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)最先進的制造解決方案提供商。為此，該公司不斷在29個國家的100個工廠中編織數(shù)字線，以新的強大方式將人員，運營與供應(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)的改進已經(jīng)推動了對新技術(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間縮短80％，成本降低30％

奧本山運營經(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。”“在我們的工廠，團隊努力為各種醫(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)品推向市場的時間，成本和風(fēng)險。

“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)濟價值公式，因為現(xiàn)在我們可以生產(chǎn)出大量的產(chǎn)品，而且價值也可以大得多。”

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，奧本山團隊早期評估和驗證了增材制造的使用。歷史上，機械加工廠扮演著重要角色，因為他們是生產(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間和成本可能因設(shè)計復(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：“一家機械加工廠可能需要三周的時間來制造一種簡單的工具。對于運動部件更復(fù)雜的部件，可能需要兩個月的時間。”

減少時間限制是增材制造最吸引人的方面之一，因為其關(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補充說。“產(chǎn)品設(shè)計師應(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間和費用設(shè)計�！�

Jabil的設(shè)計工程師經(jīng)常處理不同的成本模型，因為生產(chǎn)一次性產(chǎn)品的價格比大批量生產(chǎn)模具的成本高得多。當(dāng)客戶對與Jabil之外的任何人分享新產(chǎn)品設(shè)計表示擔(dān)憂時，就會出現(xiàn)其他問題。在沒有關(guān)于最終產(chǎn)品的詳細信息的情況下傳輸設(shè)計通常會導(dǎo)致額外的設(shè)計周期。

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，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間
在將產(chǎn)品更快推向市場的承諾推動下，奧本希爾斯團隊探索了3D打印技術(shù)，用于生產(chǎn)工具和夾具。該團隊接受了Jabil Additive的3D打印硬件，軟件和增材制造設(shè)計（DfAM）原理專家的培訓(xùn)。
“我們幾乎立即就意識到了收益，”Wahl說。“在創(chuàng)建第一臺Ultimaker 3D打印機后的三個小時內(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補充道。“通過在奧本山定位機器，我們可以自己決定優(yōu)先權(quán)，及時性和印刷方式�！�


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的余地，同時也有機會簡化和加速生產(chǎn)，使操作員的生產(chǎn)線更容易運行。

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

“我們驗證了設(shè)計變更，然后在數(shù)小時內(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間可能需要數(shù)月時間。借助3D打印，我們在數(shù)周內(nèi)完成了整個過程�！�


案例二
另一項早期成功涉及新產(chǎn)品的高級組裝，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)計時間縮短了一半，同時大大縮短了生產(chǎn)零件的交付時間。以前，使用外部機械車間生產(chǎn)部件需要長達兩個月的時間。然而，使用3D打印，交付周期縮短為四天。

此外，該團隊能夠開發(fā)這些零件，其成本只是從機械加工廠購買的一小部分。事實上，奧本山現(xiàn)在可以在接收實際零件之前，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增材制造專家的強大合作關(guān)系，Auburn Hills的產(chǎn)品設(shè)計師和工程師已經(jīng)掌握了不同的3D打印技術(shù)。LaSelle指出：“奧本山團隊不僅在理解如何應(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)的實際影響�！�

奧本山實現(xiàn)工裝成本降低30％，生產(chǎn)最終工具和固定裝置的時間減少80％。早期的客戶反饋非常好�！八麄兿矚g它的一切，”Alcorn說。“它是靈活的，而且周轉(zhuǎn)時間更快，因此我們可以得到更好的結(jié)果，因為我們可以立即對制造因素做出反應(yīng)�！�

客戶非常喜歡快速而頻繁地進行迭代的自由，因此工具和他們所支持的制造機器可以進行優(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)計的自由�！叭绻�你能想到，我們可以打印出來，”沃爾說�！耙粋�人的想法和3D在一夜之間打印出來真的很棒。我們對所有可以在創(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)計和制作3D打印解決方案的能力都會影響產(chǎn)品生命周期的兩端，包括維護，修復(fù)和報廢。LaSelle表示：“3D打印是整個數(shù)字制造業(yè)的關(guān)鍵支柱，因為我們將開始從數(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，奧本山有能力擴大其增材制造的使用范圍。該團隊正在評估擴大現(xiàn)有材料庫和增加不同類型3D打印機的機會�！拔覀儗⒗^續(xù)推進3D打印技術(shù)的使用，與我們的業(yè)務(wù)和運營團隊合作解決新興的客戶需求，”Alcorn說�！拔液芨吲d看到接下來會發(fā)生什么�！睂τ诮萜諄碚f，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)計社區(qū)相連接。“Jabil強大的增材制造設(shè)計能力為設(shè)計民主化提供了理念，這將成為全球知名工程設(shè)計和零部件的知識庫�！�

原作者：Steven Crowe