「もし当社がパーツをテストせずに、誤ったデザインで発注していたら、 最高 6 ヶ月の遅延と £10,000 の費用がかかっていました。 3D プリントによるパーツのおかげで、修正したデザインが完璧に動作するという自信があったので、鋳造に進むことができました。」- Graham Cooper

 

ゼネラル・モーターズのイギリス現地法人であるボクスホール社は、製造時の時間と費用を削減する試みをしつつ、自社車両の品質および生産性を改善するために常に取り組んでいます。

2014 年 5 月に、この企業は主要な新しい発明により将来的な変異モデルの導入と処理用に改変したプロセスハンガーの導入に着手し始めました – 各車体を製造工程全体を通して支えるために用いる新しく簡単にロードおよびアンロードできるパーツです。このパーツは重要な部品で、機械に完璧にフィットして適切なクリアランスを生じるだけでなく、製造中の損傷を避けるために変異モデルにもフィットする必要があります。

3D printed hanger piece allows for testing of vehicle production on the production line
3D printed hanger piece allows for testing of vehicle production on the production line

プラント コンベヤ システムのシニア プランニング エンジニアである Graham Cooper はこのパーツがいかに重要か、製造を成功させるためにはいかに精密でなければならないかをよく知っていました。最終パーツは非常に高価で製造に時間がかかる鋳鋼であるため、間違いを犯せば、最長で 6 ヶ月以上新しい装置の導入が遅延するであろうことも理解していました。

チームは InfusionTech の業務執行取締役である Tim Warwick に問い合わせました。この企業はオリジナルのパーツでは即座に利用できない強度、熱耐性およびその他の特性を構築するためのパーツの後処理に特化しています。Tim は ProJet 660 カラージェット プリンティングを用いた 3 D プリンティングツールを注入機械と組み合わせれば、テスト中ラインにある車両全体を持ち上げるのに必要な精度と強度が得られるのではとアドバイスしました。

「この 3D プリンティング プラットフォームで使用されるジプサム材料はそのままの状態では特に強度があるわけではありません。しかし、当社の工具材料で注入すれば、非常に厳しい要求を満たす、非常に強靭で利用しやすいパーツを提供できます」と Tim は語っています。

3D printed hanger on the producion line
3D printed hanger on the producion line

On receipt of the 3D printed parts, Graham and the team at Vauxhall installed them on the process hanger and started testing. According to Graham the parts performed perfectly and enabled the team to achieve the following:

  • 3d プリントにより、鋳鋼製ブロックを発注する前に、CAD デザインの精度を車両の位置ポイントすべてに対して現場で確認可能です
  • プリントされたブロックにより、各車両を滑材からプロセスハンガーにロードする、自動ロードステーションへの変更をを完了できます。
  • プリントされたブロックが現場にあるおかげで、変異モデルの一つを自動ロードした時に上部に位置するピンの高さに問題があることを特定できました。そのため、ピンの高さを低くし自動ロードステーションを適切に調整しました。
  • プリントされたブロックにより、各車両をプロセスハンガーから滑材にアンロードする自動アンロードステーションを調整できます。
  • ブロックにより、当社プロセス部門は、車体底面シーリングロボットを、新しいブロック上の各変異モデルに対してプログラム可能です。   

テスト中に特定された高さにピンの高さを低くするように設計を修正後、Graham とチームは成形パーツを自分たちで発注する準備ができました。このパーツは何万ドルも費用がかかり、作成に半年近くかかります。 成功するには完璧なデザインデータが必要でした。

「このプロセスは完璧でした」と彼はコメントしています。「テストパーツが必要でしたが、3D プリンティングを使用して完璧なソリューションを得ました。」

ボクスホール チームは、このプロセスは劇的に費用を削減し、プロセスハンガーに変更を加える際の設計や実装の時間を短縮し、著しくリスクを減らすと予想しています。

「当社がパーツをテストせずに誤ったデザインで発注していたら、最高で 6 ヶ月の遅延と £10,000 を超える費用がかかったでしょう。 3D プリントされたパーツのおかげで、変更したデザインが完璧だという自信があったので、鋳造に進めました。」

加えて、「ロボットをプロセスの早期にプログラムできるという機能も、当社にとって非常に大きなメリットでした – 通常は、鋼パーツが到着してからでないと実行できないので、さらに遅れが生じます」とも述べています。

「当社は勿論この方法を使いたいと思いますし、3D プリンティングを当社のデザインおよびエンジニアリングプロセスに引き続き組み込みたいと考えています。」