Создание центра прототипирования

Работу Центра Прототипирования следует рассматривать как единый производительный комплекс, сочетающий в себе применение нескольких технологий получения единичных опытных образцов изделий либо их малых партий. Построение и отладка производственных цепочек внутри этого комплекса, позволяет гибко перестраивать процессы в зависимости от целевых задач.

В циклы промышленного прототипирования могут быть включены следующие технологии:

1. Компьютерное моделирование в 3d CAD/САМ программах.
2. Объемное сканирование с получением трехмерных изображений объектов.
3. Фрезерование деталей на 4-5 осевых станках с ЧПУ.
4. 3D-печать методом стереолитографии (SLA), обеспечивающим наибольшую геометрическую точность моделям.
5. Вакуумное литье полиуретановых пластиков в силиконовые формы.

Каждая технология должна быть представлена соответствующими единицами оборудования и материалами. Для реализации проекта создания Центра прототипирования в соответствии с лучшими стандартами было запланировано дооснащение участка с целью повышения производительности и оптимизации процессов. Автоматизация парка оборудования стала определяющим фактором для решения поставленной задачи.

Маркетинговое исследование для рынка пластиковых изделий

Основанием для дальнейшего развития технологической базы предприятия стала оценка рыночного потенциала изготовления пластиковых изделий различной серийности. Круг технологических подходов в области производства деталей из пластмасс единичными, малыми (до 500 штук) и средними сериями (до 1000 штук) весьма разнообразен. Так, например единичную деталь можно изготовить с помощью: нескольких видов 3D-печати (SLA, SLS, FDM, Polyjet и других), на фрезерных центрах с ЧПУ, вакуумным литьем в силикон, и даже вручную.

Аналогичная ситуация наблюдается при малой и средней серийности пластмассовых изделий. Применение той или иной технологии обусловлено рядом факторов, как то: цена, возможность заказать на стороне, наличие какой-либо технологии в собственном производстве и т.д. И поэтому при принятии решения заказчики анализируют различные предложения и делают свой выбор, основываясь не только на технологии, но и на удобстве, на скорости изготовления и других факторах. Поэтому нельзя сказать, что существует четкое деление на рынке по методам изготовления и долям той или иной технологии на нем. Однако, очертить контуры с целью понимания общей ситуации вполне возможно. Исходя из потребностей рынка, на нем можно выделить следующие сегменты:

• Рынок единичных прототипов – 20-25% объема рынка.
• Рынок малых серий – 55-70% объема рынка.
• Рынок средних серий – 5-20% объема рынка.

Рынок единичных прототипов в основном закрывается применением технологии 3d-печати, реже станками с ЧПУ и прочими. Рынок малых и средних серий заполняется использованием технологии вакуумного литья и RIM-литья полиуретанов под низким давлением. На наш взгляд, а опыт команды Фолипласт на этом рынке восходит к 1999 году, самой удобной и универсальной технологией для использования является технология вакуумного литья полиуретанов в формы из силикона. Это подтверждается самым широким применением в соответствующем сегменте российской промышленности именно этого метода. И обозначенный сегмент весьма динамично развивается.

Отечественные производители сосредоточились именно на нишевых продуктах серийностью в пределах 1000 изделий в год. Это приборостроение, в том числе военное, медицинское оборудование, опытные и опытно-промышленные серии в автопроме, производстве сельскохозяйственной и дорожно-строительной техники, сувенирная продукция и многое другое. 

Таким образом, рассматриваемые технологии могут быть применены весьма широко на российском рынке производителей пластиковой продукции. Показатели роста объемов продаж в нашей компании подтверждают указанную тенденцию.
Рост технологий, позволяющих быстро создавать новую продукцию, также наблюдается во всем мире. Например, по отчетам Wohlers Report, признанного лидера в исследовании данного рынка, рост объемов рынка прототипирования, составляет более 20% в год, и не снижает своей динамики. Существующий сейчас бум на аддитивные технологии является составным элементом этого роста. Применение вакуумного литья полиуретанов, как часть этого процесса, аналогично растет схожими темпами.

Автоматизация производства пластиковых изделий в Фолипласт

Ставка на развитие производственных возможностей в нескольких параллельных сегментах нашей отрасли позволяет гибко объединить разные технологии в рамках единого промышленного центра по изготовлению продукции из полимерных материалов. При этом производительная база должна содержать минимальное количество единиц оборудования, требовать меньших площадей для работы и иметь значительно большее быстродействие в сравнении с аналогами.

Для наращивания технологического потенциала в выбранном направлении наша компания внедрила следующее оборудование:

• Машину FVC-3А, автоматизированный комплекс для вакуумного литья полиуретанов собственной разработки и производства.

 

• Полуавтоматическую вакуумную литьевую машину KLM V 2000 (Германия).

 

• Установку смешивания и дозирования полиуретанов АСД-техника, которая используется для производства изделий из полиуретановых эластомеров холодного и горячего отверждения.

  

• Дозирующую машину KLM S200, отвечающую за выполнение задачи точного смешивания и дозирования двухкомпонентных силиконов для форм.

   

• Еще один промышленный фотополимерный 3D-принтер XJRP.

 

• Современные 5 координатные фрезерные центры с ЧПУ Kaibo с различными рабочими зонами.

 

Нововведения в части оборудования повлекли за собой изменения всей технологии изготовления, реорганизации работы персонала для обеспечения ускоренного производственного цикла (коррективы функций и специализации сотрудников).

Для последующего внедрения данных производственных комплексов на российских предприятиях, как с существующими традиционными циклами литья полиуретанов, так и на вновь организованных, были подготовлены:

• Новый набор технологических карт,
• Программы обучения работе на оборудовании,
• Инструкции по запуску и эксплуатации оборудования.

Таким образом, созданы необходимые условия для расширения и дуплицирования составных элементов Центра прототипирования Фолипласт, где выращивание функциональных прототипов, изготовление малых и средних партий деталей из полиуретановых пластиков выведены на принципиально новый качественный уровень. Сверх этого, услуги контрактного производства органично дополнены продажей оборудования и материалов по спектру нашей отрасли.