Vai alternatīvu liešanas procesu drukāšana var samazināt pelējuma izmaksas?

1. Izmaksu problēma ar tradicionālajām liešanas veidnēm: fiksētie izdevumi padara "mēroga slazdu" vēl sliktāku.
Klasisko liešanas metožu izmaksu struktūrai ir liela "fiksētu izmaksu dominējošā" funkcija, un šo procesu ekonomika ir ļoti atkarīga no izmaksu izkliedes, izmantojot lielu - mēroga ražošanu. Piemēram, automobiļu motora cilindra korpusa veidņu komplekta izstrādes izmaksas ir pat 2,3 miljoni juaņu, kas ir 41% no kopējām projekta izmaksām. Kuģa kloķvārpstas liešanas projektam bija jābūt četriem pelējuma remontiem, jo ​​plūsmas kanālā ir dizaina trūkumi, kas maksāja papildu 600 000 juaņu un aizkavēja piegādi par 42 dienām. Trīs galvenās problēmas padara veidnes tik dārgas:
Materiālu un apstrādes izmaksas: lielām un sarežģītām veidnēm jums ir nepieciešams īpašs tērauds, kas ir ļoti izturīgs, var rīkoties ar augstu temperatūru un viegli nesadalās. Viens metāla veidņu komplekts var maksāt no 150 000 līdz 800 000 juaņu. Lai iegūtu sarežģītākas strukturālas veidnes, izmaksas var pieaugt vēl vairāk, jo tās ir jāgatavo blokos.
Iterācijas un uzturēšanas izmaksas: veidnes maiņai ir nepieciešams viss “projektēšanas apstrādes montāžas atkļūdošanas process”, kas parasti prasa 3 līdz 5 atkārtojumus. Pelējuma remonta maksas veido 12% no visām hidrauliskā atbalsta kolonnu liešanas projekta izmaksām dizaina trūkumu dēļ.
Uzglabāšanas un inventāra izmaksas: kodolu izgatavošana un formēšana ar rokām ir nepieciešama tradicionālajām smilšu veidnēm, kas maksā 28% no kopējām darbaspēka izmaksām. Iekārta ir pelējuma uzglabāšanas platība apmēram 500 kvadrātmetri, un tā uzturēšana maksā 120000 juaņu gadā.
Situācijās, kad ir mazs - skala, daudz dažādu ražošanas veidu, šī "mēroga ietaupījumu" koncepcija vispār nedarbojas. Piemēram, kad kalnrūpniecības mašīnu uzņēmums izgatavo pielāgotu drupinātāja apvalku, vienas veidnes izmaksas, izmantojot tradicionālās metodes, varētu dalīties līdz 23000 juaņu . 3 drukāšanas tehnoloģijai, no otras puses, virza ražošanu tieši no digitālajiem failiem. Tas samazina pelējuma izmaksas līdz nullei un palielina vienu gabalu peļņu par 27%, salīdzinot ar tradicionālo partijas ražošanu.
2. 3D drukāšanas zemāko izmaksu teorija: pāreja no "fiziskām veidnēm" uz "digitālo ražošanu"
3D drukāšanas tehnoloģija atbrīvojas no nepieciešamības pēc fiziskām veidnēm, sakraujot slāņus viens otram virsū. Tas arī samazina izmaksas trīs veidos:
Veidņu izgriešanas izmaksas: jūs varat izdrukāt smilšu vai sveķu veidnes tieši, apstrādājot metāla veidnes. Piemēram, hidrauliskā atbalsta kolonna ar tradicionālajām metodēm maksā 580 000 juaņu, lai izgatavotu trīs metāla veidņu komplektus. Ar 3D drukāšanu vienīgās izmaksas ir par materiāliem un aprīkojuma nolietojumu, kas ir par 92% mazāk nekā tradicionālo veidņu izmaksas.
Materiālu lietošanas ātrums ir daudz palielinājies: veidošanas procesa laikā tradicionālā smilšu pelējuma izgatavošana zaudē 15% līdz 20% no smiltīm, kas ir daudz materiālu atkritumu. Bet ar digitālo sagriešanu 3D drukāšana kontrolē smilšu daļiņu sedimentācijas ceļu, un materiāla izmantošanas ātrums ir palielinājies līdz vairāk nekā 98%. Reālais - gāzes turbīnu asmeņu projekta pasaules novērtējums parāda, ka 3D drukātās smilšu veidnes ietaupīja 3,2 tonnas pērļu smilšu, salīdzinot ar vecākām metodēm, un vienas sastāvdaļas materiālu izmaksas samazinās par 41%.
