zijn subtractief. Ze beginnen met massieve metalen, plastic of andere materiële datablokken, staven of staven die zijn gevormd door het verwijderen van materiaal met behulp van boor-, slijp-, snij- en boortechnieken. CNC-gereedschappen zijn moeilijker in te stellen en te gebruiken dan gereedschappen voor additieve productie, en bepaalde materialen en ontwerpen vereisen mogelijk een unieke verwerking, hantering, plaatsing en gereedschap.

Hierdoor zijn ze duurder voor eenmalige stukken dan additieve methoden en zijn ze geschikter voor kleinere batchgroottes. Voor productietoepassingen met een beperkt volume, zoals trekinrichtingen, tandwielen en bussen met moeilijk te gieten ontwerpen en strikte toleranties, is machinale bewerking perfect. CNC-bewerking kan snel en met minimale tot gemiddelde instelkosten hoogwaardige componenten maken uit een verscheidenheid aan materialen.

Vergeleken met 3D-printen worden bewerkingstaken meer beperkt door de onderdeelgeometrie. De kosten per onderdeel van de bewerking stijgen naarmate de complexiteit van de onderdelen toeneemt. De kosten worden verhoogd door stekken, doorvoeren en verfraaiingen op talrijke onderdeelvlakken. Bepaalde geometrieën, zoals gebogen binnenpaden, zijn niet eenvoudig of haalbaar om te creëren met traditionele subtractieve procedures, en bij bewerkingsprocessen eisen consumenten vergoedingen voor de toegang tot gereedschappen.

Snelle tooling

De term ‘rapid tooling’ verwijst naar een verscheidenheid aan methoden voor het eenvoudig en effectief maken van apparatuur in conventionele productieprocessen zoals thermovormen, spuitgieten of gieten, om onderdelen in kleinere hoeveelheden of op korte termijn te produceren. Het meest voorkomende materiaal dat wordt gebruikt om conventioneel gereedschap te maken, is duurzaam metaal, dat wordt verkregen door processen zoals metaalgieten en machinale bewerking. Deze procedures zijn geschikter voor grootschalige productiecycli, maar ze zijn ook kostbaar. Productiecycli worden verlengd en de kosten stijgen wanneer gereedschapsrondes of gereedschap bedoeld voor productie in kleine series worden geproduceerd.

Voor meer informatie over het ontsluiten van de geheimen van productiediensten voor kleine volumes, kunt u een bezoek brengen aan Djmolding op https://www.djmolding.com/low-volume-manufacturing-service/ voor meer informatie.