Utiliser le MIM pour fabriquer à grande échelle

Produire une pièce de haute qualité avec un temps de production court et le coût total le plus bas est crucial pour le succès global d'une entreprise et de sa pièce finale. Et pour fabriquer des composants petits et complexes à grande échelle, le moulage par injection de métal (MIM) est le processus le plus efficace pour accomplir cette tâche.

Chez OptiMIM, nous sommes des experts pour amener votre projet de la planche à dessin à la production de masse. Non seulement notre processus de moulage par injection de métal s'adapte à la scalabilité avec l'automatisation, la capacité en grande série, et un investissement initial relativement faible, mais nos ingénieurs sont des experts dans l'optimisation de votre chaîne d'approvisionnement et de vos processus de validation.  

Pour répondre à toutes vos questions sur pourquoi il est le plus facile de fabriquer à grande échelle avec le moulage par injection de métal, nous avons interrogé John O'Donnell, Responsable du développement commercial d'OptiMIM, un ingénieur mécanique ayant plus de 30 ans d'expérience dans l'industrie, spécialisé dans la conception et le développement de produits.

Pourquoi est-il important de fabriquer à l'échelle ?

Nous parlons souvent de l'importance de concevoir pour la fabricabilité (DFM), mais de même, la scalabilité doit également être au premier plan de la conception des produits. Après avoir pris en compte l'implication précoce des fournisseurs et la transparence, ajouter la scalabilité au processus nous permet de construire des outillages qui soutiennent une augmentation soudaine de la demande de production, ou même des modifications des fonctionnalités de design. En consultant nos ingénieurs de conception à un stade précoce de l'opération de développement de la pièce, nous pouvons mieux comprendre les variables et développer une feuille de route qui fonctionne pour le client et produit une pièce réussie pour le marché.

Comment puis-je scaliser la production avec contrôle ?

Il existe plusieurs domaines où les fournisseurs peuvent échouer à livrer une pièce de qualité, comme le fait de ne pas planifier des interruptions potentielles de fabrication ou des changements de volume. Il est important de considérer la vie du projet dans son ensemble et de créer une feuille de route. Pendant le développement de la feuille de route, la documentation des variables de processus devient la clé du succès. Le processus devrait moins consister à livrer des pièces à un client aussi rapidement que possible, et plus à centrer l'ensemble du processus et à réduire les délais au fil du temps. Un accent mis sur la documentation des procédures et des formations élimine la perte de connaissance des étapes clés et des contrôles lorsque la production augmente. Les fabricants doivent être capables de pivoter et de s'adapter à l'imprévu, et avec les bons processus en place, le succès est inévitable.

Comment puis-je augmenter le volume de production ?

Utiliser des techniques d'échelonnement, comme la Modélisation CPK Prédictive, peut assurer que les augmentations de volume sont réalisées de manière efficace et efficiente. Les tolérances et dimensions sont analysées pour produire le degré de CPK, ou capacité durable du processus, que nous pouvons maintenir pendant la production. Toutes les variables au sein du processus de production sont identifiées, y compris tout, de la cohérence des matières premières aux variations de moulage. Grâce à la modélisation, nous sommes en mesure d'optimiser la chaîne d'approvisionnement et de scaler plus rapidement. Et pour la plupart d'entre vous, le temps de mise sur le marché est ce qui importe le plus.

Éliminer les obstacles à la scalabilité avec OptiMIM

Nous avons vu plusieurs fabricants médicaux tomber dans le piège d'utiliser un processus de fabrication « raccourci » comme l'usinage à partir de barres pour valider leur prototype et entrer sur le marché le plus rapidement possible. Bien que ces processus puissent créer un prototype fonctionnel, ils ne sont pas scalables sur la durée du programme. Donc, lorsque ces fabricants médicaux passent à un nouveau processus pour se scaler pour la production de masse, ils doivent recommencer la validation du processus depuis le début, les retardant de plusieurs mois. De plus, différents processus pour le prototype et le composant final peuvent signifier différentes considérations de conception, selon les capacités de chaque processus.

Avec OptiMIM, nous pouvons produire des prototypes entièrement fonctionnels pour valider votre conception de manière scalable tout au long de la vie du produit. Plutôt que d'avoir à pivoter à partir d'un autre processus et de subir la re-validation et les potentielles re-conceptions, les ingénieurs d'OptiMIM peuvent aider à guider votre programme du concept à la production de masse afin que vous puissiez tirer parti de l'ensemble des avantages du processus MIM. Plus nous somme impliqués tôt, plus nous pouvons ajouter de valeur à votre composant.

Quels avantages l'automatisation ajoute-t-elle au projet ?

D'autres techniques de fabrication, comme l'usinage, peuvent produire des géométries complexes, mais en ce qui concerne la scalabilité, le moulage par injection de métal est le meilleur. Avec un processus entièrement automatisé, vous pouvez passer rapidement d'un faible volume à un volume élevé sans beaucoup de frais généraux. En mettant en œuvre l'automatisation dans votre processus de production, vous augmentez les temps de production, réduisez le gaspillage de matériaux et obtenez une meilleure qualité de produit et répétabilité avec des délais plus courts afin que vous receviez vos commandes plus rapidement.

Pouvez-vous donner un exemple de contrôles de processus automatisés ?

Par exemple, l'un de nos processus automatisés, le Suivi des Cavités de Capteurs de Pression (PSCM), permet d'augmenter la complexité des pièces, de stabiliser les contrôles de processus et d'augmenter la cavitation des moules. Nous sommes alors en mesure d'augmenter la quantité annuelle de pièces et la capacité, tout en maintenant un contrôle strict et en facilitant la transition vers la production de masse. Le système PSCM nous permet d'apporter des ajustements de moulage en temps réel, ce qui est extrêmement important pour la cohérence avec la capacité du processus de pièces durables.  Sans ce système, nous pourrions voir une plus grande variation de tolérance entre les pièces. Le système PSCM permet également de maintenir les machines plus stables et plus longtemps.

Comment puis-je réduire le coût de la mise à l'échelle avec le MIM ?

Lors de la décision si le MIM est le bon processus pour un projet, il est important de mesurer la scalabilité par rapport aux autres technologies. Il est également important de considérer la complexité de la pièce et le temps pendant lequel le produit devra être produit pour déterminer la méthode la plus rentable.

Par exemple, choisir l'usinage pour un composant nécessitant plusieurs configurations, et qui devra être produit sur une période de trois à cinq ans, pourrait être coûteux en raison du temps machine nécessaire pour compléter la commande. Un centre d'usinage a également une capacité limitée, ce qui pourrait entraîner des coûts supplémentaires plus tard pour d'autres machines ou plusieurs fournisseurs, ajoutant ainsi un risque inutile à la chaîne d'approvisionnement.

Un des avantages distincts du MIM est de se développer avec la même empreinte que vous prototypez, ce qui ajoute un retour sur investissement (ROI) au cours de la vie du projet. Avec le MIM, la cavitation peut être ajoutée aux machines de moulage existantes, plutôt que d'ajouter plus de machines de moulage au processus - cela signifie un investissement à coût réduit pour un volume modéré à élevé.

Dernières réflexions sur la scalabilité

Scaliser ne signifie pas que vous devez produire des millions de pièces par an. Scaliser signifie simplement avoir un contrôle fort du processus en direction de la production à pleine échelle. La clé est de maintenir les contrôles de produit et de processus sans dégradation des capacités. Si vous pensez que votre pièce pourrait bénéficier du processus MIM, contactez l'un de nos ingénieurs de conception qui peut vous guider à travers les avantages par rapport à votre projet.