Ražošanas cikla saīsināšana: tradicionālās smilšu liešanas veikšana prasa 12 soļus, un visa procesa pabeigšana . 3 D drukāšanas tehnoloģija maina 4 līdz 8 nedēļas, izmantojot dizaina failus, lai tieši kontrolētu drukāšanu. Jūs varat izgatavot smilšu veidni mazāk nekā 24 stundu laikā, un, izmantojot vairākus - komponentu paralēlu drukāšanu, katru dienu varat izgatavot 5 līdz 10 tonnas produktu. Dzelzceļa tranzīta asu projekta gadījuma izpēte atklāj, ka tas prasīja tikai 9 dienas no galīgā dizaina līdz pirmās partijas piegādei ar 20 gatavām precēm. Tas ir par 82% ātrāks nekā tradicionālās metodes un samazina izmaksas par 63%.
3. 3D drukāšanas "zelta lietojumprogrammu scenārijs" ekonomikas ziņā
Pat ja 3D drukāšanai ir graujoša priekšrocība attiecībā uz pelējuma izmaksām, tās ekonomiku joprojām ierobežo trīs galvenie robežnosacījumi:
Partijas lielums: veidojot daudz vienkāršu strukturālu lējumu, klasisko metožu priekšrocības mēroga ir arvien skaidrākas. Piemēram, tradicionālā smilšu liešana var ātri izgatavot plakanas plāksnes un taisnas caurules lielos daudzumos, izmantojot standarta veidnes, kas katra gabala izmaksas padara ļoti zemas. No otras puses, 3D drukāšanai nav vajadzīgas veidnes, bet katra gabala izdrukāšana prasa ilgāku laiku, un materiāla izmaksas ir augstākas nekā tradicionālajiem smilšu materiāliem. Jo lielāks partijas lielums, jo vairāk ietekmē izmaksu uzkrāšanās. Aptuveniem lējumiem, kuriem nav nepieciešama augsta precizitāte vai virsmas kvalitāte, tradicionālās liešanas metodes ir lētākas . 3 d izdrukātās smilšu veidnes ir precīzākas, taču tām ir vajadzīgas īpašas smiltis un saistvielas, lai pārliecinātos, ka drukāšana ir laba. Materiāla izmaksas ir vairāk nekā parastajiem smilšu materiāliem. Kad jūs iekļaujat aprīkojuma nolietojuma, enerģijas izmantošanas un citu faktoru izmaksu izmaksas, kopējās izmaksas ir vēl augstākas.
Materiālu pielāgošanās: Runājot par unikālu materiālu, piemēram, augstas - temperatūras sakausējumu un keramikas, liešanu 3D drukāšanas tehnoloģijai joprojām ir jāatrod veids, kā līdzsvarot materiālu īpašības ar to izmaksām. Piemēram, ir izgatavoti keramikas smilšu veidņu materiāli, kas var izturēt līdz 1600 grādiem, taču tie maksā vairāk nekā trīs reizes vairāk nekā parastie smilšu materiāli, kas padara tos grūti lietojamus lielās nozarēs.
4. Rūpniecības prakse: no "izmaksu jutības" līdz "vērtības radīšanai"
Ražošanas nozare mainās no "izmaksu jutīgas" uz "vērtības radīšanu", pateicoties 3D drukāšanas tehnoloģijai:
Neliels partijas pielāgots ražošanas pārtraukums strupceļā: vēja enerģijas uzņēmums izmanto 3D drukāšanu, lai izveidotu pielāgotas torņu bāzes ar "vienu mašīnu, vienu veidu" un par produktu iekasē par 15% vairāk. Medicīnas jomā pielāgotu protezēšanu, ortotiku un citus personalizētus produktus var projektēt un piegādāt 72 stundu laikā ar atbilstošu kļūdu mazāku par 0,1 mm un izmaksu ietaupījumu 60%, salīdzinot ar tradicionālajām metodēm.
Inovācijas R&D paātrina iterāciju: uzņēmumi, kas liek gaisa kuģu motoriem izmantot 3D drukātas smilšu veidnes, lai ātri izgatavotu sadegšanas kameru prototipus. Tas palielina dizaina iterāciju skaitu no vidēji 3 līdz 12 gadā. Jaunu enerģijas transportlīdzekļu motoru apvalku attīstības cikls ir samazināts no 6 mēnešiem līdz 6 nedēļām, izmantojot tirgus iespējas.
Pārmaiņas uz zaļo ražošanu: 3D drukāšanas smilšu pelējuma tehnoloģija samazina ietekmi uz vidi, samazina atkritumu smilšu ražošanu par 85% un var pārstrādāt un atjaunot 100% no materiāla. Tas arī izmanto par 40% mazāk enerģijas nekā iepriekšējās metodes un samazina atsevišķas oglekļa emisijas par 52%.