Med över 150 bryggerier världen över är Heineken en av de största globala ölproducenterna. Bryggeriet i spanska Sevilla producerar välkända varumärken som Cruzcampo, Desperados, Heineken och Amstel. Där har förpackningschefen Juan Padilla González infört 3D-printing för att öka drifttiden och effektiviteten.
Fabriken i Sevilla kan producera upp till 500 miljoner liter öl per år. Men Heineken letar alltid efter nya sätt att förbättra sin redan imponerande effektivitet. Därför började de undersöka möjligheterna med 3D-printing.
Efter att ha etablerat ett 3D-printinglabb satte teamet igång med att förbättra tillverkningsprocessen vad gäller produktion, drifttid och säkerhet. Heineken började leta efter olika metoder för att optimera sina produktionsmaskiner. De insåg snabbt att 3D-printing kan ge dem den flexibilitet och hastighet de behöver, samtidigt som det är prisvärt och enkelt att implementera.
– Vi är fortfarande i ett tidigt skede, men har redan sett en kostnadsminskning på 70–90 procent i de applikationer vi hittat, och även en minskning av leveranstiden på 70–90 procent, säger Juan Padilla González.
Säkerheten först
Medarbetarnas säkerhet är högsta prioritet på Heineken, och de utvecklade först förbättrade säkerhetslås som används vid maskinunderhåll. Dessa används på nästan alla maskiner i bryggeriet. När maskinerna är stoppade är dessa lås låsta, vilket förhindrar att någon av misstag startar en maskin medan någon utför underhåll.
Låsen är printade i klarrött för synlighetens skull. Den här applikationen var inte bara användbar, utan den extra säkerhetsfunktionen skapade också medvetenhet och förståelse för 3D-printing bland de anställda.
Funktionella delar för produktionslinjen
Efter den inledande framgången med säkerhetslåsen identifierades andra möjligheter för 3D-utskrift.
Idéer utforskades och nya delar designades. Till att börja med printades reservdelar som hade visat sig svåra att byta ut. Att outsourca utgående delar eller importera dem är dyrt och tidskrävande. Teamet insåg omedelbart att 3D-printing inte bara sparade tid och pengar, utan också innebar en möjlighet att skriva ut plastdelar som kunde fungera som strukturella ersättningar för metalldelar.
Optimering av deldesign
Det fina med 3D-printing är att det är enkelt att iterera designer till perfektion. En ingenjör kan snabbt skapa alternativa konstruktioner och testa delar på plats, samtidigt som kostnaden och produktionstiden hålls relativt låg. Plast är lättare än de flesta metaller och är relativt stark när rätt designprinciper och material används. Det är också väldigt enkelt att omdesigna delar för att de ska fungera ännu bättre, utan begränsningarna av outsourcing.
På bryggeriet i Sevilla kunde Juans team ersätta olika omdesignade delar med en optimerad design. Till exempel kan en metalldel som används med en kvalitetssensor på ett transportband ofta välta flaskor, skapa blockeringar eller kasta bra flaskor på marken. Omdesignade 3D-printade delar förhindrade detta problem, vilket sparade flaskor, pengar och tid.
Verktyg för kvalitetskontroll och underhåll
Företag 3D-printar ofta anpassade verktyg, jiggar och fixturer. Heineken har skapat olika verktyg för att göra underhållet av sina maskiner enklare och snabbare. Dessa verktyg är vanligtvis printade av hållbart PLA, vilket är lätt att printa, med liknande styrka och flexibilitet som ABS. Ett av dessa verktyg är en stoppanordning, som lossar och drar åt kolonnerna av styrhjul som applicerar flasketiketter. Innan 3D-printingens tillkomst specialtillverkades detta verktyg med CNC-bearbetning.
Med 3D-printing minskade verktygets produktionskostnader med 70 procent och leveranstiden från tre dagar till en dag. Ett enkelt verktyg som gummiskärare printas på under en timme, vilket i genomsnitt tar över 10 dagar att leverera från en underleverantör.
Att välja rätt material
Ultimakers materialutbud har visat sig användbart för Heineken Spanien. Många av de printade delarna måste kunna motstå påfrestningar, höga temperaturer, fuktighet eller en mängd olika stötar under en lång tidsperiod. Därför är det så viktigt att ha rätt material för applikationerna.
Heineken Spanien använder en mängd olika Ultimaker-material såsom slitstarkt PLA, nylon och det semiflexibla materialet TPU 95A. Dessa material har utmärkta mekaniska egenskaper för att motstå slitage från produktionslinjen. Slitstarkt PLA används ofta till påtryckare och verktyg, medan nylon används till delar som behöver bearbetas med metalldelar. TPU 95A:s flexibilitet är idealisk för stötfångare och skyddande delar.
Gå globalt
Heineken-bryggeriet i Sevillas framgångar med 3D-printing har inte gått obemärkt förbi på huvudkontoret i Amsterdam. Efter att ha använt Ultimaker S5-skrivare i Sevilla i ett år anser Heineken att pilotprojektet är en framgång. Resultat som ökad säkerhet för de anställda, kortare ledtider och kostnadsbesparingar för alla printade delar har bidragit till detta.
Genom att 3D-printa funktionella delar för slutanvändning till produktionslinjen on demand kunde Heineken optimera funktionalitet och tillgänglighet i tid. Genom att justera designen av funktionella maskindelar har Heineken ökat linjeeffektiviteten. De anpassade verktygen har gjort det betydligt enklare och snabbare för anställda att utföra underhåll och göra produktionsförändringar.
I genomsnitt ser Heineken att leveransen av alla nödvändiga delar är 80 procent snabbare än vid extern upphandling. Kostnaderna för en printad del jämfört med en historiskt köpt del är också i genomsnitt 80 procent lägre.
Företaget tar nu nästa steg för att identifiera potentialen att skala upp fördelarna med 3D-printing. Additiv tillverkning gör det möjligt för ingenjörer och andra anställda att se på utmaningar och möjligheter från olika perspektiv.
Texten är tidigare publicerad på www.3dp.se
