Control de la cadena de suministro automotriz: impresión 3D en Jasper Engines & Transmissions

Todas las fotos son cortesía de Jasper Engines.

En ciertos momentos de los últimos tres años, el producto más difícil de conseguir no fue una vacuna o una prueba de COVID-19; Era un coche asequible. La escasez de chips de computadora y las interrupciones en el envío habían frenado el mercado de automóviles nuevos, y los precios de los automóviles usados ​​habían aumentado. Los conductores tenían que seguir con su viaje actual, incluso si eso significaba visitar a su mecánico local.

A medida que aumentaban los pedidos de reparación de los mecánicos, la impresión 3D ayudó a Jasper Engines & Transmissions , un remanufacturador que trabaja con miles de talleres independientes en todo el país, a abordar los plazos de entrega de motores y transmisiones y ayudar a que la gente volviera a la carretera. JASPER vende casi 7.000 transmisiones y 5.500 motores cada mes y, para manejar ese volumen, han integrado internamente la impresión 3D de alto rendimiento.

Shane Petty, ingeniero de desarrollo de productos de JASPER, utiliza la Form 3+ y la Fuse 1+ de 30 W , así como impresoras FDM, para crear piezas de todo tipo para otros departamentos. "Hacemos de todo: piezas que se incluyen en los productos de uso final , herramientas , creación rápida de prototipos y piezas de repuesto para nuestros equipos", dijo Petty. A medida que el negocio ha ido creciendo, también lo ha hecho su inversión en impresión 3D, y el equipo de Petty sigue encontrando nuevas formas de reducir costes y plazos de entrega con las impresoras de Formlabs.

¿Qué es la remanufactura?

JASPER proporciona componentes del tren motriz que se remanufacturan con piezas nuevas y calificadas. Desmontan el núcleo, luego limpian e inspeccionan las piezas. Realizan mejoras cuando corresponde, instalan un conjunto estándar de piezas nuevas, prueban los productos finales y se encargan de la distribución en todo el país utilizando su propia flota de camiones comerciales. Con 51 sucursales en EE. UU., JASPER trabaja con miles de talleres independientes. Su inventario incluye decenas de miles de SKU y cubre la mayoría de las principales marcas automotrices nacionales, por lo que están listos para asumir cualquier cosa. Cuando un instalador realiza un pedido, JASPER enviará el producto desde su inventario, recogerá el componente defectuoso e iniciará el proceso de remanufactura.

“Inspeccionamos o probamos cada componente de la transmisión o del motor. Se reemplazan los componentes que no cumplen con nuestros estándares de inspección. Después de volver a ensamblarlas, las transmisiones se prueban con un dinamómetro y los motores de gasolina se prueban en funcionamiento antes de enviarlos a los clientes. A través de nuestro proceso de remanufactura, podemos tomar una unidad que ha fallado y producir una que cumpla o supere su rendimiento original”, dijo Petty.

Los motores y transmisiones que ofrece JASPER se mantienen con un alto nivel; su garantía es de tres años o 100.000 millas y es más completa que la de muchos fabricantes de equipos originales. Petty y el equipo llevan a cabo extensos procesos de investigación y rediseño para garantizar que sus productos cumplan con ese estándar. La impresión 3D les ayuda a acelerar el proceso de iteración con prototipos, medidores de prueba pasa/no pasa, accesorios, herramientas de prueba y más.

Creciente apoyo interno a la impresión 3D

Para introducir un nuevo tipo de motor o transmisión, el equipo reunirá múltiples ejemplos de unidades fallidas y comenzará a diseñar versiones nuevas y mejoradas de los componentes. Durante años, el equipo de Petty utilizó impresoras FDM para pequeños trabajos de creación de prototipos. Algunos miembros del equipo que también usaban impresoras FDM en casa comenzaron a investigar otros tipos de tecnologías. Se dieron cuenta de que la impresión SLA podría usarse para producir algunas piezas que normalmente moldearían por inyección.

Un proyecto en particular presentó una oportunidad de ahorrar miles de dólares. Era necesario rediseñar y fabricar un pequeño componente de la transmisión, pero las herramientas costarían casi 7.000 dólares. “Podría justificar fácilmente la configuración completa de la Form 3+ de $5000 y, el primer día, podría imprimir suficientes componentes para un año. Entonces dije: 'Está bien, ¿qué más podemos hacer con esto?' Fue entonces cuando empezamos a encontrar productos específicos para imprimir en lugar de pagar por las herramientas”, dijo Petty.

La amplitud de capacidades y el ahorro de costos con SLA ayudaron a que fuera fácil agregar la impresora SLS Fuse 1+ de 30 W. En 2021, el equipo integró su Fuse 1 y agregó el Fuse 1+ 30W en 2022 para agregar mayores capacidades de rendimiento.

