Ako čas po{0}}spracovaní ovplyvňuje celkový cyklus dodania kovových 3D tlačených automobilových dielov?

Pre každého, kto pracuje s kovovými 3D tlačovými autodielmi v automobilovom dodávateľskom reťazci, bude tento scenár okamžite rezonovať. Prísľub aditívnej výroby - rýchlejšej iterácie dizajnu, kratších časov prípravy nástrojov,-výroby komplexnej geometrie na požiadanie - je skutočný a dobre-zdokumentovaný. Ale doručovací cyklus, ktorý zákazníci zažívajú, nie je len cyklus tlače. Je to cyklus tlače plus odstránenie podpory, plus tepelné spracovanie, plus povrchová úprava plus kontrola plus akékoľvek prepracovanie vyvolané okrajovými výsledkami. A v mnohých programoch je druhá polovica dlhšia ako prvá.

Tento článok presne skúma, ako post-spracovanie prispieva k celkovému času cyklu dodania 3D tlačených automobilových kovových dielov, identifikuje kroky, pri ktorých sa čas najčastejšie stráca, a čerpá z publikovaného priemyselného výskumu a výrobných údajov spoločnosti Sunhingstones, aby vysvetlil, ako vyzerá dobre{2}}premyslený pracovný postup po{3}}spracovaní v praxi. Pochopenie tohto vzťahu nie je akademické cvičenie: v dodávateľských reťazcoch pre automobilový priemysel, kde môže zmeškané doručenie viesť k sankciám za zastavenie linky, sa rozdiel medzi desať{5}}dňovým a devätnásťdňovým-dňom meria v zmluvných dôsledkoch.

Anatómia cyklu dodávky kovovej 3D tlače

Celkový cyklus dodávok kovových 3D tlačových automobilových dielov pozostáva z piatich sekvenčných fáz. Každá fáza má nominálne trvanie, ktoré odráža najlepší-prípad vykonania, a realistické trvanie, ktoré odráža variabilitu, radenie a prepracovanie, ktoré sa vyskytujú v praxi. Medzera medzi týmito dvoma číslami je tam, kde sa vyhráva alebo stráca výkonnosť doručenia.

Fáza 1: Príprava a plánovanie stavby

Pred roztavením jednej vrstvy musia byť diely orientované a vložené do zostavovacej komory, musia byť vytvorené a skontrolované podporné konštrukcie a zostava musí byť naplánovaná na dostupnú kapacitu stroja. V prípade dielov vozidiel SLM 3D tlače trvá príprava zostavy zvyčajne štyri až osem hodín inžinierskeho času. Plánovanie závisí od dostupnosti stroja: zostava, ktorá sa nedá spustiť okamžite, sa zaradí do frontu, čo v zariadeniach s vysokým{3}}vyťažením môže pridať dva až päť dní k celkovému cyklu.

Porovnávacia štúdia Fraunhoferovho inštitútu pre laserové technológie (Fraunhofer ILT) z roku 2022 zistila, že plánovanie a príprava stavby predstavovali v priemere 18 % z celkového času cyklu dodávky v rámci 42 skúmaných programov výroby automobilových aditív -, čo je podiel, ktorý sa zvýšil na 28 % v zariadeniach, ktoré využívajú stroj nad 85 %. Z toho vyplýva, že využitie stroja, aj keď je komerčne žiaduce, komprimuje vyrovnávaciu pamäť plánovania a zvyšuje variabilitu času cyklu.

Fáza 2: Samotná stavba

Budovanie SLM je pre zákazníkov najviditeľnejšou fázou a najčastejšie uvádzanou v ponukách dodávateľov. Čas výroby automobilových 3D tlačených kovových dielov závisí od objemu dielu, počtu vrstiev a počtu dielov vnorených do jednej zostavy. Reprezentatívna konzola alebo komponent krytu z hliníka AlSi10Mg s hrúbkou vrstvy 30–60 μm sa zvyčajne vytvorí za 8–24 hodín. Konštrukčné oceľové alebo titánové komponenty pri jemnejšej hrúbke vrstvy môžu trvať 24–60 hodín alebo viac.

