Milyen tényezőket kell figyelembe vennie a hagyományos gyártóknak, amikor áttérnek a fém 3D nyomtatásra?

一, Technológiai alkalmazkodóképesség: Az "alternatív folyamatok" elképzelésének megváltoztatása az "értékteremtés" -re
1. A folyamat kiválasztása és a jelenet illesztése
Több mint 10 módszert alkotnakfém 3D -s nyomtatás, beleértve a szelektív lézer -olvasztást (SLM), az elektronnyaláb -olvasztást (EBM), az irányított energia lerakódást (DED) és mások. Nagy különbségek vannak a folyamatok között, amikor azt kell, hogy mennyire képesek alkalmazkodni a különböző anyagokhoz, mennyire képesek előállítani a dolgokat, és mennyibe kerülnek. Például az SLM technológia jól működik olyan bonyolult szerkezeti alkatrészeknél, mint a repülőgép -motor pengék, de a berendezés drága. A DED technika jól működik a nagy alkatrészek, például a gázturbina pengék rögzítéséhez, de a felület pontossága nem olyan jó. A gyártóknak termékeik jellemzői alapján kell választaniuk a folyamatokat. Például az autóipari alkatrész -gyártóknak az SLM technológiát kell használniuk termékeik könnyebbé tételéhez, míg az Energy Equipment vállalkozásoknak DED eljárásokat kell használniuk a régi berendezések rögzítéséhez, hogy pénzt takarítson meg a leállásra.
2. Megváltoztatja a tervezés gondolkodásának módját
A fém 3D nyomtatás megsérti a hagyományos gyártás határait, amikor az alakzatokról van szó, de ez azt is jelenti, hogy a tervezési szabályokat meg kell változtatni. Például a hagyományos minták éles sarkokat és egyenes szögeket használnak, de a 3D nyomtatás lekerekített és kamatozott formákat használ a termikus feszültség csökkentésére. A hagyományos formáknak fenntartott feldolgozási támogatásra van szükségük, de a 3D nyomtatás használhatja a "nettó öntési" kialakítást. Az új energia járművek akkumulátorcsomagjának nyomtatásakor a Luoyang Yingchuang Aurora a hagyományos fémlemez szerkezetét a topológia optimalizálása révén méhsejtrácsos szerkezetre változtatta. Ez a kagylókat 30% -kal könnyebbé tette, miközben erősen tartja őket, és a fejlődési ciklust 6 hónapról 45 napra csökkentette. Ebben a helyzetben a tervezésről való gondolkodásmód megváltoztatása a legfontosabb a 3D -s nyomtatásból való kihozáshoz.
3. Minőség -ellenőrzés és posta - feldolgozás
A fém 3D -s nyomtatott alkatrészeknek a legtöbb esetben extra lépéseken kell menniük, mint például a hőkezelés, a megmunkálás és a homokfúvás a megfelelő működéshez. Például a titán ötvözet szerkezeti részei, amelyek a nagy háztartási repülőgépek platinájú nyomtatásainak nyomtatásait megkövetelik a belső pórusoktól a forró izosztatikus préselés (HIP) segítségével, majd ± 0,05 mm felületi pontosságot kapnak öt - tengelykapcsolat -feldolgozáson keresztül. A hozamcsökkenés elkerülése érdekében a - feldolgozás problémái miatt a hagyományos gyártóknak ellenőrizniük kell, hogy a jelenlegi - feldolgozási képességeik milyen jól működnek a 3D nyomtatási technikákkal.
