{"id":31370,"date":"2021-05-26T15:27:19","date_gmt":"2021-05-26T15:27:19","guid":{"rendered":"https:\/\/3d.ricoh.com\/ressourcen\/uebersicht-der-fallstudien\/innovation-der-produktionslinie-durch-konstruktionsoptimierung\/"},"modified":"2025-09-18T07:57:39","modified_gmt":"2025-09-18T07:57:39","slug":"innovation-der-produktionslinie-durch-konstruktionsoptimierung","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/3d.ricoh.com\/de\/ressourcen\/uebersicht-der-fallstudien\/innovation-der-produktionslinie-durch-konstruktionsoptimierung\/","title":{"rendered":"Produktionslinieninnovation durch Designoptimierung"},"content":{"rendered":"\n

Kundenname<\/strong> : Tonerproduktionsanlage, Ricoh UK Products Limited<\/p>\n\n

Zusammenfassung<\/strong> : Als in der Tonerabf\u00fcllanlage von RPL neue Werkzeuge ben\u00f6tigt wurden, konnten durch die einzigartigen M\u00f6glichkeiten der Designoptimierung und des 3D-Drucks drei Vorrichtungen zu einer einzigen zusammengefasst werden, was zu erheblichen Kosten- und Gewichtseinsparungen f\u00fchrte.<\/p>\n\n

Das Problem<\/strong> : RPL ist das europ\u00e4ische Zentrum f\u00fcr die Herstellung von Tonerflaschen und beliefert Ricoh-Drucker und Multifunktionsprodukte. Der Standort produziert drei Varianten blasgeformter Tonerflaschen. Um Zeit und Geld zu sparen, musste eine L\u00f6sung gefunden werden, die drei Vorrichtungen in einem Design vereint. Konventionelle Werkzeuge wurden untersucht, bevor sich die additive Fertigung als ideale Option erwies. <\/p>\n\n

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Die L\u00f6sung:<\/strong> 25.000 gef\u00fcllte Tonerflaschen werden verteilt von\n Die Tonerflaschen werden t\u00e4glich im Werk von Ricoh UK Products Ltd. vertrieben.\n sind f\u00fcr die Maschinenfunktion der Kunden von Ricoh von entscheidender Bedeutung. <\/p>\n\n

RPL verwendet Jigs oder Flaschenpucks, um\n Positionieren Sie die Tonerflaschen im F\u00f6rderband f\u00fcr die Dichtheitspr\u00fcfung in einem automatisierten\n Prozess. Interne Werkzeuge sind \u00e4u\u00dferst kostensensibel und unterliegen einem von\n Ricohs Leitprinzip: \u201eSuper Low Cost Manufacturing\u201c. Um eine\n erhebliche Kostensenkung, ohne die Fertigungsstandards von Ricoh zu beeintr\u00e4chtigen,\n erfordert technologische Innovation und Kreativit\u00e4t, um zu ver\u00e4ndern oder neu zu gestalten\n Gesch\u00e4ftsprozesse. <\/p>\n\n

Als in der Abf\u00fcllanlage neue Werkzeuge ben\u00f6tigt wurden, suchte das Unternehmen nach M\u00f6glichkeiten, unn\u00f6tiges Material zu entfernen und so Produktumstellungszeit, Gewicht und vor allem Kosten zu reduzieren. Jede Tonerflasche hatte urspr\u00fcnglich ein eigenes, ma\u00dfgeschneidertes Flaschenpuck-Design, bestehend aus insgesamt 20 Vorrichtungen pro Produkt. Das bedeutete, dass beim Produktwechsel die Pucks entfernt und eingelagert werden mussten. Ricoh 3D erkannte die M\u00f6glichkeit, das Design mithilfe von 3D-Druck zu optimieren, um die Umstellungszeit zu verk\u00fcrzen, das Gewicht der Pucks zu reduzieren und so die Lebensdauer des F\u00f6rderbands zu verl\u00e4ngern. <\/p>\n\n

Zun\u00e4chst gelang es dem Team, drei blasgeformte Vorrichtungen mit Eins\u00e4tzen in austauschbaren Gr\u00f6\u00dfen mittels FDM-Druck in eine zu integrieren, sodass eine Reihe von Tonerflaschen an einer Station auf Dichtheit gepr\u00fcft werden konnten.<\/p>\n\n

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The revised 3D printed bottle puck produced multiple benefits, including a significant reduction in weight due to the sparse honeycomb internal structure created by Fused Deposition Modelling (FDM).<\/a> However, this first iteration was designed purely in CAD without any FEA analysis<\/a> so the solution remained typically over-engineered, with a uniform and symmetrical shape.<\/p>\n\n

Das Team wusste, dass diese Verbesserung durch Designoptimierung noch weiter vorangetrieben werden konnte. Dabei wird komplexe Software verwendet, um generative Designs zu erstellen, die die Parameter f\u00fcr Festigkeit und Leistung erf\u00fcllen oder \u00fcbertreffen. <\/p>\n\n

Der CNC-gefr\u00e4ste und sogar 3D-gedruckte Puck\n war letztlich auf geometrische Ingenieurwissenschaften beschr\u00e4nkt und was von\n der einzelne Designer. Angesichts der anspruchsvollen Produktionsumgebung war es\n unerl\u00e4sslich, um die Leistung mithilfe einer FEA-Analyse zu gew\u00e4hrleisten und einen robusten Faktor zu haben\n der eingebauten Sicherheit. Die bekannten Last- und Gewichtsfaktoren wurden f\u00fcr FEA angewendet\n Analyse, um durch Design m\u00f6glichst wenig Material und Kosten zu erzeugen\n Optimierung bei gleichzeitiger Integration eines X4-Sicherheitsfaktors. <\/p>\n\n

Insgesamt wurde das Gewicht jedes Pucks um 94 % reduziert, von 3,2 kg bei der CNC-Bearbeitung auf 380 g beim ersten 3D-gedruckten Modell und schlie\u00dflich auf 203 g bei der Optimierung \u2013 was eine Kostenersparnis von 56 % bedeutet.<\/p>\n\n