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【案例分享】利用3d打印,奔驰工厂工装夹具设计成本降低99% ,效率提升6倍

导读: 3D打印在工业生产环节中主要涉及三个环节,分别是产品研发阶段的设计辅助、组装生产阶段的个性化工装夹具开发、为实现智能制造的小批量和定制化生产。

背景:从世界上第一辆蒸汽机汽车诞生至今,德国奔驰陪同汽车工业走过了200多年的历史。汽车的生产制造环节仍然是重中之重,每一个配套零件的设计研发、生产,到最后的组装,决定了一个汽车品牌的价值和车辆的品质。作为德国奔驰最大的海外工厂,北京奔驰通过创新改善工装夹具,将智能、按需制造技术引入到整车的生产环节当中,成为高品质汽车生产线上不可或缺的元素。

奔驰海外最大工厂—北京奔驰年产40万辆

【案例分享】看北京奔驰极致改善:成本降低99% 效率提升6倍

北京奔驰于2005年8月成立,是北京汽车股份有限公司与戴姆勒股份公司、戴姆勒大中华区投资有限公司共同投资,集研发、发动机与整车生产、销售和售后服务为一体的中德合资企业,也是首个德国本土以外的梅赛德斯-奔驰汽车发动机制造工厂,由最初的设计年产10万台汽车增长到现在实际年产40万辆,作为中国最先进的世界级制造企业,主要生产梅赛德斯-奔驰C级、E级、GLK SUV和GLC SUV四大车系,正在引进GLA系列,以"拓展行驶空间,提高生活品质"为使命,北京奔驰正在向中国用户提供先进的与奔驰全球标准一致的产品和服务。

作为世界级的汽车制造工厂,北京奔驰为了缩短开发周期,提高生产线的装配效率,每一条生产线上需要大量的工装夹具来辅助装配工人进行组装,同时还需要各种检测工具和异形卡尺来保证装配的精度,而工装夹具的优化和创新成为北京奔驰生产制造流程中非常重要的一环,在智能制造的规范和标准下,北京奔驰将完成大量针对具体生产环节的创新改善工作,其中就包括对工装夹具的优化和改善。

北京奔驰面对的挑战:加速研发、降低成本、提高效率

【案例分享】看北京奔驰极致改善:成本降低99% 效率提升6倍

智能工厂和智能制造在北京奔驰主要体现在信息化和柔性化,面对信息进行快速反应,去解决实际生产环节中遇到的问题,过去大量的工装夹具需要机加工和铸造,前期需要找到外部供应商,然后进行方案讨论、报价、比价等环节,最后进行采购,交付之后在生产线上进行试装,然而大部分情况下需要进行多次修改,效率很低,大部分工装夹具使用金属材料,还需要金属夹具表面覆盖一层防划保护层,从沟通到最终交付的周期非常长,会严重拖慢生产线的生产进度。

北京奔驰目前现有的三大产品平台包括前驱车工厂、后驱车工厂和发动机工厂,如今正在建造电动车工厂,同时进行电动车的研发和前期试做,而制造标准化电池的工装夹具是生产环节中非常重要的一环,按照2万片的产量,正常人工需要3个月时间才能完成,而通过优化的工装夹具在同样的人力工作量下只需要2周的时间,如果通过外部供应商来设计夹具并进行电池加工,则需要50万人民币的成本支出,而最终在制造工程一部的全员改善部门的协同下,只需要4500元的费用支出,时间周期的缩短和制造成本的降低(成本降低99% 效率提升6倍)都由这个30人组成的创新团队来进行推动和实施,虽然每个人在项目中发挥不同的职能,但都对北京奔驰的创新优化负责。

【案例分享】看北京奔驰极致改善:成本降低99% 效率提升6倍

引入3D打印辅助北京奔驰的创新改善与优化

 作为目前最先进的智能制造排头企业,2016年,北京奔驰为了改善生产线的装配效率,对工装夹具进行改造,推动在自动化和精益化方向上进行业务创新,北京奔驰制造工程一部的全员改善创新部门成立,面向北京奔驰所有生产线进行工装夹具优化和创新改善,引入Stratays F370 3D打印机辅助设计验证和工装夹具的开发。

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