Så löser vi problem med 3D-printning i Smarta Fabriker

Tekniken 3D-printning används främst för tillverkning av prototyper och när man snabbt vill ha en fysisk modell av en CAD-ritning.

– När vi byggt den smarta fabriken har vi inte bara tillverkat prototyper utan även flera delar som skall användas permanent i fabriken, som till exempel fästen för givare och fixturer, berättar Johan Bengtsson, Projektledare för Smarta Fabriker. Vi har även använt 3D-printning för att laga skadade delar och för att göra reparationer på fabriker i, förklarar han.

På bilderna nedan syns studenterna Eric och Jesper från Göteborgsregionens Tekniska Gymnasium när de ritar en detalj i CAD som de vill tillverka. CAD-modellen exporteras till en 3D-printer och skrivs ut i plast. En av fördelarna med att arbeta på detta sätt att det snabbt går och få fram en detalj och testa.

Att 3D-printa specialgjorda fästen för givare var ett av de vanligaste problemen som löstes vid byggnation av fabriken.

Ett annat problem som uppdagades var när kunden scannade sin QR-kod för att starta processen. Det var svårt för kunden att hitta rätt avstånd mellan visionkameran och telefonen med QR-koden. Det problem löste studenten Fabian genom att mäta ut optimalt avstånd och därefter 3D-printa en fixtur för att stödja telefonen mot. Den första fixturen som printades var inte helt optimal eftersom det var svårt att hålla telefonen mot den. Att justera CAD-modellen och printa en ny fixtur som fungerade perfekt tog mindre än 3 timmar.

Vid frånskiljning av spill från kartong användes till en början fingrarna men eftersom det kunde ge upphov till mindre skador samt att fingrarna var för stora i vissa fall. För att kunna frånskilja spillet utvecklade praktikanterna Fabian och Albin ett frånskiljningsverktyg. Frånskiljningsverktyget utformades för att ergonomiskt kunna hållas i handen och frånskilja både mindre och större bitar. När verktygets inte användes behövdes en hängare för det. Även hängaren 3D-printades och på bilden nedan kan ni både se hur verktyget används och hur det kan hängas upp framför operatören.

Vid montering av VR-glasögonen kan operatören välja mellan filminstruktion, bild och text eller AR. Efter att ha använt de olika instruktionstyperna ett par veckor kom vi på att vi även hade en fjärde instruktionstyp och det var den animerade filmen som ligger i Smarta Fabrikers app. För att kunna få båda händerna fria vid montering tillverkade Fabian en hållare för telefonen med hjälp av 3D-printning.

För att eliminera att operatören inte placerar kartongarken fel i magasinet skapades en poka-yoke lösning. Poka-yoke är ursprungligen en japanska metod för att undvika eller upptäcka misstag innan de sker. Ordet betyder ungefär "felsäkring" eller "misstagssäkring". I Smarta Fabriker är ett av kartongens hörn avfasat och den 3D-printade delen på magasinet gör att operatören bara kan placera arket på ett sätt.

Ett problem som uppdagades i fabriken var att det uppstod korrosion mellan aluminiumprofilerna och stålstängerna på magasinet för kartongerna. Detta problem löstes genom att 3D-printa en liten bricka så att stålet och aluminiumet inte var i kontakt.

- Skulle inte detaljen passa går det snabbt och lätt att göra ändringar och skriva ut en ny. Hade vi inte haft en 3D-printer i anslutning till fabriken hade vi aldrig kunnat vara så effektiva. Till exempel hade vi problem med att kartongen fastnade när den kom ut ut stansen och då CAD:ade vi upp och printade en styrkil som löste problemet, berättar Johan Bengtsson.