Kādiem faktoriem tradicionālajiem ražotājiem vajadzētu apsvērt, pārejot uz metāla 3D drukāšanu?

一, tehnoloģiskā pielāgošanās: izmaiņas, kā mēs domājam par "alternatīviem procesiem" uz "vērtības radīšanu"
1. Procesa izvēle un ainas saskaņošana
Ir vairāk nekā 10 metožu, kas veidoMetāla 3D drukāšana, ieskaitot selektīvu lāzera kausēšanu (SLM), elektronu staru kūsmu (EBM), virzītu enerģijas nogulsnēšanos (DED) un citus. Starp procesiem ir lielas atšķirības, kad runa ir par to, cik labi viņi var pielāgoties dažādiem materiāliem, cik ātri viņi var radīt lietas un cik maksā. Piemēram, SLM tehnoloģija labi darbojas sarežģītām strukturālām detaļām, piemēram, gaisa kuģu motora asmeņiem, taču aprīkojums ir dārgs. DED tehnika labi darbojas, lai salabotu lielas daļas, piemēram, gāzes turbīnu asmeņus, taču virsmas precizitāte nav tik laba. Veidotājiem jāizvēlas procesi, pamatojoties uz viņu produktu īpašībām. Piemēram, automobiļu komponentu ražotājiem jāizmanto SLM tehnoloģija, lai padarītu viņu produktus vieglākus, savukārt enerģijas aprīkojuma uzņēmumiem jāizmanto DED procedūras, lai salabotu veco aprīkojumu, lai ietaupītu naudu dīkstāves laikā.
2. Mainot domāšanas veidu par dizainu
Metāla 3D drukāšana nepakļauj tradicionālās ražošanas robežas, kad runa ir par formām, bet tas arī nozīmē, ka ir jāmaina dizaina noteikumi. Piemēram, tradicionālajos dizainos tiek izmantoti asi stūri un taisni leņķi, bet 3D drukāšanai tiek izmantots noapaļotas un slīpētas formas, lai samazinātu termisko spriegumu. Tradicionālajām veidnēm ir nepieciešams rezervēts apstrādes pabalsts, bet 3D drukāšana var izmantot "neto veidņu" dizainu. Drukājot akumulatoru čaumalas jauniem enerģijas transportlīdzekļiem, Luoyang Yingchuang Aurora, izmantojot topoloģijas optimizāciju, mainīja tradicionālo lokšņu metāla struktūru uz šūnveida režģa struktūru. Tas čaumalas padarīja par 30% vieglāku, saglabājot tos stiprus, un tas samazināja attīstības ciklu no 6 mēnešiem līdz 45 dienām. Šajā situācijā, lai mainītu to, kā mēs domājam par dizainu, ir atslēga, lai maksimāli izmantotu 3D drukāšanu.
3. Kvalitātes kontrole un ievietošana - apstrāde
Lielākoties metāla 3D drukātajām detaļām ir jāveic papildu soļi, piemēram, termiskā apstrāde, apstrāde un smilšu strūkla, lai darbotos pareizi. Piemēram, titāna sakausējuma strukturālās detaļas, kuras platīna spēki izdrukā lieliem mājas gaisa kuģiem, ir jāatbrīvojas no iekšējām porām, izmantojot karstu izostatisko presēšanu (gūžu), un pēc tam iegūstiet virsmas precizitāti ± 0,05 mm caur pieciem - ass saites apstrādi. Lai izvairītos no ražas krituma, jo ir problēmas ar Post - apstrādi, tradicionālajiem ražotājiem jāpārbauda, ​​cik labi viņu pašreizējā amata - apstrādes iespējas darbojas ar 3D drukāšanas metodēm.