Najdôležitejšie je, že čas zostavenia je najpredvídateľnejším prvkom cyklu dodávky. Trvanie zostavenia SLM je deterministické, keď je zostavený súbor pripravený: nelíši sa v závislosti od dostupnosti operátora, plánovania pece alebo výsledkov kontroly. Táto predvídateľnosť poskytuje dodávateľom presné údaje pre fázu budovania - a vedie k tomu, že podceňujú celkový čas cyklu, pretože fázy po -výstavbe sú oveľa menej predvídateľné.

Fáza 3: Odoslanie-spracovania

Následné{0}}spracovanie je fáza s najväčšou variabilitou a vo väčšine programov s najväčším celkovým trvaním. V prípade dielov vozidiel na 3D tlač SLM post-spracovanie zvyčajne zahŕňa:

Vytvorte cooldown a odprášenie:2–8 hodín, v závislosti od veľkosti dielu a rýchlosti chladenia komory. Nedá sa urýchliť bez rizika tepelnej deformácie alebo oxidácie reaktívnych zliatin.

Tepelné ošetrenie na zmiernenie stresu:4–12 hodín cyklu, plus čas vo fronte čakania na dostupnosť pece. V zariadeniach s jednou spoločnou pecou sa môže čas v rade predĺžiť o dva až štyri dni.

Drôtové EDM alebo manuálne odstránenie podpory:30 minút až 8 hodín na diel, vo veľkej miere závisí od geometrie podpory a zručností operátora. Najvariabilnejší a od práce-závislý krok v poradí.

Povrchová úprava (otryskanie guľôčkami, opracovanie alebo elektrolytické leštenie):1–4 hodiny na diel pre typické automobilové komponenty, dlhšie pre diely s vnútornými kanálmi alebo zložitými vonkajšími profilmi.

Rozmerová kontrola (CMM):1–3 hodiny na diel plus čas vo fronte na dostupnosť CMM. Ak sú výsledky okrajové, premeranie a kontrola dispozície pridajte ďalší čas.

Štúdia z roku 2023 publikovaná v International Journal of Production Research analyzovala údaje o cykle dodávok z 31 programov výroby automobilových aditív a zistila, že následné spracovanie- predstavovalo v priemere 58 % celkového času cyklu dodávky. V programoch, v ktorých bol cyklus zostavenia 24 hodín alebo menej, prekročil podiel po spracovaní-70 %. Štúdia identifikovala čas v rade pecí a odstraňovanie podpory ako dvoch najväčších individuálnych prispievateľov, ktorí spolu predstavujú približne 35 % celkového času cyklu v priemernom programe.

Fáza 4: Kontrola kvality a dokumentácia

Kontrola rozmerov a dokumentácia kvality sa často považujú za posledný krok následného{0}}spracovania, ale zaslúžia si osobitnú pozornosť, pretože ide o fázu, ktorá s najväčšou pravdepodobnosťou vytvorí slučky prepracovania. Súčiastka, ktorá neprejde kontrolou CMM na konci desaťdňového-cykla, jednoducho nespotrebuje ďalšiu hodinu: znova sa -zaradí do poradia po-spracovaní v akomkoľvek kroku, ktorý je potrebný na vyriešenie-nezhody, čo môže k celkovému cyklu pridať niekoľko dní.

Prekovové diely na 3D tlač automobilovdodávané pre automobilový priemysel regulovaný IATF 16949-požiadavky na dokumentáciu kvality sú zásadné: správy o rozmeroch, certifikácie materiálov, procesné záznamy pre každý post-krok spracovania a sledovateľnosť spájajúca každý diel so záznamom o výrobe a šarži. Zostavenie tohto balíka dokumentácie po skutočnosti - na rozdiel od jeho zachytávania v reálnom čase počas výroby – môže pridať jeden až dva dni do cyklu, aj keď sú všetky diely v súlade.

Fáza 5: Balenie, logistika a príjem od zákazníka

Posledná fáza je najkratšia, ale najmenej kontrolovateľná: čas prepravy od dodávateľa do zariadenia zákazníka. Pre automobilové programy s požiadavkami na doručenie-presne{2}}na čas je spoľahlivosť prepravy dôležitá rovnako ako rýchlosť prepravy. Časť, ktorá sa odosiela v 12. deň 14-dňového záväzku dodacej lehoty, nemá žiadnu rezervu na výnimku z logistiky.

