Heineken: garantire la continuità della produzione con la stampa 3D

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Heineken: garantire la continuità della produzione con la stampa 3D

Con oltre 150 birrifici in tutto il mondo, Heineken è uno dei principali produttori di birra a livello globale. Un birrificio a Siviglia, Spagna, produce brands famosi come Cruzcampo, Desperados, Heineken, e Amstel. La birra viene prodotta, imballata, e spedita in tutta la Spagna e non solo. Il Packaging Manager, Juan Padilla González ha implementato la stampa 3D per incrementare efficienza e operatività nello stabilimento di Siviglia. 

 

Ottimizzazione della linea produttiva

L'impianto di Siviglia riesce a produrre fino a 500 milioni di litri di birra all'anno. Ma Heineken è sempre alla ricerca di nuovi modi per migliorare la propria efficienza, già impressionante. Ecco perché hanno iniziato a studiare le possibilità della stampa 3D.

Dopo aver creato un laboratorio di stampa 3D, il team ha definito degli obiettivi per migliorare il processo di produzione in termini di risultati, operatività e sicurezza. Heineken ha iniziato a cercare vari metodi per ottimizzare le macchine di produzione. Si sono subito resi conto che la stampa 3D offre loro la flessibilità e la velocità di cui hanno bisogno, pur rimanendo accessibili e facili da implementare. 

"Siamo ancora nelle prime fasi della stampa 3D,ma abbiamo già notato una riduzione dei costi nelle nostre applicazioni del 70 - 90%, e anche una diminuzione dei tempi di spedizione del 70 - 90%."
Heineken manufacturing line Seville spainLinea di produzione Heineken di Siviglia, Spagna

 

La sicurezza prima di tutto

La sicurezza dei dipendenti è la massima priorità per Heineken e per prima cosa hanno progettato dei dispositivi di sicurezza migliorati, che vengono utilizzati durante la manutenzione della macchina. Questi dispositivi sono applicati a quasi tutte le macchine nel birrificio. Quando le macchine vengono fermate, questi fermi vengono inseriti, impedendo a chiunque di avviare accidentalmente una macchina mentre qualcuno sta effettuando la manutenzione.

I fermi sono stampati in rosso vivo per garantire la loro visibilità. Questa applicazione non era solo utile, ma la funzionalità extra di sicurezza ha creato consapevolezza e apprezzamento nei confronti della stampa 3D tra i dipendenti.

Custom 3d printed safety key depositoryDeposito chiavi personalizzato di Heineken, stampati in 3D
3D printed safety lock preventing machines from starting up during maintenanceBlocco di sicurezza stampato in 3D che impedisce l'avvio delle macchine durante la manutenzione

Parti funzionali per la linea di produzione

Dopo il successo iniziale dei dispositivi di sicurezza, sono state identificate altre opportunità di applicazioni stampate in 3D.

Hanno vagliato delle idee e sono state progettate nuove parti. In primo luogo, pezzi di ricambio che si erano dimostrati difficili da sostituire. L'esternalizzazione di pezzi fuori produzione o la loro importazione è costosa e richiede molto tempo. Il team ha immediatamente notato che la stampa 3D non solo consentiva di risparmiare tempo e denaro, ma era anche in grado di stampare parti in plastica che potevano funzionare come sostituzioni strutturali di parti metalliche.

3D printed functional parts replaced traditional metal partsLe parti funzionali stampate in 3D rimuovono i vincoli di progettazione associati ai processi di produzione tradizionali
No stock needed with 3D printed functional replacement partsRicambi funzionali stampati in 3D possono essere creati senza necessità di tenere uno stock

 

Ottimizzazione dei progetti

Il bello della stampa 3D è che è facile iterare i progetti alla perfezione. Un ingegnere può creare rapidamente progetti alternativi e testare le parti in loco, mantenendo i costi e i tempi di produzione relativamente bassi. Le materie plastiche sono più leggere della maggior parte dei metalli e sono relativamente forti quando vengono applicati i giusti principi e materiali di progettazione. È anche molto facile riprogettare le parti per funzionare ancora meglio senza i vincoli dell'outsourcing.

Al birrificio di Siviglia, il team di Juan è stato in grado di sostituire varie parti riprogettate con un design ottimizzato. Ad esempio, una parte metallica utilizzata con un sensore di qualità su un nastro trasportatore spesso rovescia le bottiglie, creando un blocco o facendo cadere le bottiglie buone sul pavimento. Le parti riprogettate e stampate in 3D hanno prevenuto questo problema, salvando bottiglie, tempoe denaro.