2, Izmaksu kontrole: novērtēšanas sistēma, kas pāriet no "atsevišķu priekšmetu ekonomikas" uz "pilnu dzīves cikla vērtību"
1. Ieguldīšana aprīkojumā, kas atbilst izejas jaudai
Metāla 3D drukas iekārtām ir ļoti dažādas cenas. Darbvirsmas - līmeņa aprīkojums maksā desmitiem tūkstošu juaņu, savukārt rūpnieciskais - līmeņa aprīkojums maksā desmitiem miljonu juaņu. Tradicionālajiem ražotājiem jāizvēlas aprīkojums, pamatojoties uz to, cik preču viņiem jāgatavo: mazām pielāgotu produktu partijām, kuru gada rezultāts ir mazāks par 5000 gabaliem, viņi var izmantot atsevišķu lāzera SLM aprīkojumu. Lai samazinātu lielo {- mēroga projektu, piemēram, automobiļu šasijas, izmaksas, kuriem gadā nepieciešami vairāk nekā 100 000 gabalu, mums jāizmanto vairākas - lāzera sadarbības iekārta, piemēram, Platinum 10 lāzeru sistēma. Huashu augsto tehnoloģiju izmantoja astoņas lāzera ierīces, lai izveidotu elektrisko motociklu rāmjus straujām nākotnei. Tas samazināja tipogrāfijas laiku uz pusēm no 72 stundām līdz 36 stundām un samazināja izmaksas par vienību par 40%.
2. Makteriālo izmaksu izmantošana
Metāla pulvera cena veido no 30% līdz 50% no visām 3D drukāšanas izmaksām. Cenu ievērojami nosaka pulvera tīrība, daļiņu lieluma sadalījums un plūstamība. Tradicionālie ražotāji var samazināt savus izdevumus šādos veidos:
Vietējā aizstāšana: Sfēriskais titāna sakausējuma pulveris, ko veidojuši Ķīnas uzņēmumi, piemēram, Xi'an Sailong, ir par 20% vairāk šķidruma un par 30% lētāks nekā svešais pulveris;
Pulvera pārstrāde: skrīninga un reģenerācijas sistēmas palielina neizmeltā pulvera atjaunošanos līdz vairāk nekā 90%, kas samazina materiāla zudumu;
Multi - Materiālu drukāšana: šī metode izmanto gradienta materiāla dizainu, lai samazinātu izmantoto dārgo atsevišķo materiālu skaitu. Piemēram, Isstek raķetes sprauslai ir alumīnija bronzas iekšējais slānis un Inconel 625 ārējais slānis.
3. Izvairīšanās no slēptām izmaksām
Šeit ir vairākas slēptās izmaksas, kuras ir viegli palaist garām pārmaiņu sākumā:
Drukāšanas neveiksmes izmaksas: viena tipogrāfija varētu izšķiest desmitiem tūkstošu juaņu vērtu pulveri. Lai samazinātu izmēģinājuma un kļūdu izmaksas, procesa simulācijai jāizmanto digitālā dvīņu tehnoloģija. Intelektuālā īpašuma izmaksām 3D drukāšana ir saistīta ar daudziem digitālajiem modeļiem un procesa parametriem, tāpēc, lai apturētu tehnisko noplūdi, ir jāizveido datu drošības pārvaldības sistēma.
Sertifikācijas izmaksas: tādas jomas kā aviācijas un kosmosa, medicīna un citiem ir nepieciešami sertifikāti, piemēram, AS9100D un ISO 13485. Izmaksas un laiks, kas nepieciešami sertificēta iegūšanai, vajadzētu būt pārveidošanas budžeta daļai.
3, Piegādes ķēdes pārstrukturēšana: mainot lietas no "lineārās ražošanas" uz "izplatīto sadarbību"
1. ražošanas tīkls vienā vietā
"Vietējā drukāšana, globālā izplatīšana" ir ražošanas veids, kas darbojas ar metāla 3D drukāšanu. Piemēram, Siemens Energy ir izveidojis reģionālo 3D drukas pakalpojumu centru Vācijā, lai ātri salabotu gāzes turbīnu asmeņus Eiropas klientiem. Tas samazina piegādes laiku no 6 nedēļām līdz 72 stundām. Ievietojot 3D drukas mezglus kritiskos tirgos, tradicionālie uzņēmumi var samazināt krājumus un kuģniecības izmaksas un padarīt piegādes ķēdes izturīgākas.
