CASE STUDY: Wykorzystanie technologii HP MJF w przemyśle kwiatowym

Havatec to międzynarodowy dostawca specjalistycznych urządzeń dla branży kwiatów ciętych. Firma dostarcza projekty układów do cięcia kwiatów, które ulepszają rozwiązania dla firm kwiatowych i optymalizują produkcję. Havatec zaprojektował zaawansowaną maszynę wykorzystującą technologię rentgenowską do sortowania cebulek i wiązania kwiatów. Od 2003 roku producent zainstalował ponad 1000 maszyn w wiodących firmach kwiatowych na całym świecie. Równocześnie, dzięki technologii druku 3D HP Multi Jet Fusion, Havatec jest w stanie tworzyć mocniejsze i bardziej wytrzymałe części do swoich maszyn składających wiązki kwiatów.

Wiązka ściętych ostróżek zazwyczaj przechodzi pięć etapów sortowania kwiatów z uwzględnieniem ich typu, długości i koloru. Proces ten był wcześniej wykonywany w sposób ręczny, co wiązało się z dużym pośpiechem pracowników, którzy musieli osiągnąć odpowiednio wysoką prędkość produkcji. Niestety proces ten nie był nigdy doskonały i wiązki nie zawsze były jednorodne.

Havatec rozpoczął testowanie technologii druku 3D (min. FDM i SLS) w obszarze prototypowania wybranych części dla nowej maszyny Wave, służącej do mechanicznego tworzenia wiązek kwiatów. Technologie takie jak SLS nie spełniły wszystkich wymagań dla niektórych części Wave, a materiał wykazywał oznaki zużycia na wczesnych etapach produkcji, dlatego firma Havatec musiała eksperymentować z innymi procesami produkcyjnymi dla takich części.

Gdy firma dostrzegła możliwość tworzenia nie tylko prototypów, ale też ostatecznych części za pomocą druku 3D, Havatec postanowił rozszerzyć wykorzystywanie druku 3D. Firma przeszła długi proces podejmowania decyzji, w jaką technologię druku 3D chce zainwestować.

“W tym procesie natrafiliśmy na technologię HP Multi Jet Fusion (MJF)” – opowiada Teun Geerlings, inżynier mechaniczny w Havatec. “Jako innowacyjna firma, uznaliśmy za wskazaną współpracę z HP. HP MJF mogło pomóc nam w szybszym tworzeniu części do innowacyjnych projektów, oraz umożliwić nam stosowanie części drukowanych 3D w środowisku produkcyjnym”.

Havatec rozważał kilka opcji i technologii, ale ostatecznie wybrał technologię HP MJF (szczegóły: https://www.drukarki3dhp.pl/blog/technologia-hp-multi-jet-fusion-mjf/), z uwagi na łatwość użytkowania, istotną elastyczność oraz możliwość stworzenia lepszego środowiska produkcyjnego (z uwagi na zamknięte urządzenie produkcyjne oraz metodę rozpakowania) w porównaniu z innymi maszynami i technologiami. Firma była też pod wrażeniem wytrzymałości części, które nadawały się do produkcji ostatecznej części mechanicznych.

Maszyna Wave wyposażona jest w kamery optyczne, określające całkowitą długość i grubość każdej łodygi i na tej podstawie odbywa się sortowanie. Każda łodyga jest chwytana, przesuwana, a następnie umieszczana w pewnej pozycji, gdzie przecina ją nóż obrotowy, znajdujący się w środku maszyny. Łodygi nie spełniające wymaganych kryteriów sortowania (np. grubość, długość) są odrzucane, aby nie zakłócać tworzenia jednorodnych wiązek. Pas otwiera się i przenosi odpowiednie łodygi na drukowane w technologii 3D „głowice pęczkujące”, które przytrzymują kwiaty do momentu osiągnięcia określonej ich liczby, po czym wiązka kwiatów jest delikatnie przenoszona na pas, gdzie następuje wiązanie. Tam łodygi są ze sobą wiązane sznurkiem, tworząc jedną wiązkę.

Inżynierowie Havatec zaprojektowali maszynę Wave z ponad 200 różnymi częściami SKU wydrukowanymi z materiału HP 3D HR PA 11, z kilkoma kopiami każdego elementu SKU w jednej maszynie (więcej informacji tutaj: https://www.drukarki3dhp.pl/materialy/hp-3d-high-reusability-pa-11/). Przykłady takich części obejmują czujniki mechaniczno-elektryczne oraz części obejmujące jednostkę wyrównującą.

Obecnie firma Havatec wytwarza około 5 do 10 takich maszyn rocznie, spodziewając się zwiększenia rocznej produkcji. Oznacza to wytwarzanie średnio dwóch do trzech komór procesowych HP MJF na tydzień, w tym elementów końcowych i prototypów. Z każdym cyklem produkcyjnym inżynierowie Havatec wykorzystują swobodę projektowania i eksperymentują z nowymi częściami i mechanizmami z wykorzystaniem technologii HP MJF, korzystając z wytrzymałych części i skróconych czasów realizacji w porównaniu z tradycyjną produkcją.

Dzięki maszynie Wave klienci Havatec obsługują obecnie ok. 1900 łodyg na godzinę, przy maksymalnej wartości 4000 łodyg. Wszystko przy udziale tylko trzech pracowników: jednego na początku Wave, gdzie umieszcza się kwiaty na pasie podajnika, jednego na końcu, odbierającego wiązki, oraz jednego zarządzającego logistyką.

Wszystkie części HP MJF wytworzone dla maszyny Wave wykonano z materiału HP 3D HR PA 11. Inżynierowie Havatec wybrali ten materiał z uwagi na zwiększone wydłużenie przy zerwaniu oraz udarność, które to właściwości przyczyniają się do lepszej wydajności maszyny. Dzięki wytrzymałości i trwałości tego materiału, testy Havatec potwierdziły, że części wykonane z tego materiału wytrzymują około 5 milionów cykli. W przyszłości Havatec oczekuje od HP MJF pomocy w dalszym wprowadzaniu innowacji i skróceniu czasu produkcji.