Klantcase: enorme winst voor PGV dankzij het Shop System

Dennie Rijk
06-04-22

Het in Karnes City, Texas, gevestigde PGV heeft meer dan drie decennia ervaring met het produceren van apparatuur voor de olie- en gasindustrie, lucht- en ruimtevaart, robotica en automatisering. Naast de traditionele productie middels CNC-verspaning, beweegt het bedrijf zich nu in de richting van de next-generation productie door het 3D-printen van metaal op productieniveau te integreren.

De uitdaging

Na meer dan drie decennia onderdelen te hebben geproduceerd met behulp van conventionele methoden – met name CNC-verspaning – voor een groot aantal klanten, is PGV zeer vertrouwd met de uitdagingen waarmee fabrikanten zich geconfronteerd zien.


Gereedschapskosten en doorlooptijden

Traditionele volumeproductie – of dit nu gaat om verspanen, gieten of smeden – vereist harde gereedschappen en bevestigingen die vaak tienduizenden euro’s kosten en weken aan productietijd vergen.

Geen flexibiliteit

Naast het kostenaspect hebben de lange doorlooptijden een significante impact op het vermogen van een onderneming om snel in te spelen op nieuwe of veranderende eisen van klanten. Maakbedrijven worstelen door deze beperkingen met de doorvoer van herontwerpen van onderdelen en nieuwe iteraties van bestaande ontwerpen.

Waar veel van deze bedrijven prototypes in kunststof printen om een juiste pasvorm te testen, vereist het functionele testen het vervaardigen en gebruiken van metalen onderdelen. Dit is een proces dat duur is en veel tijd kost.

Voorraadbeheer

De lange doorlooptijden die inherent zijn aan traditionele productietechnieken gaan ook gepaard met uitdagingen voor het voorraadbeheer. Klanten tijdig voorzien van reserveonderdelen betekent dat producenten grote aantallen reserveonderdelen op traceerbare voorraad moeten leggen, alsook de bijbehorende gereedschappen en toebehoren die nodig zijn om ze te produceren.

Met de groei van 3D-metaalprinten de afgelopen jaren – groei zowel in de mogelijkheden voor complexe functionele onderdelen als in de adoptie door de industrie – zag PGV kansen om elk van deze uitdagingen aan te pakken.

Het Desktop Metal Shop System bleek het ideale systeem om dat te doen.

De Shop System-oplossing

Hoewel minder dan een jaar geleden geïnstalleerd, is de impact van Shop System op de bedrijfsvoering van PGV nu al onmiskenbaar.

Naast het drastisch terugdringen van de kosten en doorlooptijden heeft het systeem PGV in staat gesteld te groeien door het vrijkomen van productiecapaciteit en het vereenvoudigen van het voorraadbeheer. Dit alles leidde tot een flexibelere en efficiëntere bedrijfsvoering.

Bedrijfsgroei

Meer productiecapaciteit, betere dienstverlening

Dankzij toegenomen productiesnelheid door Shop System is PGV veel flexibeler, waardoor het nu ook kleine en middelgrote orders kan aannemen die voorheen niet mogelijk waren door de hoge gereedschapskosten en lange doorlooptijden.

Daar waar er normaliter tot wel vijf processen nodig waren om een boorgat te bewerken, vereenvoudigt Shop System dit proces aanzienlijk, en maakt het tevens ruimte vrij in het machinepark, waar nu andere orders kunnen worden gedraaid.

Het vervallen van de noodzaak voor gereedschappen maakt het gemakkelijk voor PGV om de snelheid van de veranderende wereld bij te benen. Het bedrijf kan bijvoorbeeld het ontwerp van onderdelen snel updaten om aan veranderende klantenwensen tegemoet te komen of geheel nieuwe ontwerpen introduceren zonder de gebruikelijke lange vertragingen die deze bij traditionele maakmethoden tot gevolg hebben.

Het systeem stelt het bedrijf in staat om onderdelen te maken, deze onder echte bedrijfsomstandigheden functioneel te testen en op basis van de bevindingen te optimaliseren. Dit alles in minder tijd dan het zou kosten om alleen al het geharde gereedschap te maken.

