"As vivid as a 3D CAD model is, it just doesn't tell you as much as a physical model can about what will come off the production line. We're making more money by creating prototypes for our sales force, giving them something concrete and convincing to show major auto companies and private-label customers." – Matt Lamb, Tire Designer, Continental Tire

If you drive, ride, or bike, chances are good you are rolling on “Conti” tires. Continental Tire the Americas, LLC is a group of the Germany-based Continental Corp., which is the number-one tire maker in its home country, number two in Europe, and number four worldwide. The products are sold under a host of different brands, including Continental, General Tire and Uniroyal in Europe.

Auf den ersten Blick ist ein Reifen einfach ein Reifen, aber jeder Continental-Baureihe liegen überraschend viele Überlegungen zugrunde. Welche Art von Fahrzeugen soll der Reifen tragen? Worauf kommt es besonders an? Bremswirkung? Treibstoffverbrauch? Leistung? Und natürlich: Wie soll das Profil aussehen?

Tread design is where the rubber meets the road in tire making. It is equal parts engineering and aesthetics, and designers need prototypes on demand to drive good group decisions. Early in development, tire designers take input from marketers and engineers who separately lay out requirements for each new line of tires. Designers synthesize the input and come up with dozens of potential tread designs. Every zig, zag, groove and gap has a specific purpose and had better have eye appeal. “Looks aren’t everything, but everyone wants a cool-looking tire,” says Matt Lamb, a Continental tire designer based in Ft. Mill, S.C.

Die Herausforderung

Rasches Generieren zahlreicher Profilmuster

From dozens of initial concept drawings, designers develop half a dozen into full-fledged three-dimensional computer-aided design (CAD) models. Although tires may seem like simple things, they’re very complex to design. They’re a torus shape – that is, they have a curved circumference and curves in the cross section. To simplify and accelerate design work, Continental developed proprietary modeling software called TireWizard that operates on top of its 3D CAD software.

Years ago, Continental recognized the value of turning the CAD models on their computer screens into rapid physical prototypes that employees could hold in their hands while evaluating design alternatives. “As vivid as a 3D CAD model is, it just doesn’t tell you as much as a physical model can about what will come off the production line,” says Lamb.

Die Lösung

3D-Druck

Continental invested at that time in a Fused Deposition Modeling (FDM) 3D printer. As advertised, it created 3D prototypes. Whether they were rapid prototypes was open to interpretation. Every printing job took 50 hours or more.

Frustrated with the slow printing action, Continental decommissioned the machine and evaluated alternatives for upgrading. Speed, of course, was the main consideration. Continental tire designers needed a fast machine that could churn out prototypes without a lot of wasted time and effort. After months of evaluation, Continental representatives determined that the ProJet®CJP full-color 3D printer was the fastest 3D printer on the market, as well as the most affordable to purchase, operate and maintain.

Das Ergebnis

Höhere Geschwindigkeit und Effizienz, niedrigere Kosten

Continental ist mit seiner Investition hoch zufrieden. Der ProJet braucht für die Ausgabe von Profilmustern im Format 254 x 127 mm (10 x 5 Zoll) fünf Stunden, gegenüber den 50 Stunden, die das FDM-Gerät benötigte. Die Zeitersparnis vervielfacht sich, wenn Continental drei verschiedene Muster gleichzeitig druckt, was mit dem FDM-Gerät praktisch nicht möglich war.

Der ProJet ist nicht nur schneller, sondern verursacht darüber hinaus nur die Hälfte der Kosten, die bei dem stillgelegten Drucker des Unternehmers angefallen waren. Ein Profilmuster kostet nur noch 100 USD an Werkstoff, gegenüber mehr als 200 USD für ein mit dem FDM-Drucker hergestelltes Muster.

Another dramatic difference between the two devices is the Projet CJP's surprisingly low maintenance requirements. To create a prototype, the FDM device squirted a glue-like substance from a small nozzle that would regularly clog. Even worse, it would then harden. Lamb and his colleagues had to regularly dismantle, clean, reassemble and recalibrate the machine – a task that was clearly beyond the scope of routine maintenance.

The ProJet’s speed and negligible maintenance requirements have created time for Lamb’s division to accomplish more work in the same amount of time, including printing models for a commercial tire group in Illinois that remotely downloads 3D files to the 3D printer in Ft. Mill.

„Wir sind außerordentlich zufrieden mit dem ProJet, weil er so schnell ist“, freut sich Lamb. „Wir verbringen mehr Zeit mit Designarbeiten und weniger Zeit mit der Herstellung von Prototypen oder dem Reparieren von Geräten, die ohne Vorwarnung ausfallen. Der Designzyklus bietet nun mehr Raum für die Entwicklung, Diskussion, Beratung und Verfeinerung der Profildesigns, die unsere Kunden letztlich am besten zufriedenstellen werden.“

Wir sparen nicht nur am Kaufpreis und am Werkstoff, sondern steigern sogar noch unseren Umsatz, indem wir Prototypen für unsere Vertriebsmitarbeiter herstellen, damit sie großen Automobilfirmen und Markenherstellern etwas Konkretes und Überzeugendes zeigen können. Das wäre früher einfach zu viel Arbeit gewesen, ist für uns aber ein großer Vorteil gegenüber unseren Mitbewerbern, die nur mit Zeichnungen aufwarten können. Dank dem ProJet läuft hier bei Conti alles rund.“