Heineken optimized the conveyor belt bottle guide preventing blockagesHeineken ha ottimizzato la guida delle bottiglie del nastro trasportatore con parti stampte in 3D per prevenirne il blocco

 

Strumenti per il controllo della qualità e la manutenzione

Le aziende comunemente stampano 3D utensili personalizzati, maschere e dime. Heineken ha realizzato vari strumenti per rendere la manutenzione più facile e veloce sulle proprie macchine. Questi utensili sono solitamente stampati con Tough PLA, facili da stampare, conresistenza e flessibilità simili all'aBS. Uno di questi strumenti è lo strumento di arresto, che allenta e stringe le colonne delle rotelle guida che applicano le etichette alle bottiglie. Prima dell'adozione della stampa 3D, questo strumento veniva realizzato con macchine CNC.

With 3D printing, the tool’s production cost was reduced by 70%, and delivery time from three days to one day. Con la stampa 3D, il costo di produzione dello strumento è stato ridotto del 70% e i tempi di consegna da tre giorni a un giorno. Uno strumento semplice come la taglierina toroidale per gomma viene stampato in meno di un'ora, che mediamente richiedeva 10 giorni per essere consegnata in outsourcing.

3D printed tools make maintenance easier and less time consumingGli strumenti stampati 3D semplificano la manutenzione e richiedono meno tempo
3D printing enables Heineken to create custom quality check toolsLa stampa 3D consente ad Heineken di creare strumenti di controllo qualità personalizzati

 

Scegliere il giusto materiale

La gamma di materiali Ultimaker si è dimostrata utile per Heineken Spagna. Molte delle parti stampate subiscono stress, alte temperature, umidità o numerosi impatti per un lungo periodo di tempo. Ecco perché avere il materiale giusto per ogni applicazione è così importante.

Heineken Spagna utilizza diversi materiali Ultimaker come il Tough PLA, il Nylon, e il materiale semi-flessibile TPU 95A. Questi materiali hanno eccellenti proprietà meccaniche per resistere all'usura della linea di produzione. Il Tough PLA viene spesso utilizzato per allineatori e utensili, mentre il nylon viene utilizzato per pezzi che devono funzionare con parti metalliche. La flessibilità del TPU 95A è ideale per paraurti e parti protettive.

Parts are being developed and printed in Heineken's 3D LabLe parti sono state sviluppate e stampate nel 3D Lab di Heineken

 

Risultati iniziali dell'impianto pilota

Dopo aver utilizzato le stampanti Ultimaker S5 a Siviglia per un anno, Heineken considera il progetto pilota un successo. A ciò si sono aggiunti i risultati di maggiore sicurezza dei dipendenti, e riduzione dei tempi di consegna e dei costi di tutte le parti stampate.

Grazie alla stampa 3D di parti funzionali finali su richiesta per la linea di produzione, Heineken è stata in grado di ottimizzare la funzionalità e la disponibilità di tempo. Regolando il design delle parti funzionali della macchina, Heineken ha aumentato l'efficienza della linea. Gli strumenti personalizzati hanno reso le operazioni di manutenzione e cambio di produzione notevolmente più semplici e veloci per i dipendenti.

In media, Heineken ritiene che la consegna di tutte le parti richieste sia in media dell'80% più veloce rispetto all'outsourcing esterno. Anche i costi di una parte stampata rispetto alla lavorazione tradizionale sono in media inferiori dell'80%.

"La stampa 3D ha dimostrato di essere una tecnologia che ci aiuta, apporta valore a noi e consente alle nostre persone di lavorare in modo più efficiente."
Juan Padilla González (right) is responsible for Sevilla's hugely successful 3D printing pilotJuan Padilla González (destra) è responsabile del progetto di stampa 3D di successo di Siviglia

 

Adozione globale della stampa 3D

Il successo di Siviglia con la stampa 3D non è passato inosservato. La società sta impostando i prossimi passi per identificare la possibilità di scalare i benefici della stampa 3D. La produzione additiva consente agli ingegneri e agli altri dipendenti di esaminare le sfide e le opportunità da diverse prospettive. 

Progetti e soluzioni possono essere facilmente condivisi sulla rete. Ciò accelera la distribuzione globale di nuove applicazioni perché le parti possono essere inviate digitalmente anziché fisicamente. Evita anche i costi di spedizione internazionale e riduce i trasporti, riducendo dunque anche i costi ambientali.