3D打印如何幫助Jabil大幅削減生產(chǎn)成本和提高效率

穩(wěn)步發(fā)展的技術(shù)創(chuàng)新突顯了Jabil的使命——成為全球技術(shù)最先進(jìn)的制造解決方案提供商。為此，該公司不斷在29個(gè)國家的100個(gè)工廠中編織數(shù)字線，以新的強(qiáng)大方式將人員，運(yùn)營與供應(yīng)商，合作伙伴和客戶聯(lián)系起來。例如，在Jabil位于密歇根州奧本山的基礎(chǔ)設(shè)施中，持續(xù)的改進(jìn)已經(jīng)推動(dòng)了對(duì)新技術(shù)的探索研究，以解決高度混合、低中等批量生產(chǎn)需求。

Jabil位于密歇根州奧本山的工廠采用Ultimaker 3D打印技術(shù)，可以將模具和夾具的加工時(shí)間縮短80％，成本降低30％

奧本山運(yùn)營經(jīng)理Karin Alcorn解釋說：“我們必須確保奧本山在為客戶提供最佳解決方案過程中表現(xiàn)出卓越的執(zhí)行力�！薄霸谖覀兊墓�廠，團(tuán)隊(duì)努力為各種醫(yī)療保健行業(yè)和工業(yè)客戶提供創(chuàng)新支持�！背�醫(yī)療保健之外，奧本山還支持運(yùn)輸，物聯(lián)網(wǎng)和分析儀器客戶的特殊制造要求。所有客戶的首要目標(biāo)是減少將產(chǎn)品推向市場的時(shí)間，成本和風(fēng)險(xiǎn)。

“通常情況下，產(chǎn)品以非常大的生產(chǎn)量來降低成本，這意味著在以數(shù)百萬個(gè)零件為單位的生命周期中，您最后也只能得到相同的產(chǎn)品�！� Jabil Additive制造業(yè)務(wù)高級(jí)業(yè)務(wù)拓展總監(jiān)Rush LaSelle解釋說�！�3D打印等新技術(shù)徹底改變了經(jīng)濟(jì)價(jià)值公式，因?yàn)楝F(xiàn)在我們可以生產(chǎn)出大量的產(chǎn)品，而且價(jià)值也可以大得多�！�

重新思考傳統(tǒng)制造方法
為了更好地解決小批量生產(chǎn)和縮短產(chǎn)品生命周期的問題，奧本山團(tuán)隊(duì)早期評(píng)估和驗(yàn)證了增材制造的使用。歷史上，機(jī)械加工廠扮演著重要角色，因?yàn)樗麄兪巧�產(chǎn)所需的夾具和其他工具的主要來源。生產(chǎn)這些重要制造輔助工具的時(shí)間和成本可能因設(shè)計(jì)復(fù)雜性和數(shù)量而異。

Jabil奧本山的工具和制造工程師John Wahl VI指出：“一家機(jī)械加工廠可能需要三周的時(shí)間來制造一種簡單的工具。對(duì)于運(yùn)動(dòng)部件更復(fù)雜的部件，可能需要兩個(gè)月的時(shí)間�！�

減少時(shí)間限制是增材制造最吸引人的方面之一，因?yàn)槠潢P(guān)鍵原則之一是能夠在制造過程中不需要大量工程周期的情況下量身定制產(chǎn)品�！�3D打印減少了與傳統(tǒng)制造技術(shù)相關(guān)的限制，”LaSelle補(bǔ)充說�！爱a(chǎn)品設(shè)計(jì)師應(yīng)當(dāng)專注于結(jié)果和部分性能，而不是為生產(chǎn)過程本身投入過多的時(shí)間和費(fèi)用設(shè)計(jì)�！�

