Aké faktory by mali tradiční výrobcovia zvážiť pri prechode na kovovú 3D tlač?

一, Technologická adaptabilita: Zmena v spôsobe, akým si predstavujeme „alternatívne procesy“ na „hodnotenie tvorby“
1. Výber procesu a porovnávanie scény
Existuje viac ako 10 metód, ktoré tvoriakovová 3D tlač, vrátane selektívneho laserového topenia (SLM), topenia elektrónových lúčov (EBM), usmerňovaného ukladania energie (DED) a ďalšie. Medzi procesmi existujú veľké rozdiely, pokiaľ ide o to, ako dobre sa dokážu prispôsobiť rôznym materiálom, ako rýchlo dokážu produkovať veci a koľko stojí. Napríklad technológia SLM funguje dobre pre komplikované štrukturálne časti, ako sú lopatky leteckých motorov, ale vybavenie je drahé. Technika DED funguje dobre na fixáciu veľkých častí, ako sú čepele plynových turbín, ale presnosť povrchu nie je taká dobrá. Tvorcovia by si mali zvoliť procesy na základe funkcií svojich výrobkov. Napríklad tvorcovia automobilových komponentov by mali používať technológiu SLM na zabezpečenie svojich výrobkov, zatiaľ čo podniky energetického vybavenia by mali používať postupy DED na opravu starých zariadení na ušetrenie peňazí na prestoje.
2. Zmena spôsobu, akým myslíme na dizajn
Kovová 3D tlač sa vzdoruje limitom tradičnej výroby, pokiaľ ide o tvary, ale tiež to znamená, že je potrebné zmeniť pravidlá dizajnu. Napríklad tradičné vzory používajú ostré rohy a priame uhly, ale 3D tlač používa zaoblené a skosené tvary na zníženie tepelného napätia. Tradičné formy si vyžadujú rezervovaný príspevok na spracovanie, ale 3D tlač môže použiť dizajn „čistého formovania“. Pri tlačení škrupín batérií pre nové energetické vozidlá Luoyang Yingchuang Aurora zmenil tradičnú štruktúru plechov na plástovú mriežkovú štruktúru prostredníctvom optimalizácie topológie. Vďaka tomu boli škrupiny o 30% ľahšie a zároveň ich udržali silné a znížil vývojový cyklus zo 6 mesiacov na 45 dní. V tejto situácii je zmenou spôsobu, akým myslíme na dizajn, kľúčom k získaniu maximálneho vyťaženia z 3D tlače.
3. Ovládanie kvality a post - spracovanie
Väčšinu času musia kovové 3D tlačené diely prejsť ďalšími krokmi, ako je tepelné spracovanie, obrábanie a pieskovanie, aby fungovali správne. Napríklad štrukturálne časti zliatiny titánovej zliatiny, ktoré platinové sily tlačia pre veľké domáce lietadlá, vyžadujú, aby sa zbavili vnútorných pórov pomocou horúceho izostatického lisovania (bedra) a potom získali presnosť povrchu ± 0,05 mm až piatich - Aby sa predišlo poklesu výnosu z dôvodu problémov s Post -, tradiční výrobcovia musia skontrolovať, ako dobre ich súčasný príspevok - spracováva s technikami 3D tlače.
2, Control Control: Hodnotiaci systém, ktorý prechádza z „ekonomiky jednej položky“ na „úplnú hodnotu životného cyklu“
1. Investovanie do zariadení, ktoré zodpovedá výstupnej kapacite
Existuje široká škála cien za kovové 3D tlačové vybavenie. Desktop - Level Zariadenie stojí desiatky tisíc juanov, zatiaľ čo priemyselné - na úrovni zariadenia stojí desiatky miliónov juanov. Tradiční výrobcovia si musia vybrať vybavenie na základe toho, koľko tovaru potrebujú na výrobu: pre malé dávky vlastných výrobkov s ročnou produkciou menej ako 5 000 kusov môžu používať jedno laserové SLM vybavenie. Aby sme znížili náklady na jednotlivé komponenty pre veľké projekty -, ako je napríklad automobilový podvozok, ktoré potrebujú viac ako 100 000 kusov ročne, musíme použiť viac laserové kolaboratívne vybavenie ako Laserový systém Platinum 10. Spoločnosť Huashu High Tech použila osem laserových zariadení na vytvorenie elektrických motocyklov pre Stark Future. Tým sa znížil čas tlače na polovicu zo 72 hodín na 36 hodín a znížil náklady na jednotku o 40%.
2. Využite maximum materiálnych nákladov
Cena kovového prášku predstavuje 30% až 50% z celých nákladov na 3D tlač. Cena je výrazne určená čistotou, rozdelením veľkosti častíc a tekuteľnosťou prášku. Tradiční výrobcovia môžu svoje výdavky znížiť nasledujúcimi spôsobmi:
Domáca substitúcia: Sférický prášok zliatiny titánu, ktorý vyrobil čínske spoločnosti ako Xi'an Sailong, je o 20% viac tekutého a o 30% lacnejší ako cudzí prášok;
Recyklácia prášku: Systémy skríningu a regenerácie zvyšujú mieru zhodnocovania nevyžiadaného prášku na viac ako 90%, čo znižuje stratu materiálu;
Multi - Tlač materiálu: Táto metóda používa návrh gradientového materiálu na zníženie počtu drahých použitých jednotlivých materiálov. Napríklad dýza InsStek Rocket má hliníkovú bronzovú vnútornú vrstvu a exteriérovú vrstvu Inconel 625.
