Zakázková aditivní výroba brýlových obrouček se zapojením zákazníka

Siemens, You Mawo a Additive Scale otevírají nové možnosti v oblasti zakázkové aditivní výroby brýlových obrouček. „Věříme, že trh s individualizovaným obroučkami nabízí nesmírné možnosti. Aditivní výroba dokáže zajistit, že brýle dokonale padnou, a spotřebuje se při ní mnohem méně materiálu. Oproti konvenční produkci dokážeme díky aditivní výrobě snížit uhlíkovou stopu až o 58 procent,“ vysvětluje zakladatel You Mawo Daniel Szabo a dodává: „Reprodukovatelná výroba ve velkém množství však do této doby představovala tu poněkud komplikovanější část.“ Na výrobu obrouček prostřednictvím 3D tisku se zaměřuje i společnost Additive Scale GmbH, která byla založena přesně pro tento účel. Cílem je vytvořit řetězec prioritních řešení v rámci systémů 3D tisku, opracování povrchu, barevného zakončení a softwaru tak, aby vznikly zakázkové obroučky s reprodukovatelnými vlastnostmi. Siemens podporuje projekt společnosti Additive Scale nejen v rámci dodávky komplexního portfolia automatizačních a digitalizačních řešení, ale i specifickou nabídkou financování.

Firma Additive Scale vyrábí personalizované obroučky pro You Mawo od května 2021. Roční kapacita činí aktuálně zhruba 50 tisíc obrouček a příští rok hodlá tento objem zdvojnásobit.

„Rozhodujícím faktorem pro zajištění vysoké produktivity a maximální flexibility je automatizovaná a digitální integrace vzájemně zkoordinovaných výrobních kroků všech účastníků výrobního procesu. To znamená automatické zpracování celého pracovního postupu – od zadání objednávky přes návrh až po tisk, následné zpracování a konečné dodání,“ vysvětluje vicepresident pro aditivní výrobu společnosti Siemens Digital Industries dr. Karsten Heuser a dodává: „Zde můžeme maximálně zužitkovat naše zkušenosti z vlastních výrobních zařízení a na základě tohoto know-how umožnit ucelenou a kompletní automatizaci, a také digitalizaci u našich partnerů. Platí to nejen pro sériovou výrobu, ale i pro vysoce flexibilní výrobu individualizovaných produktů nebo náhradních dílů již od velikosti výrobní dávky jedna.“

Simulace s pomocí digitálního dvojčete

V první fázi spolupracovali odborníci ze společnosti Siemens Advanta s Additive Scale na vytvoření digitálního dvojčete výroby se zahrnutím všech stupňů procesu a strojů. Díky němu je možné provádět simulace různých přístupů k materiálovým tokům a rozvržením výroby: například přeprava součástí z jednoho stroje na další s pomocí automaticky naváděných vozíků, pásových dopravníků nebo robotů. Simulace tak umožní otestovat různé možnosti výroby bez většího rizika. Brýlové obroučky se vytisknou technologií selektivního laserového spékání (SLS) na strojích německé firmy EOS. Na opracování povrchu a nanesení barev nastupuje specialista DyeMansion. „Start-up You Mawo byl jedním z našich prvních klientů. Společně se nám podařilo posunout celý proces následného zpracování obrouček na takovou úroveň, která splňuje ty nejvyšší požadavky na kvalitu a reprodukovatelnost. Společně se strategickými partnery EOS a Siemens nyní vnášíme všechny tato znalosti a zkušenosti do podniku, který může kompletně změnit segment výroby brýlí. Jde o modelový projekt pro celé odvětví 3D tisku, jehož realizace byla možná jen díky silnému partnerství,“ uvedl Felix Ewald, generální ředitel a spoluzakladatel DyeMansion. Společnosti EOS, DyeMansion a Siemens již v minulosti spolupracovaly na inovativních projektech v oblasti automatizace a digitalizace výrobních zařízení s cílem urychlit industrializaci aditivní výroby.

Individuální koncept financování

Průmyslové 3D tiskárny pro Additive Scale jsou financovány finanční odnoží koncernu Siemens – společností Siemens Financial Services (SFS). Základním cílem bylo snížit bezprostřední investiční zátěž a umožnit další rozšíření s případným růstem výroby. „Díky integraci financování do celého ekosystému spolupráce jednotlivých partnerů od samého počátku jsme mohli rychle vytvořit chytré leasingové řešení, které se navíc s postupným rozvojem trhu dokáže flexibilně přizpůsobit jeho požadavkům,“ uvedl Matthias Grossmann, generální ředitel Siemens Financial Services pro komerční financování. Na základě konkrétních požadavků dokáže SFS nabídnout širokou škálu modelů financování majetku, od standardního leasingu až po částečné i kompletní modely typu „pay-per-use“ nebo „pay-for-outcomes“ (platba za využití nebo za výsledky).

Scénáře možného rozšíření lze simulovat a validovat

V další fázi plánuje Additive Scale s podporou Siemens Digital Industries a Siemens Advanta výrobu dále rozšířit v rámci střednědobého cíle vyrobit milion či více personalizovaných obrouček ročně. „Naším dlouhodobým cílem jsou malé, plně automatizované a digitalizované výrobny situované po celém světě, s možností lokální produkce a rychlé reakce na požadavky zákazníků. Tento přístup šetří čas i náklady na dopravu a zanechává mnohem menší uhlíkovou stopu,“ vysvětluje Sebastian Zenetti, generální ředitel Additive Scale. S pomocí nástroje Factory Planning Toolbox, který byl vyvinut specificky pro potřeby aditivní výroby, lze simulovat a validovat nejrůznější koncepty rozšiřování výroby. 

Během simulace se provádí porovnání různých variant produktů a procesů z hlediska výrobních nákladů a výnosů. Následně se scénáře rozšíření vyhodnotí podle scénářů objednávek a míry automatizace. Zejména důležité bude efektivní zvládnutí procesu od objednání po dodání, aby každý zákazník své obroučky dostal ve lhůtě do 14 dnů. Kromě vzájemného propojení strojů a jejich připojení do cloudu simulace počítá i s možnými scénáři zahrnujícími objednávky zadané u spolupracujících optiků, například prostřednictvím sítě Additive Manufacturing Network, a možnosti sledování celého procesu od výroby po dodání u zákazníka. Proto Siemens aktuálně ve vyhrazené výrobní buňce ve svém centru Additive Manufacturing Experience Center testuje řešení pro další úroveň rozšíření, například připojení do průmyslového cloudu nebo vytvoření dashboardů s pomocí Mendix pro dosažení optimalizace celkové efektivity zařízení (OEE).

Během veletrhu Formnext a virtuálního setkání zaměřeného na aditivní výrobu Virtual Siemens Additive Manufacturing Summit představil Siemens společně s You Mawo, Additive Scale a DyeMansion způsoby, jakými lze hospodárně a udržitelně škálovat aditivní výrobu personalizovaných brýlových obrouček v rámci komplexní a ucelené spolupráce.