Bedrijfsvoering

Terugbrengen fysieke voorraad met 50%

Door de deur open te zetten voor het on-demand produceren van onderdelen stelde het Shop System PGV in staat om haar onderdelenvoorraad met maar liefst 50 procent te reduceren. In plaats van magazijnlogistiek en het beheren van grote fysieke goederenstromen, kunnen ontwerpen nu worden opgeslagen in een ‘digitaal magazijn’ en worden geprint wanneer ze daadwerkelijk nodig zijn.

Tijdbesparing

Terugbrengen doorlooptijden met 50-80%

Met de transitie van verspanen naar binder jetting zag het bedrijf vergelijkbare afnames van doorlooptijden. Orders die ooit tot wel vijf unieke bewerkingsstappen vereisten, werden nu tot één enkele productiestap teruggebracht. Afhankelijk van het onderdeel werden doorlooptijden teruggebracht met minstens 50%, maar ook tot zelfs 80%.

Meer weten over het Shop System?

Bekijk een video, specificaties en toepassingen!

Naar de productpagina

Waarom Desktop Metal?

Met hun wens om next-generation productietechnologie in hun machinepark te integreren, onderzocht PGV zeer uiteenlopende 3D-printmogelijkheden. Uiteindelijk kozen ze voor Shop System die na uitvoerig testen en benchmarking als beste uit de bus kwam.

Enkele van de belangrijkste factoren die de keuze van het bedrijf bepaalden, waren de uitmuntende materiaaleigenschappen die Shop System-onderdelen lieten zien. Kritische eigenschappen zoals sterkte, stijfheid en hardheid bleken voor onderdelen die met Shop System geproduceerd waren vergelijkbaar of zelfs beter te zijn dan bij traditionele productiemethoden. Hierdoor was ook succes verzekerd voor de zware bedrijfsomstandigheden die gereedschappen tijdens boringen voor hun kiezen krijgen.

De hoge printkwaliteit van Shop System betekent ook dat PGV zelden onderdelen hoeft na te bewerken. Ze kunnen direct na het sinteren worden ingezet.

De kosten – in het bijzonder de kosten per onderdeel – waren ook een belangrijke overweging. Door het elimineren van de noodzaak voor gereedschappen helpt Shop System PGV duizenden euro’s aan gereedschapskosten te besparen, terwijl nog steeds dezelfde hoge kwaliteit eindproducten wordt geleverd.

Downhole Tool Slip (boorgatborgwiggen)

Deze borgonderdelen zijn cruciale componenten in een production packer die wordt gebruikt bij olie- en gasboringen.

Laytertec_Tool_Slip-1Nadat ze tot de juiste diepte zijn afgezonken, worden de wigvormige onderdelen naar buiten gedrukt waardoor de uitstulpingen aan het oppervlak van het borgsysteem in de boorwand worden gedrukt. Door het zich ‘vastbijten’ ontstaat er een krachtige grip die voorkomt dat het gereedschap onder druk beweegt of loskomt. Eenmaal in de juiste positie kan het borgsysteem aan enorme drukken worden blootgesteld. Het is dus essentieel dat deze onderdelen sterk genoeg zijn om de resulterende krachten het hoofd te bieden.

De uitmuntende materiaaleigenschappen van Shop System-onderdelen garanderen dat de onderdelen ook in echte en zware bedrijfsomstandigheden goed functioneren. Omdat Shop System de noodzaak voor gereedschappen elimineert, kan PGV deze borgwiggen in veel minder tijd produceren dan wanneer dit middels verspanen zou gebeuren. Hierdoor hoeft het bedrijf veel minder reserveonderdelen op voorraad te houden. Het stelt PGV bovendien in staat ontwerpen snel aan te passen aan verschillende scenario’s en het nieuwe ontwerp zonder vertragingen in productie te nemen.

Tweedelige gereedschapsborgwig

Als speciaal deel worden deze borgwiggen normaliter gefreesd. Dit is een tijdrovend en arbeidsintensief proces, helemaal omdat het product uit twee delen bestaat.