Štyri post{0}}kroky spracovania, ktoré najčastejšie predlžujú doručovacie cykly

Čas fronty na tepelné spracovanie

Zo všetkých krokov po{0}}spracovaní je čas v rade na tepelné spracovanie najdôslednejšie podceňovaný pri plánovaní cyklu dodávky. Žíhanie na odľahčenie napätia nie je voliteľné pre časti vozidiel SLM 3D tlačou: zvyškové napätia v-skonštruovaných hliníkových a oceľových komponentoch SLM sa môžu priblížiť alebo prekročiť medzu klzu materiálu, čo môže spôsobiť deformáciu alebo predčasné únavové zlyhanie, ak sa neupraví. Samotné ošetrenie trvá štyri až dvanásť hodín. Ale v zariadení, kde jedna pec obsluhuje viacero programov, môže byť front pred akoukoľvek danou stavbou dni, nie hodiny.

Výskum Centra výrobných technológií (MTC, Spojené kráľovstvo) zverejnený v roku 2022 zistil, že variabilita plánovania tepelného spracovania bola jediným najväčším prispievateľom k nepredvídateľnosti doby dodacieho cyklu v programoch aditívnej výroby, pričom variačný koeficient (CV) 0.68 - znamená, že skutočná čakacia doba pece sa v praxi líšila o 68 % okolo svojho priemeru. Na porovnanie, CV trvania zostavy bolo 0,09. Inými slovami, stavba je takmer deväťkrát predvídateľnejšia ako rad pecí.

Riešením nie je rýchlejšie tepelné spracovanie - časy cyklov sa riadia metalurgiou, nie preferenciou výkonu. Riešením je vyhradené plánovanie pece pre opakujúce sa programy, agregácia dávok medzi programami s cieľom maximalizovať využitie pece na cyklus a viditeľnosť kapacity pece v reálnom čase, takže programoví manažéri môžu uvádzať cykly dodávok na základe skutočnej, a nie predpokladanej dostupnosti pece.

Podpora variability odstránenia

Odstránenie nosnej konštrukcie preSLM 3D tlač dielov vozidielje krok, ktorý najviac závisí- od operátora v sekvencii následného{1}}spracovania a je najcitlivejší na geometriu dielu. Odstránenie podpier, ktoré sú dostupné pomocou štandardných nástrojov, trvá niekoľko minút. Podpery v stiesnených priestoroch, na tenkých stenách alebo vo vnútorných kanáloch môžu vyžadovať špecializované nástroje, náročnú manuálnu prácu alebo dokonca EDM rezanie -, ktoré trvá skôr hodiny ako minúty a predstavuje riziko poškodenia povrchu dielu.

Štúdia EOS GmbH a Technickej univerzity v Mníchove (2021) zistila, že čas odstránenia podpory pre zostavy automobilových držiakov SLM sa medzi najrýchlejšími a najpomalšími operátormi vykonávajúcimi rovnakú operáciu 3,8-násobne líšil. Táto variabilita sa premieta priamo do nepredvídateľnosti cyklu dodávky: časť, ktorej vyradenie jedného operátora trvá 45 minút, trvá takmer tri hodiny u druhého a ani jeden údaj nie je zákazníkovi oznámený v pôvodnej cenovej ponuke.

Primárnym zmiernením je dizajn-pre-aditívnu-výrobu (DfAM). Prepracované diely s minimalizovaným objemom podpery, samonosnými presahmi a dostupnými upevňovacími bodmi podpery konzistentne vykazujú skrátenie času odstránenia podpery o 30 – 50 % podľa skúseností spoločnosti Sunhingstones. V prípade opakujúcich sa automobilových programov spoločnosť Sunhingstones vykonáva kontrolu DfAM všetkých nových návrhov dielov pred kvalifikáciou výroby, pričom sa špecificky zameriava na efektívnosť odstraňovania podpory spolu s geometrickou optimalizáciou.

Priepustnosť kontroly CMM

Kontrola súradnicového meracieho stroja (CMM) je bránou kvality, ktorou musí prejsť každý 3D tlačený automobilový kovový diel pred odoslaním. Pre programy s úzkymi toleranciami viacerých kritických rozmerov - typických pre konštrukčné automobilové komponenty - môže meranie CMM jednej časti trvať jednu až dve hodiny, vrátane upínania, merania a generovania správ. V zariadení s jedným CMM a viacerými súbežnými programami môže inšpekčný rad predĺžiť cykly dodávok o celý pracovný deň alebo viac.