2, Költségszabályozás: Az "egyetlen tételgazdaság" -ról "teljes életciklus -értékre" értékelő értékelési rendszer
1. Befektetés a kimeneti kapacitáshoz igazító berendezésekbe
A fém 3D nyomtató berendezések széles választéka van. Az asztali - szintű berendezések több tízezer jüanba kerülnek, míg az ipari - szintű berendezések több tízmillió jüanba kerülnek. A hagyományos gyártóknak olyan berendezéseket kell választaniuk, amelyek alapján hány árut kell készíteni: kis darab egyedi termékekhez, amelyek kevesebb, mint 5000 darab éves termelése, egyetlen lézer SLM berendezést is alkalmazhatnak. Az egyes alkatrészek költségeinek csökkentése érdekében a nagy - méretarányú projektek, például az autóipari alváz, amelyek évente több mint 100 000 darabot igényelnek, multi {- lézeres együttműködési berendezéseket kell használnunk, mint például a Platinum 10 lézerrendszer. A Huashu High Tech nyolc lézerkészüléket használt az elektromos motorkeretek létrehozására a Stark Future számára. Ez a nyomtatási időt felére csökkentette, 72 óráról 36 órára, és az egységenkénti költségeket 40%-kal csökkentette.
2. A lehető legtöbb anyagköltség kiaknázása
A fémpor ára a 3D nyomtatás teljes költségének 30–50% -át teszi ki. Az árat nagymértékben határozza meg a por tisztaságának, részecskeméretének eloszlása ​​és áramlási képessége. A hagyományos gyártók a következő módon csökkenthetik költségeiket:
Házi helyettesítés: A kínai vállalatok, például a Xi'an Sailong által készített gömb alakú titánötvözet 20% -kal több folyadék és 30% -kal olcsóbb, mint az idegen por;
Por -újrahasznosítás: A szűrő- és regenerációs rendszerek a meg nem ejtett por visszanyerési sebességét több mint 90%-ra növelik, ami csökkenti az anyagvesztést;
Multi - Anyagnyomtatás: Ez a módszer a gradiens anyagtervezést használja a felhasznált drága egy anyagok számának csökkentésére. Például az Insstek rakéta fúvóka alumínium bronz belső réteggel és Inconel 625 külső réteggel rendelkezik.
3. Kerülje el a rejtett költségeket
Íme számos rejtett költség, amelyeket a változás elején könnyű kihagyni:
A nyomtatási hiba költsége: Az egyik nyomtatási hiba több tízezer jüan porpazarolhat. A próba és a hiba költségeinek csökkentése érdekében a digitális iker technológiát kell alkalmazni a folyamat szimulációjához. A szellemi tulajdon költségeihez a 3D -s nyomtatás sok digitális modellt és folyamatparamétert foglal magában, ezért be kell állítani az adatbiztonsági menedzsment rendszert a műszaki szivárgás leállításához.
A tanúsítás költsége: Az olyan mezőknek, mint a repülőgép, az orvostudománynak és másoknak olyan tanúsításokra van szükségük, mint az AS9100D és az ISO 13485.
3, Az ellátási lánc szerkezetátalakítása: A dolgok készítésének módjának megváltoztatása a "lineáris gyártásból" "elosztott együttműködésre"
1. termelési hálózat egy helyen
A "helyi nyomtatás, a globális disztribúció" egy olyan típusú termelés, amely fém 3D nyomtatással működik. Például a Siemens Energy felállított egy regionális 3D nyomtatási szolgáltató központot Németországban, hogy gyorsan rögzítse a gázturbina pengéket az európai ügyfelek számára. Ez a szállítási időt 6 hétről 72 órára csökkenti. Ha a 3D nyomtatási csomópontokat a kritikus piacokra helyezi, a hagyományos cégek csökkenthetik a készlet- és szállítási költségeiket, és ellátási láncaikat rugalmasabbá teszik.
2. Digitális ellátási lánc összeállítása
Az ellátási lánc megváltozik a 3D nyomtatás és az ipari internet kombinációja miatt. Például a Bolite "Intelligens gyártási felhőplatformja" szem előtt tarthatja a világszerte több mint 300 eszköz valódi - időbeli működési állapotát, automatikusan hozzárendelje a nyomtatási feladatokat, és optimalizálja a folyamatparamétereket. Ez 85%-ra növeli a berendezés teljes felhasználási arányát. Annak érdekében, hogy az ellátási lánc nyitottabbá és együttműködőbbé váljon, a hagyományos vállalkozásoknak digitális platformot kell létrehozniuk, amely magában foglalja a tervezést, a gyártást és a logisztikát.
