Mikrotehdas ajaa paikallisia moottoreita
Additiivisesti valmistetut työkalut ja vallankumouksellinen tuotantomalli auttavat sähköautojen valmistaja Local Motorsia pääsemään lähemmäksi visiotaan puhtaammasta ja kestävämmästä tulevaisuudesta.
Sähköajoneuvot eivät ole mitään uutta. Uutta ovat autonomiset sähköajoneuvot, jotka valmistetaan massiivisella 3D-tulostimella ja kootaan sitten pienen työryhmän toimesta "mikrotehtaassa", joka ei ole lähintä suurmyymälää suurempi. Lisäksi nämä futuristiset ajoneuvot räätälöidään usein niiden ostajien tai yritysten erityistarpeiden mukaan.
Kuten Olli, sukkulabussi, joka lupaa paitsi muuttaa liikennettä niin kuin me sen tunnemme, myös mullistaa tavan, jolla autonvalmistajat kaikkialla maailmassa suunnittelevat, valmistavat ja markkinoivat tuotteitaan.
Kuljettajaton sukkula esiteltiin vuoden 2018 kansainvälisessä valmistusteknologian näyttelyssä (IMTS) Chicagossa, ja ajoneuvon valmistajalla, arizonalaisella Local Motorsilla, on historiaa vastaavista rohkeista teoista. IMTS 2014 -tapahtumassa autonvalmistaja rakensi maailman ensimmäisen 3D-tulostetun auton - Stratin - messukeskuksen lattialle. Näyttelyn viimeisenä päivänä Local Motorsin perustaja Jay Rogers ja Association for Manufacturing Technologyn puheenjohtaja Douglas Woods ajoivat autolla kierroksen.
Muotin murtaminen
Vuonna 2007 tapahtuneen perustamisensa jälkeen Local Motors on tarjonnut meille Rally Fighterin, ensimmäisen yhdessä luodun tuotantoauton, sekä XC2V:n (kokeellinen, joukkorahoitteinen taistelutukiajoneuvo), Verrado-sähkökäyttöisen drift-triken ja "täysin muokattavan" ja yhdessä luodun LM3D Swim -roadsterin. Ehkä kaikkein jännittävin kaikista on Domino's DXP (lyhenne sanoista "delivery expert"), jota mainostetaan pizzan "äärimmäisenä jakeluajoneuvona". Kaikki olivat yhteistoimintaa, ja kaikki rikkoivat perinteisen valmistuksen muotin.
Pidämme tiimin kanssa paljon luovia ideointikokouksia ja teemme päätöksiä tieteeseen ja käytettävissä oleviin tietoihin perustuen
Tässä tarinassa ei kuitenkaan ole kyse niinkään koneistuksesta kuin visiosta - visiosta puhtaammasta ja kestävämmästä tulevaisuudesta, investoinneista yhteisöihimme ja täysin uudesta valmistuksen paradigmasta, joka kaikki alkaa mikrotehtaan konseptista.
"Kasvoin Itä-Tennesseessä", sanoo Billy Hughes, Local Motorsin tutkimus- ja kehitysohjelman johtaja, "Meillä on täällä yhteisöllinen kulttuuri, ja mikrotehtaamme Knoxvillessä on osa tätä kulttuuria". Käytämme paikallisia komponentteja, kuten akkuja ja alumiinisia alusrakenteita, aina kun se on mahdollista, ja monet työntekijöistämme ovat minun kaltaisiani: he ovat kotoisin täältä ja tuntevat aluetta". Tätä Local Motorsin paikallinen tarkoittaa - olla osa paikallista yhteisöä ja auttaa siellä asuvia ihmisiä."
Uusi, kestävä tuotantostandardi
Mikrotehtaat eivät syö valtavia maa-alueita perinteisten tehtaiden tapaan, Hughes selittää, vaan ne pikemminkin auttavat elvyttämään yhteisöjä käyttämällä tyhjiä rakennuksia uudelleen, jolloin usein epäonnistuneesta liiketoiminnasta tulee elinvoimainen, tulevaisuuteen suuntautunut kauppakumppani ja korkeapalkkaisten teknisten työpaikkojen tarjoaja. Mikrotehtaat ovat myös paljon joustavampia kuin suuret tehtaat: kun tavallisen henkilö- tai kuorma-auton kehittäminen vie vuosia ja rakentaminen vähintään kuukauden, Local Motors voi valmistaa räätälöidyn ajoneuvon muutamassa viikossa.
Haluamme olla yhteydessä yhteisöön ja skaalautua sen mukaan, emmekä valmistaa suuria määriä tuotteita, jotka lähetetään muualle
Hughes katsoo, että suuri osa tästä ketteryydestä on suoraa digitaalista valmistusta eli DDM-teknologiaa, joka sisältää 3D-tulostuksen, mutta menee paljon pidemmälle. Local Motorsin suunnittelu- ja insinööritiimit hyödyntävät esimerkiksi uusimpia CAD-simulointi- ja muita ohjelmistotyökaluja, ja Hughesin mukaan he etsivät jatkuvasti parempia hiirenloukkuja. He viettivät useita vuosia kehittämällä omia, hiilikuituvahvisteisia materiaaleja, jotta Olli on sekä turvallinen että rakenteellisesti kestävä. He myös keräävät ja analysoivat tietoja - ei vain valmistuksesta vaan myös toimitetuista ajoneuvoista - ja käyttävät niitä prosessiensa ja tuotteidensa jatkuvaan parantamiseen.