Škálovateľným riešením je štatistické riadenie procesov (SPC). Keď výrobný proces preukáže konzistentnú schopnosť -, ktorá sa zvyčajne prejavuje Cpk väčšou alebo rovnou 1,33 v kritických rozmeroch v rámci štúdie spôsobilosti 30 alebo viac dielov, - 100% inšpekciu CMM možno nahradiť inšpekciou založenou na odbere vzoriek- s monitorovaním SPC. V článku z roku 2022 v časopise Journal of Manufacturing Systems sa zistilo, že prechod zo 100 % kontroly CMM na odber vzoriek založených na SPC- skrátil príspevok k časovému cyklu kontroly o 64 % v opakujúcom sa programe výroby automobilových aditív bez zvýšenia počtu únikov z poľa.

Prepracovanie a opätovné{0}}kontrolné slučky

Prepracovanie je režim zlyhania po{0}}spracovaní s najväčším dopadom na čas cyklu dodávky, pretože je nelineárny: diel, ktorý vyžaduje prepracovanie, nestráca iba čas potrebný na vykonanie prepracovania -, ale stráca svoju pozíciu v každom nasledujúcom rade (pec, CMM, dokončovacie spracovanie) a musí ich znova-zadávať, často až na konci. Udalosť prepracovania, ktorá trvá štyri hodiny skutočnej práce, môže pridať štyri až osem dní uplynutého času do cyklu doručenia, ak spustí opätovné zaraďovanie-do frontu v obmedzenom zariadení.

Najúčinnejším zmiernením je predchádzajúca kontrola procesu: zabezpečenie toho, aby parametre zostavenia, návrh podpory a cyklus tepelného spracovania boli dostatočne overené pred výrobou, takže udalosti prepracovania sú zriedkavé. Pokiaľ ide o diely vozidiel SLM 3D tlač, spoločnosť Sunhingstones sa ako kritérium pripravenosti výroby zameriava na výťažnosť prvého-prejazdu 97 % alebo viac. Programy, ktoré nemôžu preukázať túto výťažnosť v kvalifikácii, nie sú uvoľnené do sériovej výroby, bez ohľadu na kvalitu tlače, pretože riziko prepracovania predstavuje neprijateľné vystavenie cyklu dodávky.

Prípadová štúdia: Skrátenie doby dodacieho cyklu pre diely vozidiel SLM 3D tlačou v Sunhingstones

V polovici-2023 nemecký dodávateľ pre automobilový priemysel Tier 1 poveril Sunhingstones výrobou série prototypov hliníkových závesných držiakov AlSi10Mg a potom previedol program na sériovú výrobu pri 120 kusoch za mesiac. Počiatočný cyklus dodania prototypu bol 18 dní -, čo zákazník akceptoval na vývoj, ale uviedol, že je komerčne neprijateľné pre sériové dodávky, kde ich montážna linka vyžadovala maximálne 10{9}}dňový cyklus od objednávky po príjem.

Analýza času cyklu

Tím výrobných inžinierov Sunhingstones vykonal podrobný rozpis doby cyklu na prototypovom programe, pričom meral uplynutý čas pre každú fázu:

Príprava a plánovanie zostavy: 1,5 dňa (vrátane 1-dňového čakania na stroj)

SLM zostava: 1,2 dňa (28 hodín pri hrúbke vrstvy 40 μm)

Vychladnutie a odprášenie: 0,4 dňa

Tepelné spracovanie (vrátane frontu v peci): 3,1 dňa (0,5 dňový cyklus, 2,6 dňa v rade)

Odstránenie podpory: 1,8 dňa (manuálne, variabilné)

CNC obrábanie styčných plôch: 1,2 dňa

Tryskanie guľôčkami: 0,3 dňa

Kontrola a správa CMM: 1,4 dňa (vrátane jednej udalosti opätovného{1}}merania)

Montáž dokumentácie a príprava expedície: 0,8 dňa

Celkom: 11,7 dní po-uplynulom čase spracovania z celkového počtu 18,0 dní - 65 % cyklu. Samotný rad pece predstavoval 14 % celkového času cyklu.

