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研华昆山:PCB定位治具转用3D打印,将成本减少90%

研华科技(以下简称“研华”)是全球知名的工业物联网厂商之一,其业务分布全球28个国家,在全球拥有约8,900名员工。2023年是研华成立的40周年,也是其在江苏昆山扎根的23个年头。作为工业物联网的实践者与赋能者,近些年来研华科技大力投入数字化工厂的建设,不仅利用自身AIoT技术,也积极引入外部的创新技术,3D打印技术便是其中之一。

 

▲昆山研华园区

 

研华工厂生产过程中需要大量使用非标定制件——PCB定位治具。过去,这些治具主要采用委托外加工,并使用电木材质,通过CNC加工的方式完成。然而,随着时间的推移,在使用CNC外协过程中的问题逐渐增多了起来。

 

加工成本增长的趋势下,所面临的挑战

 

首先,加工成本不断推高——随着上海经济辐射圈的逐步扩大,昆山当地的房价和物价水平不断升高的同时,老的CNC操作人员不断流失,而愿意从事CNC加工的年轻人在减少,导致近两年CNC加工的费用逐年增长。

 

其次,委外生产的生产周期往往较长,通常需要1-2周时间。当面对需要快速响应的客户需求,往往无法及时响应并影响交付计划。

 

灵活性受限,传统的委外形式,一旦图纸发出就很难更改,无法灵活应对产品设计的迭代,遇到紧急且设计变更频繁的需求,往往只能重新制作。

 

 

改变思维,利用3D打印技术

 

面对这些挑战与困难,研华昆山工厂MPM栗经理一直在寻找新的技术与方案进行改善。一次与总部同事的技术交流时,谈到了这个问题,总部同事当时就给他推荐了3D打印技术。

 

在横向对比了多家3D打印设备之后,研华购入了Raise3D Pro2 Plus的设备,对于当时的这个决定,栗经理还是比较满意的:“当时别人给我推荐的是另外一款国外的设备,我们前前后后做了多项调研,最后选择了Raise3D Pro2 Plus。”对于为何选择,栗经理进一步补充解释道:

 

“首先是精度,我们做了多轮的样件测试,也在内部做了比较,测试下来令我们啧啧称奇的是Pro2 Plus高精度。”

 

“确保精度的同时,打印尺寸比较大。虽然大部分我们的夹具都比较小,大概都是20cm以下的小件,但是偶尔也会打一些大的零件,305×305×605 mm尺寸足够大,能够满足这些制件需求的同时,你又不用为这个额外多花大几万,那就非常具有性价比了。”

 

▲研华昆山工厂在用的Pro2 Plus

 

“另外,还有很多细节的地方,如同我说的一样,这台设备有很多的设计逻辑和思考,都是基于制造业企业端来思考的,像我们看到的外在的丝杆、喷嘴、拖链,内在的很多像RaiseCloud这样的‘团队管多台’逻辑的云管理平台、像ideaMaker这种脱机、封闭且安全的切片软件,甚至是这个设备的重量——你真的很难想象这样的小小一台桌面机居然有100斤!”

 

 

3D打印定位治具,轻松实现制件的降本增效

 

“我们的设备安装在工厂工程师的工作室,操作简单,工程师会用UG,SW软件,所以很快就可以上手操作。 原来我们用CNC外发需要两周时间,但在使用Raise3D Pro2 Plus后,我们的生产速度提高了很多,大一点的件20个小时就可以制造出来,表面也不用任何处理,就已经很够用了。”

 

 

“从材料方面来讲,目前主要使用PLA耗材,相比以前使用的电木材质,价格更低,由于通常我们填充一般30%或50%,只在需要强度的地方用ideaMaker调整成实心结构,在不影响结构强度的前提下实现轻量化处理,材料的利用率就会更高,大大的降低了成本。这样整体下来,治具成本相当于原来的10%左右。”

 

 

以创新技术实现成本效率的优化,同时兼顾高可靠性,是包括研华、舍弗勒、SKF等工控企业选择Raise3D品牌打印机的原因。

 

3D打印案例