Jabil的設(shè)計(jì)工程師經(jīng)常處理不同的成本模型，因?yàn)樯�產(chǎn)一次性產(chǎn)品的價(jià)格比大批量生產(chǎn)模具的成本高得多。當(dāng)客戶對(duì)與Jabil之外的任何人分享新產(chǎn)品設(shè)計(jì)表示擔(dān)憂時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)其他問題。在沒有關(guān)于最終產(chǎn)品的詳細(xì)信息的情況下傳輸設(shè)計(jì)通常會(huì)導(dǎo)致額外的設(shè)計(jì)周期。

總體而言，由于需要多次迭代才能完成裝置，傳統(tǒng)的模具制作流程往往阻礙Jabil簡化新產(chǎn)品介紹（NPI）的能力�！拔覀冃枰�的時(shí)候遇到挑戰(zhàn)，我們需要它，”Alcorn說�！拔覀儧Q定掌控自己的命運(yùn)，開發(fā)自己的模具能力，以更好地支持我們的客戶�！�

3Ｄ打印如何縮短上市時(shí)間
在將產(chǎn)品更快推向市場的承諾推動(dòng)下，奧本希爾斯團(tuán)隊(duì)探索了3D打印技術(shù)，用于生產(chǎn)工具和夾具。該團(tuán)隊(duì)接受了Jabil Additive的3D打印硬件，軟件和增材制造設(shè)計(jì)（DfAM）原理專家的培訓(xùn)。
“我們幾乎立即就意識(shí)到了收益，”Wahl說�！霸趧�(chuàng)建第一臺(tái)Ultimaker 3D打印機(jī)后的三個(gè)小時(shí)內(nèi)，我們有一份打印備件的工作。而另一種方法是停止生產(chǎn)，直到零件可以生產(chǎn)，但我們當(dāng)天使用3D打印制造它們。“

取得這一成功之后，奧本山快速地將3D打印技術(shù)用于各種不同的情形�！笆褂�3D打印，沒有最小數(shù)量，一次性成本不再是成本約束，”Wahl補(bǔ)充道�！巴ㄟ^在奧本山定位機(jī)器，我們可以自己決定優(yōu)先權(quán)，及時(shí)性和印刷方式�！�


案例一
奧本希爾斯早期的增材制造業(yè)成功案例之一涉及尋求簡化創(chuàng)新型移動(dòng)成像系統(tǒng)生產(chǎn)的醫(yī)療技術(shù)。Jabil的工程師在夾具美觀性和產(chǎn)品功能方面都看到了改進(jìn)的余地，同時(shí)也有機(jī)會(huì)簡化和加速生產(chǎn)，使操作員的生產(chǎn)線更容易運(yùn)行。

在頭腦風(fēng)暴和白板的過程之后，團(tuán)隊(duì)在一夜之間模擬并制作3D打印的夾具和工具，然后進(jìn)行嚴(yán)格的測試以驗(yàn)證和驗(yàn)證性能。而快速解決修訂變更的能力對(duì)項(xiàng)目的成功影響最大。

“我們驗(yàn)證了設(shè)計(jì)變更，然后在數(shù)小時(shí)內(nèi)打印完整的工作單元，”Wahl說。“以前，從問題發(fā)現(xiàn)到最終解決方案的典型時(shí)間可能需要數(shù)月時(shí)間。借助3D打印，我們?cè)跀?shù)周內(nèi)完成了整個(gè)過程�！�


案例二
另一項(xiàng)早期成功涉及新產(chǎn)品的高級(jí)組裝，這需要開發(fā)工具，夾具和夾具的圖紙，模型和裝配概念。通過在內(nèi)部開發(fā)這些制造輔助設(shè)備，奧本山將設(shè)計(jì)時(shí)間縮短了一半，同時(shí)大大縮短了生產(chǎn)零件的交付時(shí)間。以前，使用外部機(jī)械車間生產(chǎn)部件需要長達(dá)兩個(gè)月的時(shí)間。然而，使用3D打印，交付周期縮短為四天。

