3D 프린팅을 대기업에 어떻게 통합합니까?

3D 프린팅으로 래피드 프로토타이핑을 넘어 사용되는 도구로 점점 더 많이 채택되고 있으므로 기업은 이를 효과적으로 통합하는 방법을 배우기를 열망할 것입니다. 그러나 회사는 최종 부품의 본격적인 적층 제조(AM)에 즉시 뛰어들기를 원하지 않거나 즉시 뛰어들 수 없을 수도 있습니다.

Caterpillar에서 AM의 탄생

Caterpillar에서 3D 프린팅의 역사는 어떤 면에서 회사와 DelVecchio의 역사를 반영합니다. DelVecchio는 "1991년에 우리는 최초의 광조형 기계를 얻었습니다. “우리의 쾌속 프로토타이핑 연구실에 있었습니다. 우리는 이 래피드 프로토타이핑 랩을 만든지 오래되었습니다. 대부분의 엔지니어는 당사의 신속한 프로토타이핑 랩을 보고 사용했습니다. 많은 사람들이 다른 방법으로 얻을 수 있는 기술이 아니었습니다. 그래서 우리는 몸을 맞추고, 시각화하고, 아름다운 모델을 만들었습니다. 제 주변에 있었고 25년이 넘도록 여전히 그렇습니다.

그러나 시간이 지남에 따라 Caterpillar는 특히 기술이 성숙함에 따라 비즈니스 전반에 걸쳐 AM의 사용을 더욱 광범위하게 확장하려고 했습니다. DelVecchio는 AMUG에서 청중에게 "빠른 프로토타이핑과 시각화에는 문제가 없지만 우리가 결정한 것은 혁신적 관점에서 다음 단계로 이동하기 위해 첨가제를 사용하는 것이 실제로 중요했습니다."라고 말했습니다.

그러나 그녀의 질문은 "도처에 약 100,000명의 직원이 있는 이 모든 직원이 있는데 어떻게 그런 일을 합니까?"였습니다.

유목민 프린터, AM Summit 및 디자인 대회

Caterpillar가 전 세계적으로 큰 영향을 미치고 있는 상황에서 DelVecchio는 대답은 작게 시작하는 것이라고 설명했습니다. 이 전략은 회사가 몇 시간 동안의 집중적인 작업 후에도 안정적으로 버틸 수 있는 거대하고 값비싼 기계를 제조하기 시작하면서 구현하는 방법을 배운 전략입니다. 들. 이는 테스트 파일럿 프로그램을 시작하고 제품이 광범위하게 구현되기 전에 얼리 어답터와 협력하는 것을 의미합니다.

그 결과 DelVecchio가 언급한 "노마딕 프린터 프로그램"이 탄생했습니다. Caterpillar의 진취적인 경영진은 DelVecchio의 팀에 투자 수익에 대한 걱정 없이 AM 시스템을 구매하도록 지시했으며 uPrints, Fortus 250s, Objet 프린터 및 HD Max를 포함한 6개의 산업용 기계를 구매하게 되었습니다.

프린터는 미국 전역의 Caterpillar 제조 시설로 배송되었으며, 그곳에서 현지 엔지니어는 원하는 방식으로 기술을 실험할 수 있도록 허가를 받았습니다. DelVecchio는 프로그램에서 몇 가지 성공이 있었다고 말했지만 그녀에게 전화를 걸어 "Stacey, 우리가 귀하의 프린터로 무엇을 인쇄하기를 원하십니까?"라고 묻는 엔지니어도 있었습니다.

Caterpillar 직원과 엔지니어에게 기술에 대해 보다 정식으로 교육하기 위해 회사는 팀이 기술에 대해 더 진지하게 생각할 수 있도록 설계된 세션과 프레젠테이션으로 구성된 AM 정상 회담을 주최했습니다. DelVecchio는 기술의 필요성을 이미 이해하고 있는 Caterpillar 팀원들이 실제로 AM을 위한 설계 작업을 시작하는 "Design for Additive" 워크숍의 도입으로 올해 AM에 대한 보다 직접적인 접근 방식으로 발전할 것이라고 말했습니다. 특정 문제를 해결하십시오.

직원들이 이러한 사고방식을 갖도록 하기 위해 Caterpillar에서는 엔지니어들에게 3D 인쇄된 지그 및 고정 장치를 넘어 AM으로 개선할 최종 부품에 집중하도록 요청하는 설계 대회를 개최했습니다. 수상한 디자인은 어셈블리의 여러 구성 요소를 단일 금속 3D 인쇄 부품으로 결합한 볼 체크 밸브였습니다. 이 이니셔티브는 올해 4개 또는 5개의 다른 대회로 확대될 것입니다.