2. Digitālās piegādes ķēdes salikšana
Piegādes ķēde mainās 3D drukāšanas un rūpnieciskā interneta kombinācijas dēļ. Piemēram, Bolite "inteliģentā ražošanas mākoņa platforma" var sekot līdzi reālajai - laika darbības statusam vairāk nekā 300 ierīču visā pasaulē, automātiski piešķirot drukāšanas uzdevumus un optimizējiet procesa parametrus. Tas palielina kopējo aprīkojuma izmantošanas līmeni līdz 85%. Lai piegādes ķēdi padarītu atvērtāku un sadarbību, tradicionālajiem uzņēmumiem ir jāizveido digitālā platforma, kas ietver dizainu, ražošanu un loģistiku.
3. Spēja veikt reverso inženieriju
3D skenēšana un reversā inženierija var ātri pārvērst fiziskos objektus digitālos modeļos tādām lietām kā aprīkojuma uzturēšana un rezerves komponentu izgatavošana. Piemēram, kad ArcelorMittal strādāja ar TheSteelprinters, lai izveidotu piecas - izejas sprauslas, viņi izmantoja 3D skenēšanu, lai iegūtu ģeometriskus datus no vecām sprauslām un apvienotu to ar topoloģijas optimizāciju, lai izveidotu jaunu produktu ražošanu. Tas samazināja attīstības laiku no četriem mēnešiem līdz trim nedēļām. Lai uzlabotu viņu spēju digitāli pielāgot veco aprīkojumu, tradicionālajiem ražotājiem ir jāizveido reversās inženierijas komandas.
4, talants un organizācija: izaicinājums pāriet no "prasmju specializācijas" uz "salikto spēju"
1. Talanta trūkums dažādās jomās
Metāla 3D drukāšanai nepieciešami cilvēki ar prasmēm daudzās dažādās jomās, piemēram, materiālu zinātnē, mašīnbūvē, digitālā modelēšana un kvalitātes kontrole. Piemēram, Huashu augsto tehnoloģiju 3D drukas inženieriem jāspēj veikt CAD modelēšanu, SLM procesa parametru optimizāciju un metalogrāfisko pārbaudi vienlaikus. Lai izveidotu talantu baseinu, tradicionālajiem ražotājiem ir jāstrādā ar skolām (piemēram, veidojot piedevu ražošanas laboratorijas ar universitātēm), jāapmāca paši savus darbiniekus (piemēram, piedāvājot DFAM dizaina apmācību) un nolīgt cilvēkus no uzņēmuma ārpus uzņēmuma (piemēram, procesu inženieri ar 3D drukāšanas pieredzi).
2. Organizācijas pārstrukturēšana
3D drukāšana maina to, kā lietas tiek izgatavotas no "sērijveida" uz "paralēli", kas nozīmē, ka uzņēmumiem jābūt elastīgākiem, kā tie tiek uzstādīti. Piemēram, Bolite izmanto “projekta - balstītu+platformizācijas” stratēģiju, kas nozīmē, ka tā izveido vertikālas projekta komandas tādās nozarēs kā aviācija, medicīna un automašīnas, un pēc tam dalās ar aprīkojumu, piederumiem un apstrādes datu bāzēm, lai labāk izmantotu resursus. Ražotājiem, kas jau ilgu laiku ir bijuši, ir jāatbrīvojas no departamenta barjerām, jāizveido Cross - funkcionālās komandas un jāpieņem lēmums -, padarot procesu īsāku.
3. Izmaiņu pārvaldīšana kultūrā
3D drukāšanas "ātrā iterācija" īpašība ir pretrunā ar tradicionālās ražošanas "izvairīšanās no riska" domāšanas veida. Piemēram, viens automašīnu uzņēmums trīs mēnešus pēc 3D drukāšanas pievienošanas atlika projektu, jo projektēšanas un ražošanas departamenti nevarēja vienoties par to, kurš bija atbildīgs par "drukāšanas neveiksmi". Lai padarītu savus uzņēmumus novatoriskākus, tradicionālajiem ražotājiem jāmaina savas kultūras (piemēram, iestatot sistēmu "izmēģinājumu un kļūdu"), jāmaina, kā viņi novērtē veiktspēju (piemēram, pievienojot KPI inovāciju rādītājus) un iestatot platformas zināšanu apmaiņai (piemēram, izveidojot iekšējās lietu bibliotēkas).