3. A fordított tervezés képességének kiépítése
A 3D -s szkennelés és a fordított tervezés gyorsan a fizikai tárgyakat digitális modellekké változtathatja olyan dolgokhoz, mint a berendezések karbantartása és a pótalkatrészek készítése. Például, amikor az ArcelorMittal együtt dolgozott a ThesteelPrinters -rel, hogy öt - kimenetelű fúvókát készítsen, 3D -s szkennelést használtak a régi fúvókákból származó geometriai adatok beszerzésére, és a topológia optimalizálásával kombinálták, hogy új termékeket készítsenek. Ez csökkentette a fejlesztési időt négy hónapról három hétre. A régi berendezések digitális adaptálásának képességének javítása érdekében a hagyományos gyártóknak fordított mérnöki csapatokat kell felállítaniuk.
4, Tehetség és szervezet: A "készség -specializáció" -ról a "összetett képességre" való áttérés kihívása
1. A tehetség hiánya különböző területeken
A fém 3D -s nyomtatáshoz sokféle területen, például anyagtudomány, gépészmérnök, digitális modellezés és minőség -ellenőrzéshez szükséges emberekre van szükség. Például a Huashu High Tech 3D nyomtatási mérnökeinek képesnek kell lenniük arra, hogy egyszerre elvégezzék a CAD modellezést, az SLM folyamat paraméterek optimalizálását és a metallográfiai ellenőrzést. A tehetségkészlet felépítéséhez a hagyományos gyártóknak együtt kell működniük az iskolákkal (például adalékanyag -gyártási laboratóriumok egyetemekkel történő felépítésével), saját alkalmazottaik képzésével (például DFAM tervezési képzéssel) és a társaságon kívüli embereket (például a 3D nyomtatási tapasztalattal rendelkező feldolgozómérnököknek).
2. A szervezet szerkezetátalakítása
A 3D -s nyomtatás megváltoztatja, hogy a dolgok miként készülnek a "soros" -ról "párhuzamos" -ra, ami azt jelenti, hogy a vállalatoknak rugalmasabbnak kell lenniük a felállításuk során. A Bolite például egy "Project - alapú+platformizációs" stratégiát használ, ami azt jelenti, hogy függőleges projektcsoportokat állít fel az olyan iparágakban, mint a repülés, az orvostudomány és az autók, majd megosztja a berendezéseket, kellékeket és folyamat adatbázisokat az erőforrások jobb felhasználása érdekében. Azoknak a gyártóknak, akiknek már régóta léteznek, megszabadulniuk kell az osztályok akadályaitól, létrehozniuk kell a - funkcionális csapatokat, és meghozniuk a - döntést, amely rövidebbé teszi a folyamatot.
3. A kultúra változásának kezelése
A 3D -s nyomtatás "gyors iterációs" funkciója ellentétes a hagyományos gyártás "kockázatkerülési" gondolkodásmódjával. Például egy autóipari vállalat három hónapra eldobta a projektet a 3D -s nyomtatás hozzáadása után, mivel a tervezési és gyártási osztályok nem tudtak egyetérteni abban, hogy ki felelős a "nyomtatási kudarcért". Annak érdekében, hogy vállalataik innovatívabbá váljanak, a hagyományos gyártóknak meg kell változtatniuk kultúrájukat (például egy „próba és hiba” rendszer létrehozásával), megváltoztatniuk a teljesítmény értékelésének módját (például az innovációs mutatók hozzáadásával a KPI -khez), és platformokat kell létrehozniuk az ismeretek megosztására (például belső esetkönyvtárak beállításával).