ZEISS:用於批量生產的3D打印精密零件

對於Carl Zeiss Industrielle Messtechnik GmbH的子公司Carl Zeiss Optical Components,精度至關重要-有時甚至低至百分之一毫米。該公司生產用於工業測量和質量保證目的的顯微鏡,多傳感器機器和光學傳感器。
世界各地的組織都在使用蔡司機器來確認它們每次都能產生字面上完美的結果。這意味著“可靠性”和“可重複性”是這家總部位於德國旺根的公司賴以生存的語言。
ZEISS 卓越運營經理Johannes Grimm說:“我們生產的機器非常精確。因此,這些機器的組裝有很多專業知識。”

統一,穩定,成功

統一,穩定,成功 ZEISS 生產的每台機器都可以將光對準光學測量軸。使用支架和調節螺釘進行此對齊。但是,每台機器都需要不同的對齊方式,這意味著蔡司團隊必須手動完成工作。

ZEISS 員工使用工業顯微鏡工作

在2013年期間,管理團隊試行了3D打印項目,以加快模俱生產,但是他們遇到了第一台3D打印機的麻煩。Průmyslovákeramika的常務董事Jakub Cvilinek說:“我們正在努力應對極端的打印機不良行為。只有大約30%的打印成功,其餘的都是浪費的。即使有了這種經驗,我們仍然相信3D打印。這真是太好了技術對我們仍然有利–我們只是選擇了錯誤的打印機。”

“這不是一個非常穩定的過程,這對我們來說是一個問題。我們正在尋找更好的解決方案,並在3D打印中找到了該解決方案。” Johannes說。
通過測量特定機器上的角度,ZEISS 團隊可以設計並3D打印轉接板,以確保光線沿正確的方向準確地傳播-直達設備的傳感器-對於獲得精確的測量至關重要。蔡司目前為批量生產中的每台顯微鏡3D打印一個獨特的轉接板。

ZEISS 顯微鏡的轉接板,已在Ultimaker 3D打印機上打印

證明其價值 ZEISS 數字顯微鏡是一種用於測量距離或諸如圓形之類的扁平部件的輸入設備。對於3D打印,它提供了證明該技術可以在ZEISS 工作流程中發揮實際作用的證據。
該公司開始設計和印刷用於批量生產的零件–上述轉接板。後來,它涉足夾具和固定裝置。以客戶為中心的項目的潛力也是3D打印的潛在豐富資源,打印的原型可為特定客戶的特定應用提供定制產品。
Johannes說:“我們認為,滿足客戶應用程序的個性化解決方案-這種更大的個性化趨勢-使閉環和快速開發的迭代變得更加重要。”

定制,現在和將來

但是,ZEISS 仍會創建定制零件-只是不是傳統意義上的零件。轉接板是標準化產品中的標準化零件,但是每塊板都是“定制”的,因為轉接板設置在不同的角度,這意味著它們不是為客戶定制的,而是為產品定制的。

ZEISS 機器的3D打印夾具和固定裝置

約翰尼斯說,這是一個優勢。使生產過程穩定。這也標誌著定制最終用途零件趨勢的開始。此外,不同客戶需求的數量正在增加,並且通過代理,對3D打印機處理從塑料到復合材料再到金屬的多種材料的需求也在增加。

從備用到那裡

3D打印轉接板除了是調節螺釘和托架的更便宜,更可靠的替代產品外,還方便客戶使用。備件基本上可以按需打印,然後發送到客戶的位置,在那裡可以輕鬆地將其安裝在機器中。

ZEISS 員工使用Ultimaker Cura準備用於3D打印的轉接板

約翰尼斯說:“(客戶)只需要擰緊幾顆螺絲即可更換非常重要的零件,該零件必須完美對準才能進行良好的測量。傳統上,我們必須生產幾個零件,將它們安裝在一起,然後進行調整。 “所有這些東西對於增材製造和3D打印都是不必要的。這可以節省大量時間-這非常重要-並且可以節省很多錢。”

精益組裝,健康利潤

對於ZEISS 來說,易於使用以及硬件和軟件的靈活性也很重要。價格也一樣。Ultimaker的開放式長絲系統,其Material Alliance,其開源切片軟件Ultimaker Cura以及相對於競爭對手的價格都是導致蔡司選擇Ultimaker的因素。

一名員工在ZEISS 裝配線上使用Ultimaker 3D打印機

根據精益生產原則,在蔡司的裝配室中安裝了Ultimaker打印機。裝配線上的人員能夠自己創建夾具和固定裝置,從而進一步強化了硬件和軟件必須直觀且易於使用的思想。
對於ZEISS 而言,3D打印將交貨時間從幾個月縮短到幾天,從而為團隊成員提供了額外的時間。額外的時間意味著額外的迭代,意味著額外的保證最終產品將是完美的。還有成本-以前是300歐元的流程,現在每個3D打印零件的成本約為20歐元。

Ultimaker 3D打印機為ZEISS 工業顯微鏡創建轉接板

但是,最終,選擇Ultimaker的決定相當簡單:這些機器觸及了蔡司的兩個神奇的詞-要使公司保持領先地位,必須圍繞哪些詞,產品,流程和工作流程進行圍繞。
約翰尼斯說:“結果是可靠的,而且結果是可重複的。” “這對於穩定生產過程非常重要。”