3. Vyhýbanie sa skrytým nákladom
Tu je niekoľko skrytých nákladov, ktoré sa dajú ľahko vynechať na začiatku zmeny:
Náklady na zlyhanie tlače: Jedna zlyhanie tlače by mohla stratiť desiatky tisíc prášku v hodnote juanov. Na zníženie nákladov na pokus a omyl sa na simuláciu procesov musí použiť digitálna technológia dvojčiat. Pokiaľ ide o náklady na duševné vlastníctvo, 3D tlač zahŕňa veľa digitálnych modelov a procesných parametrov, takže na zastavenie technického úniku je potrebné nastaviť systém správy zabezpečenia údajov.
Náklady na certifikáciu: Polia ako letectvo, medicína a ďalšie potrebujú certifikácie ako AS9100D a ISO 13485. Náklady a čas potrebný na získanie certifikovaného by mali byť súčasťou rozpočtu na transformáciu.
3, Reštrukturalizácia dodávateľského reťazca: zmena spôsobu, akým sa veci vyrábajú z „lineárnej výroby“ na „distribuovanú spoluprácu“
1. Sieť výroby na jednom mieste
„Lokálna tlač, globálna distribúcia“ je typ výroby, ktorý pracuje s kovovou 3D tlačou. Napríklad spoločnosť Siemens Energy zriadila v Nemecku regionálne stredisko 3D tlačiarenských služieb na rýchle opravy lopatiek plynových turbín pre európskych zákazníkov. Tým sa zníži čas dodania z 6 týždňov na 72 hodín. Uvedením 3D tlačiarenských uzlov na kritické trhy môžu tradičné firmy znížiť svoje zásoby a náklady na prepravu a zvýšiť odolnosť svojich dodávateľských reťazcov.
2. Zostavenie digitálneho dodávateľského reťazca
Dodávateľský reťazec sa mení z dôvodu kombinácie 3D tlače a priemyselného internetu. Napríklad „Intelligent Manufacturing Cloud Cloud“ môže sledovať skutočný stav časovej prevádzky viac ako 300 zariadení na celom svete, automaticky priradiť priradenia tlače a optimalizovať parametre procesu. To zvyšuje celkovú mieru využitia zariadenia na 85%. Aby sa dodávateľský reťazec stal otvorenejší a spolupracoval, tradičné podniky musia vytvoriť digitálnu platformu, ktorá zahŕňa dizajn, výrobu a logistiku.
3. Budovanie schopnosti vykonávať reverzné inžinierstvo
3D skenovanie a reverzné inžinierstvo môžu rýchlo zmeniť fyzické objekty na digitálne modely pre veci, ako je udržiavanie zariadení a výroba náhradných komponentov. Napríklad, keď ArcelorMittal pracoval s TheSteelPrinters na vytvorení vývodovej trysky s piatimi -, použili 3D skenovanie na získanie geometrických údajov zo starých dýz a kombinovali ich s optimalizáciou topológie na výrobu novej generácie produktov. To skrátilo čas vývoja zo štyroch mesiacov na tri týždne. Na zlepšenie ich schopnosti digitálne prispôsobiť staré vybavenie potrebujú tradiční výrobcovia zriadiť tímy reverzného inžinierstva.
4, Talent and Organizácia: Výzva prejsť od „špecializácie zručností“ k „zloženej schopnosti“
1. Nedostatok talentu v rôznych oblastiach
Kovová 3D tlač potrebuje ľudí so zručnosťami v mnohých rôznych oblastiach, ako sú materiálové vedy, strojárstvo, digitálne modelovanie a kontrola kvality. Napríklad 3D tlačiari spoločnosti Huashu High Tech musia byť schopní vykonávať modelovanie CAD, optimalizáciu parametrov SLM a kovovú kontrolu súčasne. Ak chcete vybudovať bazén talentov, tradiční výrobcovia musia pracovať so školami (napríklad budovaním laboratórií výroby aditív s univerzitami), trénujú svojich vlastných zamestnancov (napríklad tým, že ponúka školenie dizajnu DFAM) a najímajú ľudí mimo spoločnosti (napríklad procesné inžinieri so skúsenosťami s 3D tlačou).
2. Reštrukturalizácia organizácie
3D tlač mení spôsob, akým sa veci vyrábajú z „sériového“ na „paralelné“, čo znamená, že spoločnosti musia byť flexibilnejšie v tom, ako sú nastavené. Napríklad Bolite používa stratégiu založenú na „projekte -“, čo znamená, že vytvára vertikálne projektové tímy v odvetviach, ako je letectvo, medicína a autá, a potom zdieľa zariadenia, zásoby a databázy procesov na lepšie využívanie zdrojov. Výrobcovia, ktorí už dlho existovali, musia sa zbaviť prekážok v rezorte, vytvárať Cross - funkčné tímy a urobiť rozhodnutie -, aby proces skrátil.
3. Riadenie zmien v kultúre
Funkcia „rýchlej iterácie“ 3D tlače je v rozpore s „vyhýbaním rizika“ o tradičnej výrobe. Napríklad jedna automobilová spoločnosť odložila projekt na tri mesiace po pridaní 3D tlače, pretože dizajnérske a výrobné oddelenia sa nemohli dohodnúť na tom, kto je zodpovedný za „zlyhanie tlače“. Aby sa ich spoločnosti stali inovatívnejšími, tradiční výrobcovia musia zmeniť svoje kultúry (napríklad nastavením systému „pokusov a omylov“), zmeniť spôsob hodnotenia výkonu (napríklad pridaním inovačných ukazovateľov do KPI) a nastaviť platformy na zdieľanie vedomostí (napríklad nastavením interných knižníc prípadu).