Formlabs Reduziert die Vorlaufzeit bei der Produktion kundenspezifischer 3D-gedruckter Teile um 20%.

Eine Built(Print)-to-Order Einrichtung mit Papierproblemen

Formlabs ist ein führendes Unternehmen in der 3D-Drucktechnologie und bekannt für seine hochwertigen Desktop-SLA- und SLS-3D-Drucker. Das Unternehmen bietet professionelle Drucker, Harze und Softwarelösungen für Branchen wie den Maschinenbau, das Gesundheitswesen und das Bildungswesen an und macht damit den Präzisionsdruck und die fortschrittliche additive Fertigung Technologie allgemein zugänglich.

Formlabs verfügt über ein Werk in Ohio, das auf die Herstellung von Musterteilen spezialisiert ist. Wir bieten unseren Kunden einen reibungslosen Bestellvorgang und eine Bearbeitungszeit von 1-5 Tagen, je nach den erforderlichen Nachbearbeitungsschritten für ihre Teile.

Die Anlage hatte mit betrieblichen Hürden zu kämpfen, die durch manuelle Papierprozesse und die Verwendung von Google Sheets zur Verfolgung der Vorgänge verursacht wurden. Dieser Ansatz führte zu Dateninkonsistenzen, Herausforderungen bei der Nachverfolgung von Teilen und Schwierigkeiten bei der effektiven Verwaltung kundenspezifischer Anforderungen. Da kein MES System vorhanden war, wurde der Bedarf an einer umfassenden Lösung zur Rationalisierung der Arbeitsabläufe und zur Steigerung der Effizienz immer dringlicher.

Rationalisierung von Built-to-Order-Operationen mit einer Cloud-basierten MES

Als Reaktion auf diese betrieblichen Herausforderungen wandte sich das Operations Systems Team von Formlabs an Tulip , um ein App-basiertes Manufacturing Execution System (MES) zu entwickeln, mit dem die Druck- und Nachbearbeitungsprozesse für die auftragsbezogenen Teile in der Anlage in Ohio verwaltet werden können. Das Team erstellte innerhalb weniger Monate eine Reihe von Apps, während das Team vor Ort gleichzeitig die neue Anlage ausbaute und die Produktion mit einer vollständig eingerichteten MES startete. Seitdem haben sie ihre Systeme laufend angepasst und verbessert.

Die MES , die sie entwickelt haben, ermöglicht einen rationalisierten Auftragsfertigungsprozess für Kunden und Mitarbeiter an der Front. Nachdem ein Kunde mit der Bestellsoftware Formlabs ein oder mehrere kundenspezifische Teile bestellt hat, wird der Auftrag zur durchgängigen Nachverfolgung und Bedienerführung an Tulip gesendet - von der Produktionseinleitung bis zu den Nachbearbeitungsoptionen. Nach Abschluss des Druckauftrags fordert Tulip die Bediener auf, die Teile zu den im Bestellprozess definierten Nachbearbeitungsschritten zu bringen. Die Bediener werden durch wichtige Verfahren wie Waschen, Strahlen, Aushärten, Qualitätsprüfungen und Endbearbeitung geführt.

1. Auftragsbestätigung: Kunden geben über ein Bestellportal Bestellungen in Formlabs' PreForm Software auf. Diese Bestellungen fließen über externe Skripte und die Tulip API in Tulip ein.

2. Drucken: Tulip weist den Druck einem offenen Drucker mit API-basierter Logik zu. Sobald ein Auftrag auf einem 3D-Drucker gedruckt wird, wird der Fortschritt jedes Teils innerhalb von Tulip durch die verschiedenen Phasen verfolgt, bis das Teil für den Versand bereit ist.

3. Waschstation: Die Teile werden von der Bauplattform genommen und mit einem QR-Code-Etikett versehen. Sie werden gemäß den Anweisungen von Tulip in Isopropylalkohol gewaschen. Das System gibt den Bedienern spezifische Kriterien für das Waschen vor, die auf der Art des Harzes und den Spezifikationen der Teile basieren.

4. Datenerfassung: Barcodes werden gescannt, um Daten über jedes Teil zu erfassen. Zur Prozessoptimierung werden Informationen über die Waschzykluszeiten und die Leerlaufzeit zwischen den Stationen aufgezeichnet.

5. Inspektionsstationen: Nach dem Waschen gibt es zwei Inspektionsstationen. Die Bediener bestätigen die korrekten Teile und Mengen anhand von visuellen Leitlinien und STL-Dateien. Fehler werden identifiziert und protokolliert, und es werden Bilder zur Qualitätsverfolgung aufgenommen.

6. Aushärten: Nach der Inspektion erhalten die Bediener je nach Harztyp Anweisungen für die erforderliche Aushärtungszeit und -temperatur. Die Bediener befolgen diese Anweisungen für eine ordnungsgemäße Aushärtung.

7. Nachbearbeitungsoptionen: Je nach Kundenwunsch können die Teile zur Nachbearbeitung an die Endbearbeitungsstation weitergeleitet werden, z. B. zum Entfernen von Stützen oder zum Schleifen. Tulip leitet die Bediener bei den erforderlichen Endbearbeitungsprozessen an, die auf den Eingaben des Kunden und den spezifischen Anforderungen der Teile basieren.