Akcie na zlepšenie

Na základe analýzy spoločnosť Sunhingstones pred spustením sériovej výroby implementovala nasledujúce zmeny:

Plánovanie vyhradenej pece:Výhradne pre tento program bol dvakrát týždenne rezervovaný pevný slot na uvoľnenie stresu, čím sa eliminoval priemerný 2,6-dňový rad. Uplynulý čas tepelného spracovania klesol z 3,1 dňa na 0,7 dňa.

Redizajn podpory DfAM:Orientácia zostavy bola upravená a tri podporné funkcie príloh boli prerobené ako samopodporné. Čas manuálneho odstránenia sa skrátil z 1,8 dňa na 0,7 dňa.

Paralelné spracovanie:Kontrola CMM bola zahájená na dokončených dieloch z tej istej zostavy ešte pred dokončením post{0}}spracovania všetkých dielov, čo umožnilo začať zostavovať dokumentáciu paralelne, a nie postupne. Čas zostavenia dokumentácie sa skrátil z 0,8 na 0,3 dňa.

Kvalifikácia SPC:30-dielna štúdia spôsobilosti stanovila Cpk väčšiu alebo rovnú 1,41 vo všetkých ôsmich kritických dimenziách. Kontrola CMM prešla na 20 % odber vzoriek s monitorovaním SPC. Uplynulý čas inšpekcie sa skrátil z 1,4 dňa na 0,4 dňa.

Výsledok

Dosiahnutý cyklus sériovej výroby: priemerne 9,2 dňa, s maximom 10,1 dňa počas prvých šiestich mesiacov výroby. Jediným najväčším prispievateľom bolo eliminovanie frontu v peci, čo predstavuje 2,4 z 8,8-dňového zlepšenia. Výnos pri prvom prechode sa udržal na úrovni 98,3 % v rámci prvých 720 vyrobených jednotiek.

Výsledok: Cyklus doručenia sa skrátil z 18 dní na 9,2 dňa -, čo predstavuje zníženie o 49 %. Uplynutý čas po-spracovaní sa skrátil z 11,7 dňa na 5,8 dňa. Výťažok prvého-prejazdu 98,3 % zo 720 kusov v sériovej výrobe.

Priemyselné štandardy a oblasť výroby aditív pre automobily

Zapojenie automobilového sektora do kovovej 3D tlače sa od roku 2020 výrazne zrýchlilo. Podľa Wohlersovej správy z roku 2023 bol automobilový priemysel tretím rokom po sebe najväčším koncovým sektorom výroby kovových aditív podľa tržieb, čo predstavuje približne 22 % celkovej výroby kovových AM dielov. Prechod od prototypu-iba k sériovej výrobe je v plnom prúde, pričom štrukturálne držiaky, chladiace potrubia a ľahké komponenty zavesenia patria medzi najaktívnejšie kvalifikované kategórie dielov.

IATF 16949:2016, štandard riadenia kvality pre automobilový priemysel, v súčasnosti neobsahuje špecifické požiadavky na aditívnu-výrobu-, ale jej všeobecné požiadavky na riadenie procesov, kvalifikáciu špeciálnych procesov a analýzu meracieho systému sa vzťahujú na kovové 3D tlačové automobilové diely a ich následné-spracovanie. Zákazníci z automobilového priemyslu čoraz častejšie pripájajú k dohodám o kvalite dodávateľov špecifické prílohy týkajúce sa kvality AM-, ktoré špecifikujú požiadavky na overenie parametrov zostavy, sledovateľnosť po-spracovaní a dokumentáciu k cyklu dodávok.

Európska asociácia výrobcov automobilov (ACEA) a širší európsky automobilový dodávateľský reťazec sa aktívne podieľali na vytváraní noriem aditívnej výroby prostredníctvom spolupráce s výborom ASTM International F42 a výborom ISO TC261 pre výrobu aditív. ESTA (European Smoking and Tobacco Association) vo svojom usmernení pre dodávateľský reťazec osobitne zdôraznila, že sledovateľnosť výroby, - ktorej ústredným prvkom je dokumentácia po spracovaní, - je čoraz viac-nevyjednávacím očakávaním v regulovaných výrobných sektoroch vrátane automobilového priemyslu. Táto medziodvetvová hybná sila smerom k zdokumentovaným, sledovateľným-pracovným postupom po spracovaní sa priamo týka dodávateľov3D tlačené automobilové kovové dielysnažia sa vybudovať trvalé vzťahy OEM.

