MIM zur Herstellung in großem Maßstab nutzen

Eine hochwertige Komponente mit kurzer Produktionszeit und den niedrigsten Gesamtkosten zu produzieren, ist entscheidend für den Gesamterfolg eines Unternehmens und ihres Endprodukts. Und für die Herstellung kleiner, komplexer Bauteile in großem Maßstab ist das Metall-Spritzgussverfahren (MIM) der effizienteste Prozess, um die Aufgabe zu erledigen.

Bei OptiMIM sind wir Experten darin, Ihr Projekt von der Zeichnung bis zur Serienproduktion zu begleiten. Nicht nur unser Metall-Spritzgussverfahren eignet sich durch Automatisierung, große Produktionskapazitäten und vergleichsweise niedrige Investitionen im Voraus für die Skalierbarkeit, sondern unsere Ingenieure sind Experten darin, Ihre Lieferkette und Validierungsprozesse zu optimieren.  

Um alle Ihre Fragen zu beantworten, warum es am einfachsten ist, in großem Maßstab mit Metall-Spritzguss zu produzieren, haben wir den Business Development Manager von OptiMIM, John O'Donnell, einen Maschinenbauingenieur mit über 30 Jahren Branchenerfahrung, der auf Produktdesign und -entwicklung spezialisiert ist, befragt.

Warum ist es wichtig, für Maßstab zu produzieren?

Wir sprechen oft über die Bedeutung des Designens für die Herstellbarkeit (DFM), aber ebenso muss die Skalierbarkeit im Vordergrund des Produktdesigns stehen. Nach Berücksichtigung der frühen Einbindung von Lieferanten und der Transparenz ermöglicht die Hinzufügung von Skalierbarkeit zum Prozess, dass wir Werkzeuge bauen können, die einen plötzlichen Anstieg der Produktionsnachfrage unterstützen oder sogar Änderungen an Konstruktionsmerkmalen ermöglichen. Durch die Konsultation unserer Designingenieure in einer frühen Phase des Teileentwicklungsprozesses können wir die Variablen besser verstehen und einen Fahrplan entwickeln, der für den Kunden funktioniert und ein erfolgreiches Markteinführungsprodukt produziert.

Wie skaliere ich die Produktion mit Kontrolle?

Es gibt viele Bereiche, in denen Lieferanten in der Lieferung eines Qualitätsbauteils versagen können – zum Beispiel, indem sie nicht für mögliche Herstellungsunterbrechungen oder Mengenänderungen planen. Es ist wichtig, das gesamte Lebenszyklusprojekt zu betrachten und einen Fahrplan zu erstellen. Während der Entwicklung des Fahrplans wird die Dokumentation der Prozessvariablen zum Schlüssel zum Erfolg. Der Prozess sollte weniger darauf abzielen, Teile so schnell wie möglich an einen Kunden zu liefern, sondern mehr darauf, den gesamten Prozess zu zentrieren und die Durchlaufzeiten im Laufe der Zeit zu verkürzen. Ein Schwerpunkt auf der Dokumentation von Verfahren und Schulungen eliminiert den Verlust von Wissen über wichtige Schritte und Kontrollen, wenn die Produktion steigt. Hersteller müssen in der Lage sein, sich an unerwartete Situationen anzupassen, und mit den richtigen Prozessen ist der Erfolg unvermeidbar.

Wie kann ich das Produktionsvolumen erhöhen?

Durch den Einsatz von Skalierungstechniken wie Predictive CPK Modeling kann sichergestellt werden, dass Volumenerhöhungen effektiv und effizient durchgeführt werden. Toleranzen und Dimensionen werden analysiert, um den Grad des CPK oder der nachhaltigen Prozessfähigkeit zu bestimmen, den wir während der Produktion halten können. Alle Variablen im Produktionsprozess werden identifiziert, einschließlich alles von der Konsistenz des Ausgangsmaterials bis zu Formvariationen. Mit Modellierungen sind wir in der Lage, die Lieferkette zu optimieren und schneller zu skalieren. Und für die meisten von Ihnen ist die Zeit bis zur Markteinführung das Wichtigste.

Eliminieren Sie Skalierungsrückschläge mit OptiMIM

Wir haben mehrere medizinische Hersteller gesehen, die in die Falle tappen, einen „Abkürzungs"-Herstellungsprozess wie die Bearbeitung von Stangenmaterial zu verwenden, um ihren Prototyp zu validieren und so schnell wie möglich auf den Markt zu kommen. Obwohl diese Prozesse einen funktionalen Prototyp erstellen können, sind sie über die Lebensdauer des Programms nicht skalierbar. Wenn diese medizinischen Hersteller also zu einem neuen Prozess wechseln, um die Serienproduktion zu skalieren, müssen sie die Prozessvalidierung von Grund auf neu beginnen, wodurch sich die Zeit um mehrere Monate verzögert. Darüber hinaus könnten unterschiedliche Prozesse für Prototyp und endgültiges Bauteil unterschiedliche Konstruktionsüberlegungen erfordern, abhängig von den Fähigkeiten jedes Prozesses.

