Kẹp Ghế In 3D của GM Đánh Dấu Một Tương Lai Xe Hơi Rẻ Hơn, Tốt Hơn

Điều đầu tiên làm bạn ngạc nhiên, tín hiệu cho thấy tòa nhà văn phòng màu mè ở Michigan này là một chút lạnh lùng hơn so với một tòa nhà văn phòng bình thường, là mùi. Mùi chua, kim loại, nhựa, cháy, mùi mà loại mùi khiến bạn tự hỏi: Có điều gì thực sự không nên cháy đang cháy ở đây không?

Không, không, nói Dave Bolognino, người đứng đầu bộ phận chế tạo thiết kế của General Motors. Đó chỉ là sản phẩm phụ của in 3D. Trong một ngành công nghiệp ô tô đang thay đổi, đây là mùi của sự đổi mới ('lặp nhanh' theo cách nói kinh doanh). Và mùi này có thể tràn ngập các phần khác của công ty.

Khoảng 30,000 phần nguyên mẫu được in mỗi năm tại Trung tâm Công nghệ Warren, nơi đây là tổ ấm rộng lớn, ngoại ô của nhiều nỗ lực nghiên cứu và phát triển của hãng sản xuất ô tô này, có hơn 20,000 nhân viên GM. Những phần này được sản xuất từ ít nhất chín loại vật liệu—kết hợp giữa nhựa và kim loại và bột—và được sử dụng, chủ yếu, cho việc nguyên mẫu nhanh, cho những người muốn nhanh chóng hình dung hoặc hiểu được một loại mới của bộ phận hoặc cấu hình ô tô sẽ trông như thế nào. Điều này không mới: GM đã in 3D nguyên mẫu trong ba thập kỷ, bắt đầu dưới sự giám sát của cha của Bolognino, John, hiện đã nghỉ hưu ở độ tuổi gần 80.

Hôm nay, những công nhân được đào tạo đặc biệt điều hành các máy in sáu ngày một tuần, ba ca mỗi ngày, một chuỗi không ngừng các bộ phận nhảy ra khỏi khuôn và theo dõi sự hình thành của các đồng hợp chất từ bột và nhựa lỏng. Không có giới hạn thực sự đối với những gì nhân viên có thể nghĩ ra và in ra, như Bolognino nói, đứng trước một loạt các kệ đựng những chiếc mini-bumper màu xám, bánh xe và các hình vuông nhựa không xác định nguội ngắt ngay sau các máy in. Tuy nhiên, có một giới hạn đối với những gì họ sẽ in. Một nhóm thiết kế một lần yêu cầu một chai Coca-Cola nhựa, để sử dụng trong một mô hình giữ cốc. “Đây là một đô la năm mươi,” Bolognino nói với họ. “Đi mua một cái đi.”

In 3D, còn được biết đến là chế tác thêm, không phải mới, nhưng bạn sẽ thấy nó ngày càng xuất hiện trong nhiều sản phẩm tiêu dùng hơn bao giờ hết. Những người làm giày, cấy ghép răng, tai nghe và thậm chí là động cơ máy bay sử dụng các bộ phận được in. Chính phủ Obama đã giúp khởi động Viện Đổi mới Chế tác Thêm Quốc gia vào năm 2012, một liên minh 70 triệu đô la của các doanh nghiệp và trường đại học cam kết tìm ra cách mới để sử dụng chế tác thêm để thúc đẩy doanh nghiệp Mỹ. Quy trình này cho phép những ngành công nghiệp này tạo ra các bộ phận có hình dạng kỳ lạ nhanh chóng hơn và linh hoạt hơn so với quá khứ.

Và bên ngoài phòng làm việc có mùi khó chịu của GM, in 3D đang chuẩn bị trở thành một phần quan trọng hơn nữa của quy trình sản xuất ô tô. Những hãng sản xuất ô tô như đại gia Detroit đang nghĩ về cách họ có thể tích hợp quy trình này vào các phương tiện sản xuất thực sự, loại mà những người thường xuyên lái xe hằng ngày.

“Ngành công nghiệp ô tô đã dẫn đầu trong việc sử dụng chế tác thêm trong 30 năm trong không gian nguyên mẫu,” nói Mark Cotteleer, người đứng đầu Trung tâm Nghiên cứu Tích hợp của công ty tư vấn Deloitte và đã nghiên cứu về chế tác thêm trong suốt năm năm qua. “Chúng tôi thấy họ bắt đầu chuyển sang sản xuất bộ phận theo cách hạn chế, chủ yếu ở mức sản xuất thấp.”

Trong tháng 5, GM đã trình làng nỗ lực của mình để đưa thêm công nghệ in 3D vào ngành sản xuất ô tô. Kết quả là—đợi chờ điều gì đó—một giá đỡ ghế làm từ thép không gỉ. Một chiếc giá đỡ ghế có vẻ rất kỳ lạ. Tuy nhiên, chủ nhân ô tô sẽ không bao giờ nhìn thấy nó.

