喜力啤酒在全球擁有 150 多家啤酒廠,是全球最大的啤酒生產商之一。西班牙塞維利亞的一家啤酒廠,出產Cruzcampo、Desperados、Heineken、Amstel等知名品牌。啤酒經過釀造、包裝,然後運往西班牙各地及其他地區。包裝經理 Juan Padilla González 實施了 3D 打印,以提高塞維利亞啤酒廠的正常運行時間和效率。
優化生產線
塞維利亞工廠每年能夠生產多達 5 億升啤酒。但喜力一直在尋找新的方法來提高他們已經令人印象深刻的效率。這就是為什麼他們開始研究 3D 打印的可能性。
在建立 3D 打印實驗室後,該團隊設定了在產量、正常運行時間和安全性方面改進製造過程的目標。喜力開始尋找優化製造機器的各種方法。他們很快意識到 3D 打印為他們提供了所需的靈活性和速度,同時價格實惠且易於實施。
我們仍處於 3D 打印的第一階段,但我們已經看到應用成本降低了 70 – 90%,交付時間也減少了 70 – 90%。
安全第一
員工安全是喜力內部的重中之重,他們首先設計了改進的安全閂鎖,用於機器維護。這些幾乎適用於啤酒廠的所有機器。當機器停止時,這些閂鎖將被鎖定,以防止任何人在有人進行維護時意外啟動機器。
閂鎖印有鮮紅色,以確保其可見性。該應用程序不僅有用,而且額外的安全功能還提高了員工對 3D 打印的認識和欣賞。
生產線功能部件
在安全閂鎖取得初步成功後,其他 3D 打印應用機會被確定。
對想法進行了調查,並設計了新零件。首先是打印已證明難以更換的備件。外購或進口已停產的零件既昂貴又費時。該團隊立即發現 3D 打印這些不僅節省了時間和金錢,而且還能夠打印塑料部件,這些塑料部件可以作為金屬部件的結構替代品。
優化零件設計
3D 打印的偉大之處在於它可以很容易地迭代設計以達到完美。工程師可以在現場快速創建備選設計和測試零件,同時保持相對較低的成本和生產時間。塑料比大多數金屬更輕,並且在應用正確的設計原則和材料時相對堅固。重新設計部件以更好地工作也非常容易,不受外包的限制。
在塞維利亞啤酒廠,Juan 的團隊能夠用優化設計替換各種重新設計的部件。例如,在傳送帶上與質量傳感器一起使用的金屬部件經常會撞倒瓶子,造成堵塞,或者將好的瓶子彈射到地上。重新設計的 3D 打印部件避免了這個問題,節省了瓶子、金錢和時間。
質量控制和維護工具
公司通常 3D 打印定制工具、夾具和夾具。Heineken 製造了各種工具,使他們的機器維護更容易、更快捷。這些工具通常由 Tough PLA 打印而成,易於打印,具有與 ABS 相似的強度和柔韌性。這些工具之一是塞子工具,它可以鬆開和收緊貼有瓶子標籤的導輪柱。在採用 3D 打印之前,該工具必須使用 CNC 加工定制。
通過 3D 打印,工具的生產成本降低了 70%,交貨時間從三天縮短為一天。像環形橡膠切割機這樣的簡單工具可以在不到一個小時的時間內打印出來,外包時平均需要 10 多天才能交付。
選擇合適的材料
事實證明,Ultimaker 的材料系列 對 Heineken Spain 非常有用。許多打印部件將在很長一段時間內承受壓力、高溫、潮濕或多次沖擊。這就是為什麼擁有適合應用的材料如此重要的原因。
Heineken Spain 使用了多種 Ultimaker 材料,例如 Tough PLA、 尼龍和半柔性材料 TPU 95A。這些材料具有出色的機械性能,可以承受生產線的磨損。堅韌的 PLA 通常用於推動器和工具,而尼龍用於需要與金屬零件一起工作的零件。TPU 95A 的柔韌性非常適合用於保險槓和保護部件。
初步試驗工廠結果
在塞維利亞使用 Ultimaker S5 打印機一年後,Heineken 認為試點項目取得了成功。所有打印部件的員工安全性提高、交貨時間和成本降低的結果都增加了這一點。
通過按需 3D 打印生產線的功能性最終用途部件,Heineken 能夠優化功能和準時可用性。通過調整功能性機器部件的設計,喜力提高了生產線效率。定制工具使員工更容易、更快速地執行維護和生產轉換。
平均而言,Heineken 發現所有必需部件的交付速度比外部採購平均快 80%。打印部件與歷史採購部件的成本平均也低 80%。
3D 打印已被證明是一項可以幫助我們、為我們帶來價值並使我們的員工能夠更高效地工作的技術
全球採用 3D 打印
塞維利亞在 3D 打印方面的成功並沒有被忽視。該公司正在製定後續步驟,以確定擴大 3D 打印優勢的潛力。增材製造使工程師和其他員工能夠從不同的角度看待挑戰和機遇。
設計和解決方案可以輕鬆地通過網絡共享。這加速了新應用程序的全球部署,因為零件可以數字方式而不是物理方式發送。它還避免了國際貨運成本並減少了運輸活動,從而降低了環境成本。