Mit OptiMIM können wir voll funktionsfähige Prototypen produzieren, um Ihr Design auf eine Weise zu validieren, die über die gesamte Lebensdauer des Produkts skalierbar ist. Anstatt von einem anderen Prozess abweichen und die erneute Validierung und mögliche Neugestaltung erleiden zu müssen, können OptiMIM-Ingenieure Ihr Programm von der Konzeption bis zur Serienproduktion begleiten, damit Sie die vollständigen Vorteile des MIM-Prozesses nutzen können. Je früher wir einbezogen werden, desto mehr Wert können wir in Ihr Bauteil einbringen.

Welche Vorteile bringt die Automatisierung in das Projekt?

Andere Fertigungstechniken, wie die Bearbeitung, können komplexe Geometrien produzieren, aber wenn es um die Skalierung geht, hat das Metall-Spritzgussverfahren die Nase vorn. Mit einem vollständig automatisierten Prozess können Sie schnell und ohne viel Overhead von niedrigen zu hohen Produktionsvolumen skalieren. Durch die Implementierung von Automatisierung in Ihren Produktionsprozess erhöhen Sie die Produktionszeiten, senken den Materialabfall und erreichen eine bessere Produktqualität und Wiederholbarkeit mit kürzeren Durchlaufzeiten, sodass Sie Ihre Bestellungen schneller in der Hand haben.

Können Sie ein Beispiel für automatisierte Prozesskontrollen geben?

Zum Beispiel ermöglicht einer unserer automatisierten Prozesse, die Drucksensor-Hohlraumüberwachung (PSCM), eine erhöhte Bauteilkomplexität, stabilisierte Prozesskontrollen und eine erhöhte Kavitation im Werkzeug. Dadurch können wir die jährliche Bauteilanzahl und -kapazität erhöhen, während wir strenge Kontrollen aufrechterhalten und den Übergang zur Serienproduktion erleichtern. Das PSCM-System ermöglicht uns, in Echtzeit feine Anpassungen am Formen vorzunehmen, was für die Konsistenz mit der nachhaltigen Prozessfähigkeit der Teile von extrem großer Bedeutung ist. Ohne dieses System könnten wir größere Toleranzschwankungen zwischen den Bauteilen feststellen. Das PSCM-System sorgt auch dafür, dass die Maschinen stabiler und über einen längeren Zeitraum laufen.

Wie senke ich die Kosten für die Skalierung mit MIM?

Bei der Entscheidung, ob MIM das richtige Verfahren für ein Projekt ist, ist es wichtig, die Skalierbarkeit im Vergleich zu anderen Technologien zu messen. Es ist auch wichtig, die Bauteilkomplexität und die Zeit zu berücksichtigen, über die das Produkt produziert werden muss, um die kostengünstigste Methode zu bestimmen.

Zum Beispiel kann die Wahl von Bearbeitung für ein Bauteil, das mehrere Rüstungen umfasst und über einen Zeitraum von drei bis fünf Jahren produziert werden muss, kostspielig sein aufgrund der Maschinenlaufzeit, die benötigt wird, um die Bestellung abzuschließen. Ein Bearbeitungszentrum hat auch eine begrenzte Kapazität, was möglicherweise zu zusätzlichen Kosten für zusätzliche Maschinen oder mehrere Lieferanten führen kann, und damit unnötige Risiken in der Lieferkette mit sich bringt.

Ein Vorteil von MIM ist die Skalierung mit dem gleichen Fußabdruck, mit dem Sie prototypisieren, was wiederum eine Kapitalrendite über die gesamte Lebensdauer des Projekts hinzufügt. Mit MIM kann Kavitation zu bestehenden Spritzgussmaschinen hinzugefügt werden, anstatt mehr Spritzgussmaschinen zum Prozess hinzuzufügen – dies bedeutet eine niedrigere Investition für ein moderates bis hohes Volumen.

Abschließende Gedanken zur Skalierung

Skalierung bedeutet nicht, dass Sie Millionen von Stück pro Jahr produzieren müssen. Skalierung bedeutet einfach, eine starke Kontrolle über den Prozess zu haben, während Sie in Richtung der vollwertigen Serienproduktion voranschreiten. Der Schlüssel ist, die Produkt- und Prozesskontrollen ohne Leistungsverschlechterung aufrechtzuerhalten. Wenn Sie denken, dass Ihr Bauteil von dem MIM-Prozess profitieren könnte, kontaktieren Sie einen unserer Designingenieure , der Sie durch die Vorteile in Bezug auf Ihr Projekt führen kann.