Nhìn chung, việc xây dựng loại giá đỡ như thế này, cung cấp một nền tảng chắc chắn cho ghế và khóa an toàn, đòi hỏi khoảng tám bộ phận riêng lẻ, được mua từ nhiều nhà cung cấp ô tô khác nhau. Chiếc giá đỡ mới, kỳ lạ này được tạo ra như một thành phần liên tục, với mỗi râu cong phục vụ một mục đích ổn định cụ thể. Kết quả là, nó nhẹ hơn 40% và mạnh mẽ hơn 20% so với tiêu chuẩn, theo GM nói. Đối với các nhà sản xuất ô tô muốn kích thích người tiêu dùng bằng hứa hẹn về các phương tiện di chuyển nhanh hơn với hiệu suất xăng cao hơn, việc nhẹ cân gia tăng như thế này là một con đường đến sự chiếm lĩnh thị trường.

GM tạo ra giá đỡ ghế như một dự án demo phối hợp với Autodesk, công ty phần mềm thiết kế và kỹ thuật đặt trụ sở tại San Francisco, có một kỹ sư liên tục làm việc chung với đội thiết kế của hãng ô tô tại Michigan. Công nghệ của Autodesk giúp các nhà thiết kế của GM nhập vào các tham số—vật liệu, yếu tố cần phải có như lỗ cho bu-lông, chi phí, độ cứng của đối tượng, khối lượng—để tạo ra cách sáng tạo mới để ghép các bộ phận lại với nhau. Kết quả là một điều gì đó mà Salvador Dalí có thể đã mơ thấy. In nó ra bằng thép, et voilà: một cách tiếp cận mới để giữ mọi người cài đai an toàn.

Hiện tại, những loại giá đỡ ghế như vậy vẫn chưa xuất hiện trong ô tô sản xuất hàng loạt. Chi phí của quá trình sản xuất gia tăng đã giảm rất nhiều trong vài thập kỷ qua, nhưng vẫn chưa rẻ đủ để sản xuất hàng loạt. Quá trình in vẫn quá chậm cho một công ty sản xuất hơn 8,000 phương tiện mỗi ngày. Và tích hợp quy trình này vào dây chuyền sản xuất không phải là điều dễ dàng. “Điều này không chỉ là việc mua một máy in 3D," Cotteleer nói. “Đối với in ấn quy mô công nghiệp, cần phải có một hệ thống cơ sở dữ liệu số hoàn chỉnh để gửi các tệp tin đến nơi cần thiết. Và mô hình đó sẽ là gì?”

Tuy vậy, GM nhìn nhận sự hứa hẹn lớn từ những thứ như giá đỡ ghế kỳ lạ. “Mỗi chiếc xe của chúng tôi có 30,000 bộ phận và chi tiết,” nói Kevin Quinn, Giám đốc Thiết kế và Sản xuất Thêm của hãng ô tô. “Một thay đổi có thể là thực tế, có thể có 100 hoặc 1,000 bộ phận được in. Năm năm nữa, con số đó có thể tăng lên 5,000 không? Mười năm nữa, có thể là 10,000 không?” Kết quả có thể là một chiếc xe đẹp hơn, hiệu quả vật liệu hơn, nhẹ hơn và nhanh hơn.

Trong khi đó, GM cho biết họ cũng sẽ sử dụng công nghệ sản xuất thêm để tạo ra các công cụ đặc biệt được sử dụng trong quá trình sản xuất ô tô và tùy chỉnh các yếu tố trang trí mịn màng cho những người mua đơn lẻ. (Lưới tản nhiệt có in chữ cái cá nhân, ai muốn không?)

Tất nhiên, đừng mong đợi rằng toàn bộ ô tô sẽ được in ấn ngay lập tức. “Điều này không phải là panacea,” Cotteleer nói, giải thích rằng một chiếc ô tô được in 3D hoàn toàn sẽ không có ý nghĩa tài chính. Nhưng đó cũng không phải là điều mà nhà sản xuất ô tô nên phớt lờ.

Những câu chuyện tuyệt vời khác từ Mytour

• Chào mừng đến với chiếc máy bay bay táo bạo nhất mọi thời đại
• Người đàn ông tại Sonos đang xây dựng internet âm thanh
• Crazy Rich Asians không làm thay đổi gì cả—nhưng cũng làm thay đổi mọi thứ
• Các ngôn ngữ lập trình cuối cùng có thể đã gần đạt đến tình trạng ổn định
• Tương lai của truyền hình là ... thêm truyền hình
• Đang tìm kiếm thêm? Đăng ký nhận bản tin hàng ngày của chúng tôi và không bao giờ bỏ lỡ những câu chuyện mới nhất và tuyệt vời nhất của chúng tôi