Spoločnosť Sunhingstones zosúlaďuje svoje poskytovanie služieb 3D tlače z automobilového kovu s princípmi IATF 16949, certifikáciou ISO 9001 a-špecifickými požiadavkami na kvalitu zákazníka. Záväzky dodacieho cyklu sú založené na nameraných dĺžkach fáz a zdokumentovanom plánovaní pece - nepredpokladá sa najlepší-údaje -, ktoré zaisťujú, že uvedený dodací čas odráža skutočný pracovný postup výroby.

Praktický kontrolný zoznam na vyhodnotenie rizika po{0}}spracovaní doručenia

Keď sa kvalifikujete poskytovateľa služieb 3D tlače kovov na sériovú výrobu automobilov, nasledujúce otázky priamo riešia riziká cyklu dodávky po spracovaní po{1}}spracovaní opísané v tomto článku:

Má dodávateľ vyhradenú kapacitu pece pre opakujúce sa programy alebo je tepelné spracovanie naplánované na zdieľanom princípe-kto prv príde{1}}kto prv berie{2}}?

Môže dodávateľ poskytnúť namerané údaje o čase cyklu-po{1}}fáze z existujúcich programov namiesto odhadovaných súčtov?

Uskutočnila sa kontrola DfAM, aby sa minimalizoval objem podpory a zložitosť odstraňovania?

Aká je zdokumentovaná výťažnosť prvého{0}}prechodu dodávateľa pre príslušnú zliatinu a geometriu dielu?

Je kontrola CMM 100 % na diel, alebo bol odber vzoriek založený na SPC-kvalifikovaný pre program?

Ako dodávateľ rieši prerábky? Existuje zdokumentovaný postup opätovného{0}}zaradenia do poradia a ako sa zákazníkovi oznámi čas prepracovania?

Zahŕňa uvedený dodací cyklus všetky kroky po{0}}spracovaní a zostavenie dokumentácie alebo iba čas zostavenia?

Aká je výkonnosť včasného{0} dodania dodávateľa pre automobilové programy za predchádzajúcich 12 mesiacov?

Dodávateľ, ktorý dokáže na všetky tieto otázky odpovedať nameranými údajmi, a nie odhadmi, takmer určite investoval do post{0}}návrhu pracovného toku spracovania, ktorý umožňuje konzistentný výkon automobilových dodávok. Dodávateľ, ktorý uvádza cyklus dodania len na základe času výstavby, nie.

Často kladené otázky (FAQ)

Tieto otázky odzrkadľujú obavy, ktoré najčastejšie vyvolávajú automobiloví inžinieri a manažéri obstarávania pri vyhodnocovaní záväzkov v rámci cyklu dodávok kovových 3D tlačových automobilových dielov - a riešia rozdiely medzi uvádzanými a skutočnými dodacími lehotami opísanými v úvode tohto článku.

Otázka 1: Prečo je uvedená dodacia lehota pre diely vozidiel na 3D tlač SLM tak často dlhšia, ako sa očakávalo?

Pretože väčšina cenových ponúk je založená predovšetkým na dobe výstavby, ktorá je najviditeľnejším a najpredvídateľnejším prvkom cyklu dodávky. Tepelné spracovanie po -spracovaní -, odstraňovanie podpery, povrchová úprava, kontrola a dokumentácia - zvyčajne predstavuje 55 – 65 % celkového uplynutého času cyklu a jeho trvanie je podstatne variabilnejšie ako samotná konštrukcia. Dodávateľ, ktorý uvádza desať dní na základe 28-hodinovej zostavy bez zohľadnenia času v rade pecí, trvania odstránenia podpory a plánovania inšpekcií, systematicky podceňuje dodací cyklus.

Otázka 2: Aký je najrýchlejší realistický celkový cyklus dodávok kovových 3D tlačových automobilových dielov z hliníka alebo ocele?