AM 공장

25년 전 설립된 이래 래피드 프로토타이핑 연구소도 진화했습니다. 작년에 Caterpillar는 공식적으로 적층 제조 공장의 리본을 절단했습니다. 이 사이트는 일리노이주 모스빌에 있는 Caterpillar의 글로벌 연구 개발 센터에 있습니다. 이 설치는 AM 혁신 그룹에 R&D 그룹에 대한 액세스와 영감을 제공하지만 AM 공장을 일반 대중과 시설을 정기적으로 견학하는 경영진에게 노출시킵니다.

이 공장에는 Carbon M1 3D 프린터와 MicroFoundry를 포함한 10개의 산업용 3D 프린터가 있습니다. 처음 6개월 동안 Caterpillar의 3D 프린팅 기술 무료 3D 프린팅 서비스의 참신함이 불필요한 수요 증가를 야기할 때까지 직원들에게 무료로 개방되었습니다. 이는 머티리얼 전용 모델로 이어졌습니다.

DelVecchio는 "그런 다음 우리는 재료 전용 모델로 이동했습니다. 개인적으로 이 모델은 초기 단계에 있는 경우 유용하다고 생각합니다."라고 말했습니다. “사람들이 게임에서 약간의 피부를 가질 수 있도록 합니다. 재료비는 그냥 푼돈일 뿐, 완전히 부담되는 비용은 아니다”라고 말했다. 이 시설은 이제 후처리 노동, 공장에서 지불하는 임대료 및 기계 비용을 설명하는 "완전 부담 비용"을 청구합니다.

Caterpillar에서 AM의 미래

지금까지 AM은 이미 Caterpillar에 영향을 미치기 시작했으며 DelVecchio는 이러한 영향이 증가할 것으로 예상합니다. Caterpillar는 자회사인 Solar Turbines를 통해 고유한 형상의 연료 소용돌이 모양의 첫 번째 부품을 제조하고 있습니다. 표면 도구와 프로토타입도 회사에서 3D로 인쇄했습니다. M1을 사용하여 Caterpillar는 애프터마켓 비즈니스를 위한 엘라스토머 그로밋을 3D 프린팅할 수 있었습니다. DelVecchio는 이것이 회사 전체에 필수적일 뿐만 아니라 앞으로 AM 전략에서도 중요한 역할을 할 것이라고 말했습니다.

한 프로젝트에서 Caterpillar는 최종 생산으로 이동하기 전에 36개의 다른 트랙 링크를 인쇄하여 시간과 노동력에서 $160,000를 절약했습니다.

DelVecchio는 “[우리가 갖고 있는 애프터마켓 사업]은 우리 비즈니스 모델에 필수적입니다. “우리는 생산이 중단된 후 25년 후에 장비를 지원할 것이며 일부 부품은 정말 오랫동안 생산되고 있습니다. 50년 전에 설계된 것을 지원하는 것은 드문 일이 아닙니다.”

비즈니스의 이러한 측면과 기타 측면을 효과적으로 해결하기 위해 회사는 3D 스캐닝을 통해 일부 인벤토리를 디지털화하고 궁극적으로 가상 인벤토리를 만드는 방법을 모색하고 있습니다. 그러나 아직 전면에서 해야 할 일이 있습니다.

Caterpillar는 또한 AM 공간으로의 진출을 확대하기 위해 파트너십을 모색하고 있습니다. 여기에는 3D 프린팅 알루미늄 및 티타늄 부품에 대한 3년 계약 기간 동안 두 기업이 함께 협력하는 FIT AG와의 최근 파트너십이 포함됩니다. FIT AG 외에도 Caterpillar에서는 AM 혁신을 주도할 수 있는 공급업체, 대학 및 기타 조직을 찾고 있습니다.

DelVecchio는 AM에 대한 Caterpillar의 투자가 회사를 보다 유연하게 만들어 가장 큰 기계에서도 혁신을 가능하게 할 것이라고 믿습니다. 그러나 부품을 끝내기 위해 점프하기 전에 회사는 거기에 도달하기 위해 먼 길을 갔다. 기술의 광범위한 구현을 고려하는 다른 대기업을 위한 교훈은 크게 생각하고 작게 시작하여 빠르게 행동하는 것일 수 있습니다.

크레딧:CATERPILLAR에서 3D 프린팅에 대해 자세히 알아보십시오.