"Pidämme tiimin kanssa paljon luovia ideointikokouksia ja teemme päätöksiä tieteen ja käytettävissä olevien tietojen perusteella", Hughes kertoo. "Esimerkiksi luomme pienimuotoisilla tulostimilla konseptiauton ja keskustelemme sitten siitä, miten sitä voitaisiin parantaa. Pyrimme jatkuvasti suunnittelun yksinkertaisuuteen, mikä on tärkeä syy siihen, että ajoneuvoissamme on vain 40-50 osaa useiden tuhansien osien sijaan."
Eturintamassa
Myös heidän käyttämänsä laitteisto on huippuluokkaa. Ollin valmistuksessa käytetty 12-metrinen 3D-tulostin sisältää jyrsinpään, jonka avulla yritys voi valmistaa kokonaisen alustan minimaalisella käsittelyllä ja huomattavasti pienemmillä työkalukustannuksilla. Tällainen joustavuus tarkoittaa, että Local Motors voi sijoittaa mikrotehtaansa käytännössä minne tahansa maailmassa ja käyttää niitä palvelemaan ympäröivän alueen yhteisöllisiä ja ihmisläheisiä tarpeita.
"Kyse on mittakaavasta", Hughes sanoo, "Haluamme olla yhteydessä yhteisöön ja skaalautua sen mukaan, emmekä valmistaa valtavia määriä tuotteita, jotka lähetetään muualle. Tämä on pienten, ketterien tehtaiden tarkoitus - ne pystyvät vastaamaan harvojen tarpeisiin. Kyse on kuitenkin myös tulevaisuuden työntekijöistä. Valmistajat kaikkialla maailmassa kamppailevat uuden teknologian ja ihmisten kouluttamisen kanssa, jotta he voisivat työskennellä nopeasti kehittyvässä digitaalisessa maailmassa. Ja vaikka he vielä puhuvat siitä, miten he voisivat onnistua tässä, me teemme sitä jo. Se on konseptimme kauneus."
Local Motors avasi ensimmäisen mikrotehtaansa Phoenixissa, Arizonassa, lähes kymmenen vuotta sitten ja laajeni Knoxvilleen, jossa Hughes ja hänen tiiminsä työskentelevät. Yritys avasi hiljattain esittely- ja oppimislaitoksen Marylandiin. Tällä välin autonvalmistaja on suunnannut katseensa Tyynenmeren luoteisosaan, Etelä-Kaliforniaan, Keski-Eurooppaan, Australiaan ja mihin tahansa kaupunkiin, joka on valmis omaksumaan täyssähköisen, autonomisen ja paikallisesti rakennetun liikenneratkaisun.
Työskentely Sandvikin kanssa
On selvää, että innovointi ja kumppanuudet ovat Local Motorsin perusperiaatteita, joten kukaan ei ollut yllättynyt, kun Tim Novikov, yksi yrityksen kehittyneen valmistuksen insinööreistä, otti yhteyttä toiseen alan edelläkävijään, Sandvik Coromantiin, saadakseen apua muutaman hankalan piirteen työstämisessä Ollin 3D-tulostettuun alustaan.
Ironista kyllä, työkalutoimittajan myynti-insinööri Matt Brazelton suositteli ratkaisua, joka oli myös tehty additiivisella valmistuksella. Monimutkaisten komponenttipiirteiden ja vaativissa materiaaleissa olevien syvien onteloiden yhdistelmä on tyypillinen jyrsintähaaste. Näiden sovellusten vaatimat pitkät ulokkeet aiheuttavat usein pullonkaulan tärinäongelmien ja niihin liittyvien suorituskykyongelmien vuoksi.
Sandvik Additive Manufacturing, Sandvikiin vuonna 2017 perustettu uusi divisioona, on tutkinut uusia tapoja vastata tähän haasteeseen. Tuloksena on Sandvik Coromantin tarjoama uusi kevyt CoroMill® 390 -jyrsin yhdistettynä vaimennettuihin Silent Tools™ -pitimiin.
Päätavoitteena oli vähentää jyrsimen painoa, jotta suorituskykyä voitaisiin parantaa pitkillä ylityskorkeuksilla. Käytettävissä oli useita vaihtoehtoja, kuten kevyemmän materiaalin käyttö tai reikien työstäminen työkalun runkoon, mutta additiivinen valmistus osoittautui tässä tapauksessa optimaaliseksi ratkaisuksi.
Kevyt CoroMill® 390 -jyrsin on maailman ensimmäinen additiivisesti valmistettu indeksoitava jyrsin, ja se osoittautui Local Motorsille suureksi menestykseksi. Asennettuaan erittäin kevyen jyrsimen yhteen Sandvik Coromantin Silent Tool -poratankoon, joka on varustettu Coromant Capto® -pikavaihtokaraliitännällä, he pystyivät lyhentämään Ollin työstöaikaa uskomattomat 95 prosenttia.