Які фактори повинні розглядати традиційні виробники при переході до металевого 3D -друку?

一, технологічна адаптованість: зміна того, як ми уявляємо про "альтернативні процеси" до "створення цінності"
1. Вибір процесу та відповідність сцени
Існує більше 10 методів, які складаютьсяметалевий 3D -друк, включаючи вибіркове лазерне плавлення (SLM), плавлення електронів (EBM), спрямоване осадження енергії (DED) та інші. Існують великі розбіжності між процесами, коли мова йде про те, наскільки добре вони можуть адаптуватися до різних матеріалів, наскільки швидко вони можуть виробляти речі та скільки вони коштують. Наприклад, технологія SLM добре працює для складних структурних деталей, таких як лопатки двигунів літаків, але обладнання дорого. Техніка DED добре працює для фіксації великих деталей, таких як газові турбіни, але точність поверхні не така хороша. Виробники повинні вибирати процеси на основі особливостей своєї продукції. Наприклад, виробники автомобільних компонентів повинні використовувати технологію SLM, щоб зробити свою продукцію легшою, тоді як підприємства з енергетичного обладнання повинні використовувати процедури DED для виправлення старого обладнання, щоб заощадити гроші на простої.
2. Зміна того, як ми думаємо про дизайн
Металевий 3D -друк не відповідає межам традиційного виробництва, коли мова йде про форми, але це також означає, що правила проектування потрібно змінити. Наприклад, традиційні конструкції використовують гострі кути та прямі кути, але 3D -друк використовує закруглені та камерні форми для зниження теплового напруження. Традиційні форми потребують зарезервованої допомоги на обробку, але 3D -друк може використовувати дизайн "чистого формування". Під час друку снарядів акумуляторних батарей для нових енергетичних транспортних засобів Luoyang Yingchuang Aurora змінив традиційну структуру листового металу на створену стільницею решітки за допомогою оптимізації топології. Це зробило снаряди на 30% легшими, зберігаючи їх сильними, і це скоротило цикл розвитку з 6 місяців до 45 днів. У цій ситуації зміна того, як ми думаємо про дизайн, є ключовим фактором для отримання максимального використання 3D -друку.
3. Контроль якості та розміщення - обробка
Більшу частину часу металеві 3D -друковані деталі повинні пройти додаткові кроки, такі як термічна обробка, обробка та піскоструминність для належної роботи. Наприклад, структурні частини титану -сплаву, які Platinum приводить друку для великих вітчизняних літаків, потребують позбутися внутрішніх пор за допомогою гарячого ізостатичного пресування (стегна), а потім отримати точність поверхні ± 0,05 мм через п’ять - обробка зв'язку осі. Щоб уникнути падіння врожайності через проблеми з Post - обробкою, традиційним виробникам потрібно перевірити, наскільки добре їх поточний пост - можливості обробки працюють з методами 3D -друку.
2, контроль витрат: система оцінювання, яка переходить від "економіки єдиного предмета" до "повної вартості життєвого циклу"
1. Інвестування в обладнання, яке відповідає потужностям виробництва
Існує широкий спектр цін на металеве обладнання для 3D -друку. Desktop - Обладнання рівня коштує десятки тисяч юанів, тоді як промислове - Обладнання рівня коштує десятки мільйонів Юань. Традиційним виробникам потрібно вибирати обладнання на основі того, скільки товарів їм потрібно зробити: для невеликих партій на замовлення з щорічним випуском менше 5000 штук вони можуть використовувати єдине обладнання для лазерного SLM. Щоб знизити вартість окремих компонентів для великих проектів масштабу -, таких як автомобільні шасі, які потребують понад 100 000 штук на рік, нам потрібно використовувати багато Laser Laser Laser Lasti -, як лазерна система Platinum 10. Huashu High Tech використовував вісім лазерних пристроїв для створення електричних мотоциклів для майбутнього. Це скоротило час друку навпіл, з 72 годин до 36 годин і знизило вартість на одиницю на 40%.
2, максимально використовуючи матеріальні витрати
Ціна металевого порошку становить від 30% до 50% від усієї вартості 3D -друку. Ціна значно визначається чистотою, розподілом розміру частинок та текучістю порошку. Традиційні виробники можуть знизити свої витрати наступними способами:
Внутрішня заміна: сферичний порошок з титанового сплаву, виготовлений китайськими компаніями, такими як Сіан Сейлонг, на 20% більше рідини і на 30% дешевше, ніж іноземний порошок;
Переробка порошків: системи скринінгу та регенерації підвищують швидкість відновлення незабрудненого порошку до понад 90%, що зменшує втрату матеріалу;
Multi - Друк матеріалів: Цей метод використовує дизайн градієнтного матеріалу для скорочення кількості дорогих окремих матеріалів. Наприклад, насадка ракети Insstek має алюмінієвий бронзовий внутрішній шар та зовнішній шар Inconel 625.
