福特公司利用3D打印重塑高效制造 | Ultimaker成功案例

編者薦語：

自 1914 年成立以來，福特公司始終致力于推動汽車制造業(yè)發(fā)展創(chuàng)新,。從 115 年前率先開發(fā)移動裝配線（也被稱為福特生產模式）到如今采用增材制造,，福特公司一直在超前謀劃，通過提高生產率,、人體工程學和質量控制來加速實現汽車制造,。

當許多公司開始探索增材制造的可能性時，福特再次領先一步，為加快汽車生產線效率做準備,，利用3D打印實現高效制造生產,。今天，與大家分享福特歐洲如何利用 Ultimaker 3D 打印技術重塑高效生產,。

案 例 概 覽

公司名稱

福特汽車公司

所處行業(yè)

汽車制造

挑戰(zhàn)

福特公司在汽車生產中會使用定制工具

通常是為某一特定任務和模型而設計

如果通過外包創(chuàng)建這些工具

需要花費大量時間,，且費用非常昂貴

解決方案

成立一支專注于增材制造的團隊

采用FFF 3D打印

提供一種更快速、更實惠

且更便于操作的解決方案

成果展示

節(jié)省成本和時間

實現本地制造

延長生產線正常運行時間

打造更符合人體工程學的工具

1 福特汽車公司

福特公司在德國科隆設有試點工廠,，該工廠會在新車投入批量生產之前,，率先完成各式新車設計方案的創(chuàng)作。試點工廠擁有一條完整的小規(guī)模生產線,，在汽車投入生產之前,，工程師會利用這條生產線展開數年的開發(fā)工作。Lars Bognar是福特公司亞琛研發(fā)及高級工程團隊的研發(fā)工程師,，一直致力于打造優(yōu)化的工作流程,，以此創(chuàng)建適合福特公司制造工藝的夾具、治具和夾具,。

試點工廠使用的定制3D打印工具

2 采用3D打印

福特公司的員工在生產汽車時會使用多種定制工具,。這些工具通常是為某一特定任務和模型而設計的。如果通過外包創(chuàng)建這些工具,，則需要花費大量時間,，并且費用非常昂貴。為了更快速地獲得所需工具,，福特公司團隊決定試用3D打印,，將其作為一種可能的解決方案。

Ultimaker Cura 的界面簡單易用,，任何人都可以通過該界面自行創(chuàng)建工具

3 創(chuàng)建工具,、治具和夾具

許多制造工廠利用3D打印來優(yōu)化當前的制造工藝,。而通過試點工廠的專用3D車間,，福特公司能夠在新車投入批量生產之前,，創(chuàng)作出所有正確的設計,。這使福特公司的工程師能夠花更多時間在迭代各項定制工具的設計上,。福特公司希望其創(chuàng)建的工具,，不僅可以縮短汽車的制造時間,，還可以為員工打造符合人體工程學的體驗,。這就是為什么對于福特公司而言,，能夠為其應用場景創(chuàng)作正確的設計至關重要,。

在批量生產前，工具在試驗工廠創(chuàng)建

4 實現本地制造

借助Ultimaker 3D打印機,，本地員工也可以3D打印所需的工具,。福特公司正逐步將Ultimaker 3D打印機投放到歐洲各地(例如西班牙、意大利和羅馬尼亞)的工廠中。德國的設計團隊將以電子方式提供設計方案,，通過3D打印,，這些工具隔天就可以投入使用。

而福特公司再次向前邁進了一步,。借助Trinckle的生成軟件解決方案Paramate,，這些工廠的員工無需擁有其他3D設計經驗即可生成夾具�,？坡〉膱F隊將借此創(chuàng)建可用于手柄和磁力支架等工具的組件,。工程師將載入汽車設計文檔，添加手柄（為汽車添加部件時所需的空閑空間）,，之后通過軟件生成夾具,。可以將該設計直接發(fā)送至Ultimaker Cura,，并通過當地的Ultimaker S5機器進行打印,。

通過 Trinckle 的軟件，員工能夠生成可直接發(fā)送至 Ultimaker 3D 打印機的工具

5 3D打印的優(yōu)勢

到目前為止,，試點計劃已為福特公司帶來諸多益處,。與傳統(tǒng)的制造或外包流程相比，每項定制工具都可以為公司節(jié)省大量資金,。僅制造福特�,？怂挂环N車型就需要使用50多種定制設計的工具、治具和夾具,。福特公司也一直在為生產線中的生產機器尋找備用部件,。通過打印這些部件，不僅可以大大延長機器的正常運行時間,，而且生產線不需要長時間停止運作,。

3D打印帶來的效益不僅僅局限在經濟效益方面。很多3D打印工具都可以為福特公司的員工帶來出色的人體工程學體驗,。如果長時間使用傳統(tǒng)的金屬工具,，隨著時間的推移，員工會覺得工具越來越重,，并且這些工具還會影響員工的健康狀況,。而Ultimaker的材料大都極為堅固，可以替代金屬工具,，更便于裝配人員開展工作。

僅一種車輛模型就使用了 50 多種定制 3D 打印工具

6 后續(xù)計劃

福特公司正在迅速擴展其3D打印能力,。在優(yōu)化工作流程以創(chuàng)建工具,、夾具和固定裝置的同時，他們正在了解有關3D打印可能性的更多信息。Lars不僅希望創(chuàng)建工具和固定裝置,，還在探索使用3D打印創(chuàng)建備用部件和最終部件的可能性,。“我們希望更進一步,，利用3D打印技術打印備用部件,。我們希望針對增材制造進行設計，并能夠為生產車輛打印生產部件,�,！�

福特公司試點工廠開發(fā)的各種 3D 打印夾具和固定裝置

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