Университет Равенсбург-Вайнгартен участвует в совместном проекте государственного университета, который поддерживается такими лидерами отрасли, как Porsche и Siemens. Цель исследовательского проекта «Жизненный цикл цифрового продукта» состоит в том, чтобы составить карту полностью интегрированного и автоматизированного процесса цифровой разработки для изготовления индивидуализированных продуктов - в этом случае создание беспрецедентного самобалансирующегося самоката. Студенты столкнулись с проблемой изучения различных технологий и процессов, чтобы преодолеть ограничения традиционного производства, когда дело доходит до одноразового производства. От создания идей и дизайна продукта до создания сложных прототипов для функциональных тестов, дизайн каждой фазы процесса разработки аддитивного производства имел решающее значение для успеха проекта.
С задачей «аддитивного мышления» для достижения реальной индивидуализации учащиеся создали весь процесс разработки продукта для скутера вокруг аддитивного производства. В результате команда произвела первый полностью функциональный прототип на 85% быстрее, чем с помощью традиционных методов производства.
Картинная галерея
3D-печать как лучшее из возможных производственных решений
«Производство основных компонентов-прототипов для самобалансирующегося самоката было настоящим препятствием, пока мы не обнаружили 3D-печать», - объясняет профессор, доктор технических наук Маркус Тилль, декан факультета машиностроения, Университет прикладных наук Равенсбург-Вайнгартен. Эта 3D-печать предлагает наилучшее из возможных производственных решений для идеального и практически осуществимого метода разработки продукта для индивидуального продукта. Мы разработали весь процесс разработки продукта с использованием аддитивных технологий Stratasys, что позволило нам быстро спроектировать и создать полностью функциональный прототип геометрии, которая ранее выполнялась Сложно было изготовить другой традиционный метод - это позволило нам создать первую практичную альтернативу для быстрого и недорогого индивидуального производства ».
Мнение о разработке продукта изменилось
Каркасные и платформенные части самобалансирующегося самоката были напечатаны с помощью прочного материала Nylon6 на широкоформатном 3D-принтере Stratasys Fortus 900mc, так что более крупные компоненты можно было напечатать на 3D-принтере за одно целое. Затем на платформе самобалансирующегося самоката была установлена резиноподобная крышка с 3D-печатью для лучшего сцепления, которая была изготовлена из материала Agilus30 на многокомпонентном 3D-принтере Stratasys Connex3 Color. По словам профессора Тилля, 3D-печать рамы и платформы самобалансирующегося самоката изменила весь настрой команды с точки зрения разработки продукта.
«Использование традиционных производственных процессов, таких как фрезерование или литье, является самой большой проблемой при разработке рамы скутера, в которой размещены несколько компонентов от двигателя до электрической системы», - объясняет он. «С одной стороны, структура компонента слишком сложна для вычитающих процессов, с другой стороны, сроки производства слишком трудоемки, чтобы соответствовать графику производства. В результате мы увидели, что некоторые студенты начинают мыслить «аддитивно», используя возможности 3D-печати для большей свободы и настройки в процессе проектирования.
Этап производства сокращен с трех недель до четырех дней
По словам профессора Тилля, это приводит к значительной экономии времени во всем цикле разработки продукта: «При разработке индивидуализированного продукта узкое место обычно заключается в производстве, поскольку необходимо изготавливать инструменты, формы и специальные устройства, что занимает много времени. При традиционных методах производственный процесс занял бы три недели. Благодаря 3D-печати Stratasys этот этап был сокращен до четырех дней, что означает огромную экономию времени ».
После успешной роли 3D-печати для производства по индивидуальному заказу в проекте самобалансирующегося скутера, университет теперь расширил использование 3D-печати для более широкого круга проектов по разработке, чтобы проверить проекты и подтвердить концепции.
Проф. Тилль: «3D-печать не только играет большую роль в нашей учебной программе, мы также призываем все больше и больше студентов воплощать свои проекты в жизнь на наших 3D-принтерах, чтобы визуализировать и улучшить свои дизайнерские навыки. Мы также заметили изменение в поведении студентов, потому что они больше заинтересованы в 3D-печати и имеют шанс быть ближе к проекту. Глобальные компании, с которыми мы работаем, также обратились к нам с просьбой о дальнейшей интеграции 3D-печати в наши курсы. Это доказывает растущий спрос на выпускников, которые обладают знаниями и опытом в этой технологии ».
Соответствующее обучение, чтобы оставаться конкурентоспособным
Энди Миддлтон, президент EMEA в Stratasys, резюмирует: «Университет Равенсбург-Вайнгартен является ярким примером того, как дизайнеры, инженеры и производители сегодня с самого начала включают аддитивное производство в разработку продукта, чтобы использовать его в течение всего цикла разработки. Поэтому мы считаем крайне важным, чтобы инженеры следующего поколения прошли соответствующую подготовку, чтобы подготовить их к инженерным потребностям отрасли. Поскольку все больше и больше учебных заведений используют аддитивные технологии, мы ожидаем, что все больше и больше студентов будут изучать соответствующие навыки и инструменты, чтобы конкурировать с высококлассными инженерами и производителями ».
(JV)