3. Уникнення прихованих витрат
Ось кілька прихованих витрат, які легко пропустити на початку змін:
Вартість відмови друку: одна помилка друку може витрачати десятки тисяч порошку Юань. Для зниження витрат на випробування та помилки для моделювання процесу необхідно використовувати цифрову технологію Twin. Для витрат на інтелектуальну власність 3D -друк передбачає багато цифрових моделей та параметрів процесу, тому для припинення технічного витоку необхідно налаштувати систему управління даними.
Вартість сертифікації: такі поля, як аерокосмічна, медицина та інші, потребують сертифікатів, таких як AS9100D та ISO 13485. Вартість та час, необхідні для отримання сертифікованого, повинні бути частиною бюджету на трансформацію.
3, реструктуризація ланцюгів поставок: зміна способу виготовлення з "лінійного виробництва" на "розподілену співпрацю"
1. Мережа виробництва в одному місці
"Місцевий друк, глобальний розповсюдження" - це тип виробництва, який працює з металевим 3D -друком. Наприклад, Siemens Energy створила регіональний центр 3D -друку в Німеччині, щоб швидко виправити лопаті газової турбіни для європейських клієнтів. Це скорочує час доставки з 6 тижнів до 72 годин. Розміщуючи 3D -друкарські вузли на критичних ринках, традиційні фірми можуть знизити витрати на запаси та доставку та зробити свої ланцюги поставок більш стійкими.
2. Складання цифрового ланцюга поставок
Ланцюг поставок змінюється через поєднання 3D -друку та промислового Інтернету. Наприклад, "Інтелектуальна виробнича хмарна платформа", наприклад, може стежити за реальними - Статус роботи часу більш ніж 300 пристроїв у всьому світі, автоматично присвоює призначення друку та оптимізуйте параметри процесу. Це підвищує загальний рівень використання обладнання до 85%. Щоб зробити ланцюг поставок більш відкритою та спільною, традиційним бізнесом потрібно створити цифрову платформу, яка включає дизайн, виробництво та логістику.
3. Побудова здатності робити зворотну інженерію
3D -сканування та зворотна інженерія можуть швидко перетворити фізичні предмети в цифрові моделі для таких речей, як підтримка обладнання та виготовлення запасних компонентів. Наприклад, коли Arcelormittal працював з TheSteelprinters, щоб зробити п’ять - форсунок, вони використовували 3D -сканування, щоб отримати геометричні дані від старих форсунок і поєднували їх з оптимізацією топології, щоб зробити нове покоління продуктів. Це скоротило час розвитку з чотирьох місяців до трьох тижнів. Щоб покращити свою здатність до цифрового адаптації старого обладнання, традиційним виробникам потрібно встановлювати зворотні інженерні команди.
4, талант та організація: виклик переходу від "спеціалізації навичок" до "складеної спроможності"
1. Відсутність таланту в різних галузях
Металевий 3D -друк потребує людей, які мають навички в багатьох різних областях, таких як матеріалознавство, машинобудування, цифрове моделювання та контроль якості. Наприклад, інженери з 3D -друку Huashu High Tech повинні мати можливість робити моделювання CAD, оптимізацію параметрів SLM та металографічну перевірку одночасно. Щоб побудувати талантний басейн, традиційним виробникам потрібно працювати зі школами (наприклад, шляхом побудови виробничих лабораторій добавок з університетами), навчати власних працівників (наприклад, пропонуючи навчання дизайну DFAM) та наймайте людей з -за меж компанії (наприклад, інженерів з процесів з 3D -друком).
2. Реструктуризація організації
3D -друк змінює те, як все робиться з "серійного" до "паралельного", а це означає, що компанії повинні бути більш гнучкими в тому, як вони налаштовані. Наприклад, Bolite використовує стратегію "Проект - на основі+платформізації", що означає, що він налаштовує вертикальні команди проекту в таких галузях, як авіація, медицина та автомобілі, а потім ділиться обладнанням, приладдям та обробкою баз даних для кращого використання ресурсів. Виробникам, які існували довгий час, потрібно позбутися від відомчих бар'єрів, створити Cross - функціональні команди та приймати рішення -, що робить процес коротшим.
3. Управління змінами культури
Особливість "швидкої ітерації" 3D -друку суперечить розуму "уникнення ризику" традиційного виробництва. Наприклад, одна автомобільна компанія відклала проект на три місяці після додавання 3D -друку, оскільки відділи дизайну та виробництва не могли домовитись про те, хто відповідав за "невдачу друку". Щоб зробити свої компанії більш інноваційними, традиційним виробникам потрібно змінити свої культури (наприклад, створивши систему "проб і помилок"), змінити спосіб оцінки ефективності (наприклад, додавши інноваційні показники до KPI) та створюють платформи для обміну знаннями (наприклад, шляхом встановлення внутрішніх бібліотек кейсів).