Il prototipo risulta essere l'anello mancante per il produttore di utensili

Un prototipo di stampo in Kirksite può essere costruito nel giro di poche settimane. Immagini: Auto Metal Craft

Tooling Systems Group, Grand Rapids, Michigan, è una famiglia consolidata di stampi per stampaggio, attrezzature per stampi, sistemi di assemblaggio, fabbricazione di lastre di acciaio, vendita di macchinari e aziende di lavorazione conto terzi. TSG è un fornitore approvato di livello 1 di utensili per stampaggio di produzione di grandi volumi per un invidiabile assortimento di OEM automobilistici, tra cui GM, Ford, Toyota, Honda, BMW, FCA, Nissan, Volkswagen e Mercedes-Benz.

L'azienda ha iniziato la sua attività nel 1983 con cinque fustellatori e oggi conta 600 dipendenti. Ha accresciuto le sue capacità e capacità tramite acquisizioni e ora è un'organizzazione composta da 13 aziende.

Il gruppo responsabile dell'utensileria si trovava in situazioni in cui perdeva alcuni progetti perché non disponeva di competenze e capacità di prototipazione interne. Quando ha esternalizzato la prototipazione, non è stata in grado di essere competitiva in termini di costi. La direzione dell'azienda ha cercato un'azienda prototipo da inserire.

Entra in Auto Metal Craft, Oak Park, Michigan. Il produttore è specializzato nella prototipazione e nello stampaggio di piccole tirature da oltre 70 anni. Cinquanta dipendenti eseguono internamente attrezzature, taglio laser, funzionalità di stampa e ispezione, GMAW robotizzato e saldatura a resistenza. Il suo più grande cliente è GM.

La passione di Auto Metal Craft per il settore e la sua competenza erano abbastanza consolidate. Negli ultimi cinque anni l’azienda ha raddoppiato le sue dimensioni.

TSG ha fatto un'offerta per l'acquisto dell'azienda prototipale e Auto Metal Craft ha accettato. Il presidente dell'azienda Kent Woody si ritirò e il vicepresidente Chuck Karch accettò la carica di presidente. L'accordo si è concluso il 22 agosto 2022.

"TSG stava cercando di acquistare o fondersi con un fornitore di prototipi/produzione a basso volume. Stavano perdendo opportunità perché non avevano le proprie capacità di prototipazione", ha commentato Karch. "Abbiamo la conoscenza e il know-how per realizzare utensili a breve termine."

Karch ha aggiunto: "Siamo ancora Auto Metal Craft, ma facciamo parte del Tooling Systems Group".

Il fatto che una grande azienda di utensili abbia riconosciuto di aver bisogno di capacità di prototipazione sottolinea davvero l’importanza di possedere tale capacità.

"Alcune aziende hanno parlato di abbandonare la prototipazione, dicendo che possono sostituirla con la simulazione al computer. Ne ho sentito parlare negli ultimi 25 anni", ha detto Karch. "Questo è così lontano dalla verità. Hanno ancora bisogno di queste parti fisiche."

Ci sono lezioni apprese durante la convalida con un prototipo. Le modifiche possono essere apportate più facilmente utilizzando gli utensili prototipo prima della produzione degli utensili rigidi.

Le case automobilistiche acquistano parti e assemblaggi prototipi da Auto Metal Craft per convalidarli. Potrebbero eseguire crash test o metterli su una pista di prova. Vogliono convalidare un veicolo fisico prima che entri in produzione, sostiene Karch.

"Inoltre, ci sono lezioni apprese durante la convalida... 'Oh, questo non ha funzionato'", ha continuato Karch. "Oppure il reparto di produzione arriva e dice: 'Ehi, non possiamo farlo in produzione.' Quindi, ammorbidiranno alcune aree, apporteranno alcune modifiche e, nella maggior parte dei casi, torneranno da noi durante il programma e noi prototiperemo anche le modifiche al design."

Il materiale degli utensili del prototipo è solitamente diverso; il processo per realizzarlo è diverso e in tempi più brevi; gli stampi sono più piccoli e il materiale dell'utensile può essere rifuso e riutilizzato subito dopo la realizzazione delle parti soddisfacenti, il che influisce sul prezzo dell'utensile. La cosa più significativa è che il tempo per realizzarlo è molto più breve, ha riferito Karch.

Utensili duri. Possono essere necessari mesi per progettare attrezzature complesse e di lunga durata e 30 settimane per costruirle. "Uno stampo di trasferimento potrebbe essere lungo 30 piedi ed essere semplicemente molto ingombrante. Sono costruiti in acciaio duro, come il D2. Possono essere molto costosi, con molte piccole parti di utensili tutte assemblate in grandi scarpe per stampi. Tutto è progettato in lo strumento."

Ad esempio, su una linea di trasferimento, un alimentatore automatizzato svolge la lamiera e la inserisce nell'utensile per formare la parte. Nello stesso utensile possono essere presenti tre o quattro operazioni di formatura e alcune operazioni di rifilatura. I rivestimenti esterni e tutti i fori sarebbero probabilmente forati nello stampo. Lo stampo può essere dotato di camme che formano le flange, ha detto Karch. "Quindi, ci possono essere 10 stazioni in uno strumento e alla fine viene prodotta una parte completa."