8. Abschließende Qualitätskontrolle und Konsolidierung: Nachdem Sie die abschließende Qualitätskontrolle bestanden haben, werden die Teile aus mehreren Produktionen innerhalb eines Auftrags in einem bestimmten Behälter konsolidiert. Sobald alle Teile gemäß der Bestellung in dem Behälter gesammelt sind, kennzeichnet Tulip sie als verpackungsfertig. Die Bediener in der QC-Phase haben die Möglichkeit, bestimmte Teile unter Quarantäne zu stellen, wenn Unsicherheiten hinsichtlich der Akzeptanzkriterien bestehen. Dies dient als Eskalationsstufe, bei der ein ADM-Manager hinzugezogen werden kann oder bei Bedarf die Genehmigung des Kunden eingeholt wird.

9. 3D-Scan: Nach der Konsolidierung scannt der Bediener die fertigen Teile mit einem Fotoautomaten, Ortery, um 360-Grad-Bilder zu erstellen, die dem Kunden als GIF zur Verfügung gestellt werden.

10. Versand: An der Versandstation erhält der Versender eine Benachrichtigung, dass der verpackte Behälter für den Versand bereit ist. Der Versender führt eine letzte Qualitätsprüfung durch, bestätigt die Mengen und gibt Verpackungsdetails wie Abmessungen und Gewicht an. Eine Integration mit Shippo ermöglicht die Erstellung von Versandetiketten und Packzetteln, wobei vor dem Verpacken ein Bestätigungsfoto gemacht wird. Nachdem das Paket versandt wurde, aktualisiert das System alle Plattformen, einschließlich Tulip und das Auftragsverwaltungssystem, um anzuzeigen, dass die Teile versandt wurden.

Wenn die Bediener die einzelnen Schritte der Verfahren abschließen, wird Tulip aktualisiert und die Vorgesetzten können sehen, wo sich ein bestimmtes Teil in der Produktion befindet. Mit diesen Echtzeitdaten hat das Formlab-Team auch Dashboards zur Überwachung der Leistung erstellt.

Das Team von Operations Systems, das die von der Einrichtung in Ohio verwendeten Anwendungen entwickelt, sitzt teilweise in Massachusetts. Virtuell und in regelmäßigen Abständen vor Ort trifft sich das Team mit dem lokalen Team in Ohio, um Verbesserungen zu besprechen, Feedback zu sammeln und Anpassungen auf der Grundlage von Benutzereingaben vorzunehmen. Änderungen an Farben, Schriftarten, der Platzierung von Schaltflächen und Funktionen werden umgesetzt, um die Benutzerfreundlichkeit zu optimieren und die Abläufe zu straffen, so dass die Aktualisierung der Anwendungen ein kooperativer und iterativer Prozess ist. Darüber hinaus kann das Team Produktionsdaten analysieren, um Möglichkeiten für eine kontinuierliche Iteration und Verfeinerung zur Verbesserung der betrieblichen Effizienz zu identifizieren.

Der individuell gestaltbar Charakter der Plattform Tulipmacht es Formlabs leicht, ihre Abläufe anzupassen. Mit wiederverwendbaren, modularen Anwendungen und Komponenten können sie innerhalb weniger Wochen Anwendungen für neue Produktionslinien hinzufügen oder einen bestehenden Satz von Anwendungen für eine Linie anpassen, die sich verändert.

Nach der Markteinführung des neuen Druckers hat Formlabs mehrere dieser neuen Drucker in der Niederlassung in Ohio für Kunden installiert, um die Vielfalt der Optionen für Kunden, die Teile bestellen, zu erweitern. Die Kunden können auch Testteile und Harze bestellen, bevor sie in den neuen Drucker für ihre eigenen Standorte investieren. Mit den vorhandenen Anwendungen konnte das Team von Operations Systems die neuen Anwendungen schnell in Betrieb nehmen, um die Änderungen in der Produktion zu berücksichtigen.

Operative Verbesserungen vorantreiben

Die Einführung von Tulip hat zu erheblichen Verbesserungen für die Einrichtung geführt:

• ~20% Reduzierung der Durchlaufzeit durch automatisierte Workflows, Echtzeit Datenerfassung und schnellere Problemlösung.

• 100%ige Reduzierung der Fehlererfassungszeit und niedrigere Fehlerquoten durch verbesserte Qualitätskontrolle einschließlich Inspektionen, konsistente Qualitätsprüfungen und Echtzeit-Feedback.

• 20-25% kürzere Vorlaufzeiten durch verbesserte Terminierung, optimierte Produktionsplanung und schnellere Auftragsabwicklung.

• ~ 20-30% Steigerung der Bedienerproduktivität durch automatische Dateneingabe, Arbeitsanweisungen in Echtzeit und effizientes Aufgabenmanagement. Die Bediener können jetzt mehr Teile in der gleichen Zeit bearbeiten.

• Verbesserte Compliance und Rückverfolgbarkeit durch automatisierte Aufzeichnungen, konsistente Dokumentation und einfachen Zugriff auf historische Daten.

Hinweis: Tulip und Formlabs haben eine gemeinsame Geschichte, einschließlich eines gemeinsamen Mitbegründers, der der CEO von Tulip und der Vorsitzende des Vorstands von Formlabs ist.