Layertec_Two-Part Tool Slip

Door Shop System te gebruiken, kon PGV de doorlooptijden voor beide delen drastisch verkorten, wat ook de mogelijkheid gaf de fysieke voorraad te verkleinen. Door de delen nu snel on-demand te kunnen printen, is PGV in staat ze op te slaan in een ‘digitaal magazijn’ en ze alleen te printen op het moment dat ze nodig zijn.

Buisanker

Deze buisankers worden gebruikt om verplaatsing van de buizen te voorkomen tijdens het oppompen van olie met zogenoemde jaknikkers.

Layertec Tubing Anchor

Traditioneel worden ze middels arbeidsintensieve verspanende bewerkingen vervaardigd, die tot wel vijf verschillende stappen en inspanningen omvatten. Dankzij Shop System kan PGV de onderdelen nu in één keer printen. Dit verkort de doorlooptijden aanzienlijk en ook hier is de benodigde magazijnvoorraad veel kleiner geworden. Bijkomend voordeel is dat het gebruik van Shop System ook het bestaande machinepark vrij maakt voor andere productieorders.

Gereedschapsborgwig (links) en zuiger (rechts)

Om de dure productie van deze onderdelen te rechtvaardigen, die meestal gegoten en/of verspaand worden, moet PGV relatief grote hoeveelheden produceren en deze vervolgens opslaan in een magazijn.

Layertec Tool Slip en Piston

Dankzij Shop System daarentegen kon het bedrijf echter uit de voeten met vele lagere productievolumes – in sommige gevallen volstonden productieruns van slechts 20 onderdelen – wat zowel resulteerde in lagere productiekosten als lagere magazijnkosten. Andere doorslaggevende overwegingen voor deze onderdelen waren de hoge sterkte om zeker te zijn dat ze de hoge drukken in de bron kunnen weerstaan. Voor wat betreft materiaaleigenschappen – waaronder sterkte – voldoen onderdelen die met Shop System zijn vervaardigd aan de strenge olieboringseisen en garanderen ze een juiste werking, ook in zware bedrijfsomstandigheden.

Gereedschapsborgwig (links) en ring (rechts)

Hoewel ze nog steeds door een klein aantal klanten gebruikt worden, kon PGV door de lage vraag het op voorraad houden van vervangingsonderdelen als een gereedschapsborgwig niet langer rechtvaardigen. Door echter gebruik te maken van Shop System, kan het bedrijf deze onderdelen nu snel en eenvoudig on-demand produceren, zelfs in het geval van extreem lage volumes.

Layetec Tool Slip and Ring

Shop System vereenvoudigt ook de productie van de ring, die een getrapte inwendige diameter kent. Hoewel het lastig was deze nauwkeurig te produceren met traditionele methoden, kan de geometrie met Additive Manufacturing eenvoudig worden opgebouwd, waardoor PGV toch in staat is het onderdeel eenvoudig en precies te produceren.

Conclusie

Shop System stelde het bedrijf in staat om tijd te besparen door verschillende CNC-beweringstappen en arbeidsuren voor vele onderdelen te elimineren. Dit verkorte de doorlooptijden aanzienlijk, in sommige gevallen tot wel 50%. Het versnellen van de productie van sommige onderdelen stelde het bedrijf bovendien in staat de magazijnvoorraad drastisch te verkleinen – tot 50% voor sommige onderdelen, waardoor ook op magazijnkosten werd bespaard. Door de productie van sommige onderdelen aan Shop System over te dragen, kan PGV ook productiecapaciteit vrijmaken voor hun eigen machinepark en andere productieorders aannemen, waardoor de mogelijkheden van het bedrijf worden uitgebreid.

Vond je dit artikel interessant?

Krijg de nieuwste blogs direct in je mailbox door je hieronder in te schrijven.
Je geeft toestemming aan Layertec om je ingediende persoonlijke informatie op te slaan en te verwerken om je van de gevraagde informatie te voorzien.

Dennie Rijk
Dennie volgt alle ontwikkelingen op gebied van 3D printen op de voet. Hij is de ideale gesprekspartner voor bedrijven die zich oriënteren op 3D printen en vertelt met veel enthousiasme over mogelijke toepassingen.

Ook interessant voor u