Las ayudas de fabricación ayudan a la aceptación interna

La creciente conciencia interna y el apoyo en JASPER han sido una gran parte del éxito de Petty con la impresión 3D. Al completar proyectos para departamentos de toda la empresa, puede difundir el mensaje de que el laboratorio de impresión 3D puede manejar piezas de uso final, solicitudes de herramientas y ayudas de fabricación, así como prototipos. “Nuestro equipo de mantenimiento tenía un equipo que no podía pedir en el mercado; Me trajeron una muestra y pude dibujarla y tenerla para ellos al día siguiente. Por lo tanto, hemos podido mantener en funcionamiento algunos de nuestros equipos más antiguos mediante la producción de engranajes de plástico y otras piezas que el fabricante ya no ofrece”, dijo Petty.

Para otro proyecto, el equipo de Petty pudo hacer llegar pruebas del poder de la impresión 3D directamente a manos de sus colegas. La empresa había cambiado a herramientas manuales que funcionaban con baterías, pero las cajas de las baterías seguían rompiéndose, a veces entre 10 y 15 veces por semana. En un año tuvieron que comprar 600 repuestos a un coste considerable.

El equipo de Petty rediseñó rápidamente la carcasa de la batería para hacerla más duradera y la imprimió en 3D en la serie Fuse. Las piezas estaban en manos de todos a diario, y la resistencia y la calidad de las piezas impresas con SLS impresionaron a los equipos que antes no conocían la impresión 3D. “Hemos podido producir estuches para baterías que duran más y también son menos costosos que los estuches que estábamos comprando. Estos casos se utilizan en toda nuestra empresa, por lo que nuestros Asociados se han vuelto más conscientes de lo que podemos producir mediante la impresión 3D. Esto ha llevado a un aumento significativo en las solicitudes para diseñar e imprimir piezas o herramientas”, dijo Petty.

Las piezas de uso final impresas en 3D acortan los plazos de entrega

El equipo de Petty confía en las impresoras Form 3+ y Fuse 1+ de 30 W para ayudar a diseñar, iterar y validar nuevos componentes en sus motores y transmisiones remanufacturados.

Tras el éxito de las cajas de baterías, incluso los equipos de producción empezaron a solicitar piezas impresas en 3D con SLS. La resistencia y durabilidad del polvo de nailon son inmediatamente familiares para las personas de la industria automotriz, y las piezas de nailon impresas en 3D internamente les abrieron los ojos al potencial de la serie Fuse.

“El nailon relleno de vidrio es un material muy común en los componentes de automoción. Una vez que el polvo de nailon 12 GF estuvo disponible, se abrió una gama más amplia de piezas que podrían usarse en la producción”, dijo Petty.

Las solicitudes de impresión se procesan según la prioridad. Las piezas de producción son lo primero, ya sea un componente de motor o transmisión con un largo plazo de entrega o una pieza de equipo que no funciona y amenaza el flujo de productos. “Nuestro objetivo es evitar interrupciones en nuestras líneas de producción. Si podemos producir una pieza o herramienta que mantenga la línea funcionando sin problemas, esa será nuestra principal prioridad”, dijo Petty.

Evolucionando más allá de la cadena de suministro

Antes de la pandemia, los atascos de tráfico en los puertos o la escasez de chips de silicio no influyeban en la decisión de comprar un coche nuevo. Luego estos temas pasaron a formar parte del discurso público, y la industria automotriz pasó a ser el centro de atención. Tanto los OEM como los fabricantes o remanufacturadores del mercado de repuestos estaban luchando por brindar un servicio.

JASPER pudo mantener la producción en funcionamiento y hacer que la gente volviera a la carretera con productos de tren motriz remanufacturados de alta calidad. Pudieron mantener a sus clientes dando un paso al frente cuando nadie más podía hacerlo y ganando nuevos clientes que habían quedado abandonados por sus proveedores habituales. “Los últimos años han puesto de relieve la importancia de controlar cualquier parte posible de la cadena de suministro, y la impresión 3D ha sido parte de eso para nosotros. Siempre que nuestras impresoras funcionen con normalidad y tengamos polvo a mano, podremos producir las piezas necesarias”, afirmó Petty.

Para mantener ese nivel de rendimiento, el equipo utiliza la impresión 3D en cada etapa del proceso, incluido el mantenimiento de su propio equipo en funcionamiento. "Ya sea ahorrando decenas de miles de dólares en cajas de baterías o imprimiendo en 3D un equipo de repuesto para una máquina vieja para la que no pudimos encontrar piezas de repuesto, la impresión 3D nos ayuda a mantener la producción", dijo Petty.

Obtenga más información sobre cómo la impresión 3D puede ayudar a las empresas automotrices a ser más ágiles y receptivas, o solicite hablar con un especialista.