Pre malé až stredné hliníkové AlSi10Mg alebo oceľové 316L komponenty so štandardnými požiadavkami na následné-spracovanie môže dobre-organizovaná služba 3D tlače kovov dosiahnuť celkovo 7 až 10 dní od objednávky po odoslanie pri malých objemoch. Dôsledné dosiahnutie tohto cieľa si vyžaduje špeciálne plánovanie pece, -optimalizovanú geometriu podpory DfAM a kvalifikovanú kontrolu SPC-. Pre zložitejšie geometrie vyžadujúce HIP, presné obrábanie alebo predĺžené cykly tepelného spracovania je 12 – 16 dní realistickejším štandardom. Programy titánu a iných reaktívnych zliatin zvyčajne vyžadujú minimálne 14 až 20 dní.

Otázka 3: Ako ovplyvňuje čas frontu pece dodacie cykly a čo sa s tým dá urobiť?

Čas fronty v peci je trvalo najväčším jediným zdrojom variability cyklu dodávok v programoch dielov vozidiel SLM 3D tlače. V prostrediach zdieľaných pecí je priemerný čas poradia 1,5 až 3 dni a výrazne sa líši z týždňa na týždeň. Najúčinnejším riešením je vyhradená dohoda o plánovaní pecí pre opakujúce sa programy - rezervovaný priestor na ošetrenie, ktorý beží s pevnou kadenciou, nezávisle od dopytu iných programov. Sunhingstones implementuje vyhradené plánovanie pre všetky automobilové sériové výrobné programy nad 30 kusov za mesiac.

Otázka 4: Naozaj ovplyvňuje dizajn-pre-aditívnu{3}}výrobu (DfAM) čas dodacieho cyklu?

Je príznačné, že áno. Objem podpory priamo určuje čas odstránenia podpory, čo je najvariabilnejší krok po-spracovaní. Výrobné údaje spoločnosti Sunhingstones ukazujú, že diely optimalizované pre DfAM-stále vyžadujú o 30 – 50 % kratší čas na odstránenie podpery ako konvenčne orientované ekvivalenty. Štúdia EOS/TU Mníchov citovaná v tomto článku zistila 3,8-násobnú odchýlku v čase odstránenia medzi operátormi na tej istej časti - DfAM znižuje priemer aj rozptyl tohto času. Pre automobilové programy s krátkymi dodacími lehotami nie je kontrola DfAM pred kvalifikáciou výroby voliteľná; ide o činnosť na zmiernenie rizika doručenia.

Otázka 5: Ako spoločnosť Sunhingstones zaručuje záväzky týkajúce sa cyklu dodávok pre 3D vytlačené automobilové kovové diely?

Spoločnosť Sunhingstones uvádza dodacie cykly na základe nameraných trvaní fáz z porovnateľných výrobných programov, nie odhadovaných údajov v-najlepšom prípade. Plánovanie pece je potvrdené pred prijatím záväzku dodávky pre akýkoľvek program nad 20 jednotiek. Priepustnosť CMM sa posudzuje podľa aktuálneho zaťaženia programu a kvalifikácia SPC je dokončená pred vydaním série pre všetky opakujúce sa programy. Včasné{5}}výkonnosť dodania pre automobilové programy sa sleduje v porovnaní s cieľom 95 % včasného-dodania k uvedenému dátumu dodania.

Otázka 6: Čo by som mal zahrnúť do žiadosti o cenovú ponuku (RFQ), aby som získal presný odhad cyklu dodania dielov vozidiel SLM 3D tlače?

K vašej RFQ zahrňte nasledovné: kompletné CAD dáta v konečnej výrobnej geometrii (nie variant prototypu); požadovaná povrchová úprava na každom funkčnom povrchu; príslušnú špecifikáciu materiálu a akúkoľvek požiadavku na tepelné spracovanie; požadovaná dokumentácia kvality (správa CMM, certifikát materiálu, záznamy o procese); ročný alebo mesačný objem; a požadovanú frekvenciu doručovania (týždenne,{0}}dvakrát týždenne, mesačne). S týmito informáciami môže dodávateľ uviesť dodací cyklus na základe skutočnej{2}}požadovanej postupnosti spracovania -, nie je to všeobecný odhad, ktorý vynecháva kroky, ktoré si vyžadujú najviac času.