此外，該團(tuán)隊(duì)能夠開發(fā)這些零件，其成本只是從機(jī)械加工廠購買的一小部分。事實(shí)上，奧本山現(xiàn)在可以在接收實(shí)際零件之前，根據(jù)客戶產(chǎn)品CAD模型生產(chǎn)模具，從而使他們的生產(chǎn)躍升。3D打印已成為生產(chǎn)過程中不可分割的一部分，現(xiàn)實(shí)世界的成功例子仍在不斷增加。

Wahl說：“3D打印節(jié)省了大量的時(shí)間�！坝袔状卧谏�產(chǎn)線上發(fā)生故障，但我們可以快速復(fù)制破損的零件或使用3D打印來生產(chǎn)另一種工具或夾具。在人們甚至知道線路故障之前，我們讓他們重新開始運(yùn)行�！�

只要你想到它，我們就可以打印它
得益于與Jabil增材制造專家的強(qiáng)大合作關(guān)系，Auburn Hills的產(chǎn)品設(shè)計(jì)師和工程師已經(jīng)掌握了不同的3D打印技術(shù)。LaSelle指出：“奧本山團(tuán)隊(duì)不僅在理解如何應(yīng)用該技術(shù)，而且在與客戶共贏方面表現(xiàn)出色，”LaSelle指出�！八麄兞私馕覀児�廠和客戶業(yè)務(wù)的實(shí)際影響�！�

奧本山實(shí)現(xiàn)工裝成本降低30％，生產(chǎn)最終工具和固定裝置的時(shí)間減少80％。早期的客戶反饋非常好�！八麄兿矚g它的一切，”Alcorn說�！八�是靈活的，而且周轉(zhuǎn)時(shí)間更快，因此我們可以得到更好的結(jié)果，因?yàn)槲覀兛梢粤⒓磳?duì)制造因素做出反應(yīng)�！�

客戶非常喜歡快速而頻繁地進(jìn)行迭代的自由，因此工具和他們所支持的制造機(jī)器可以進(jìn)行優(yōu)化，以獲得更高的產(chǎn)出。同樣令人印象深刻的是產(chǎn)品設(shè)計(jì)的自由�！叭绻�你能想到，我們可以打印出來，”沃爾說。“一個(gè)人的想法和3D在一夜之間打印出來真的很棒。我們對(duì)所有可以在創(chuàng)造性方面獲得更大自由的成就感到驚訝。”

這種采取任何設(shè)計(jì)和制作3D打印解決方案的能力都會(huì)影響產(chǎn)品生命周期的兩端，包括維護(hù)，修復(fù)和報(bào)廢。LaSelle表示：“3D打印是整個(gè)數(shù)字制造業(yè)的關(guān)鍵支柱，因?yàn)槲覀儗㈤_始從數(shù)字中看到現(xiàn)場制造的備件�！斑@可以減輕產(chǎn)品生命周期后端的很多痛苦�！�

作為早期的采用者，奧本山有能力擴(kuò)大其增材制造的使用范圍。該團(tuán)隊(duì)正在評(píng)估擴(kuò)大現(xiàn)有材料庫和增加不同類型3D打印機(jī)的機(jī)會(huì)�！拔覀儗⒗^續(xù)推進(jìn)3D打印技術(shù)的使用，與我們的業(yè)務(wù)和運(yùn)營團(tuán)隊(duì)合作解決新興的客戶需求，”Alcorn說。“我很高興看到接下來會(huì)發(fā)生什么。”對(duì)于捷普來說，奧本山3D打印技術(shù)的快速發(fā)展證明了該技術(shù)的可行性。正如預(yù)期的那樣，其他設(shè)施開始在全球范圍內(nèi)使用3D打印。
LaSelle指出：“這種情況下，數(shù)字線程的網(wǎng)絡(luò)效應(yīng)正在與我們?nèi)�球的設(shè)計(jì)社區(qū)相連接�！癑abil強(qiáng)大的增材制造設(shè)計(jì)能力為設(shè)計(jì)民主化提供了理念，這將成為全球知名工程設(shè)計(jì)和零部件的知識(shí)庫�！�

原作者：Steven Crowe