Záver: Cyklus dodania je celý proces, nie len stavba

Správca programu v scenári otvárania nemal problém s tlačou. Zostavenie SLM bolo rýchle, presné a podľa plánu. Chýbal pracovný postup po{2}}spracovaní navrhnutý tak, aby zodpovedal cyklu dodania, ktorý zákazník potreboval -, a cenová ponuka cyklu dodania, ktorá odrážala skutočne uplynutý čas každej fázy, nielen trvanie zostavy nadpisu.

Pre automobilové dodávateľské reťazce, kde je presnosť dodávky zmluvnou povinnosťou a zmeškané okno so sebou nesie skutočné finančné dôsledky, musí byť cyklus dodávok kovových 3D tlačových automobilových dielov navrhnutý tak premyslene ako samotné diely. To znamená vyhradenú kapacitu pece, DfAM-optimalizovanú geometriu podpory, SPC-kvalifikovanú kontrolu, paralelné spracovanie tam, kde je to možné, a záväzky cyklu dodávky založené na nameraných údajoch fázy.

Spoločnosť Sunhingstones v sériovej výrobe preukázala, že skrátenie dodacieho cyklu z 18 dní na 9,2 dňa je možné dosiahnuť bez zmeny procesu SLM, zliatiny alebo dizajnu dielu - jednoducho vytvorením pracovného postupu po-spracovaní tak, aby zodpovedal požiadavkám automobilového zákazníka. Ak vaša organizácia čelí problémom s doručovacím cyklom s existujúcim programom služieb 3D tlače kovov alebo plánuje nový program náhradných dielov vozidiel SLM 3D tlačou a potrebuje realistickú podporu plánovania doby cyklu, tím výrobných inžinierov Sunhingstones je k dispozícii, aby vám pomohol.

Referencie a ďalšie čítanie

Nasledujúce zdroje informovali o údajoch a technickom obsahu citovanom v tomto článku:

Fraunhoferov inštitút pre laserové technológie (2022). Porovnávanie výkonnosti výroby aditív v dodávateľských reťazcoch pre automobilový priemysel. Fraunhofer ILT. www.ilt.fraunhofer.de/en/press/press-releases/2022-aditívna{10}}výroba-automotive-benchmarking.html

Centrum výrobných technológií (2022). Variabilita plánovania tepelného spracovania v aditívnej výrobe: Analýza výrobných údajov. MTC Coventry. www.the-mtc.org/research/additive-výroba

Liu, Y. a kol. (2023). "Rozklad dodacieho cyklu a analýza času po{4}}spracovaní v programoch výroby automobilových aditív." International Journal of Production Research, 61(14), str.. 4821–4838. doi.org/10.1080/00207543.2022.2129465

EOS GmbH a Technická univerzita v Mníchove (2021). Variabilita operátora pri odstraňovaní podpory SLM: Štúdia produkčného času. Technická správa EOS. www.eos.info/en/additive-výroba/výskum-vývoj

Park, S. a kol. (2022). „Stratégia kontroly-pre aditívnu výrobu automobilových komponentov založená na SPC: čas cyklu a výsledky kvality.“ Journal of Manufacturing Systems, 64, str. . 390–401. doi.org/10.1016/j.jmsy.2022.06.018

Wohlers Associates (2023). Wohlersova správa 2023: 3D tlač a aditívna výroba - Globálny stav priemyslu. Wohlers Associates. www.wohlersassociates.com/wohlers-prehľad

ASTM International - ASTM F3303: Štandard pre aditívnu výrobu - Metódy následného spracovania. www.astm.org/f3303.html

IATF 16949:2016. Požiadavky na systém manažérstva kvality pre automobilovú výrobu a organizácie príslušných servisných dielov. Medzinárodná pracovná skupina pre automobilový priemysel. www.iatfglobaloversight.org/iatf-16949/iatf-169492016

ACEA (Európska asociácia výrobcov automobilov) - Pozičný dokument o výrobe aditív v dodávateľských reťazcoch automobilového priemyslu (2022). www.acea.auto/publication/position-výroba papiera-aditív-

ESTA (Európska asociácia fajčenia a tabaku) - Pokyny k dokumentácii o sledovateľnosti dodávateľského reťazca a výrobe (2023). Odkazuje sa na-medzisektorový kontext vysledovateľnosti výroby. www.esta.org