Як металевий 3D -друк та промисловість 4.0 можуть розвиватися в синергії?

一, спільна робота над технологіями: зміна від "фізичного виробництва" на "цифрове виробництво"
1. Цифровий близнюк: Підключення віртуального та реального світу
Побудова справжнього - Часовий зв’язок між цифровими та фізичними світами лежить в основі індустрії 4.0. Металевий 3D -друк - це ключовий інструмент для створення цифрових близнюків, оскільки він цифровий. Аерокосмічна промисловість - хороший приклад. Цифрова система Twin може безпосередньо імпортувати дані проектування для сегментів кабіни титанового сплаву, надрукованих Третьою технологією Academy of China Aerospace Science and Industry Corporation, використовуючи технологію SLM (селективне лазерне плавлення). Це дозволяє системі імітувати параметри продуктивності, такі як теплова деформація та розподіл напруги матеріалів у суворих умовах. Цей закритий - петля "Оптимізація виробництва моделювання проектування" скоротила час, необхідний для дослідження та розробки певної моделі насадки ракетного двигуна з 18 місяців, використовуючи традиційні методи до 4 місяців. Він також збільшив використання матеріалів на 40% та вихід продукту з 75% до 98% за допомогою цифрових близнюків для прогнозування ризику тріщини.
2. Інтелектуальна бібліотека процесів: перехід від базування на досвіді до базування на даних
Коли ви використовуєте металевий 3D -друк, такі параметри, як лазерна потужність, швидкість сканування та товщина шару, мають прямий вплив на те, наскільки добре працюють деталі. У традиційних методах інженери використовують свої знання, щоб зробити оптимізацію параметрів, що дорого і займає тривалий час. Через промисловість 4.0, цей процес зараз розумніший: обладнання Hanbang Laser HBD P400 має побудовану - у "бібліотеці конкретних процесів процесу взуття", яка автоматично відповідає найкращій комбінації параметрів різних складних текстур, переглядаючи десятки тисяч друкованих даних. Це знижує шорсткість бічної стінки форм для взуттєвої сплави з алюмінієвого сплаву від Ra12,5 мкм до Ra3,2 мкм і позбавляється від дефектів краху краю, які спричинені контролем втрати басейну розплаву в старих методах. Металевий 3D -друк перейшов від "мистецтва" до "науки" завдяки цій оптимізації методу на основі великих даних.
2, синергія у виробництві: зміна від "економії масштабу" до "економії сфери"
1. Розподілене виробництво: зміна способу роботи у світі ланцюга поставок
Ідея "мережевого виробництва" від Industry 4.0 та "демуляційні" особливості металевого 3D -друку зібралися, щоб створити новий спосіб створення речей. Наприклад, у автомобільній промисловості традиційні ланцюги поставок потребують деталей, які слід виготовити на центральних фабриках, а потім відправити на глобальні складальні лінії за допомогою логістики. Це означає, що витрати на запаси високі, а час реагування - повільно. Після того, як автомобільні компанії почнуть використовувати металевий 3D -друк, вони можуть налаштувати розумні рослини в регіональних центрах, отримати дані дизайну з хмари та друкувати на сайті -. Одним із прикладів є марка нових електромобілів, які використовують Platinum BLT - обладнання S800 для друку акумуляторних лотків з алюмінієвого сплаву в Європі, Північній Америці та Азії одночасно. Це називається "Місцевий дизайн місцевого друку місцевих зборів", і це скорочує час доставки з 12 тижнів до 2 тижнів і збільшує оборот інвентаризації на 300%.
2. Пробиває лінію між добавкою та субтрактивним виробництвом з гібридним виробництвом
Металевий 3D -друк може зробити складні структури, але традиційна обробка все ще потрібна, щоб переконатися, що поверхня є гладкою, а розміри знаходяться в межах, серед іншого. У промисловості 4.0 ідея "інтегрованого виробництва" призвела до зростання гібридних технологій виробництва. Наприклад, обладнання LASERTEC 65 3 D, випущене німецькою компанією DMG MORI, поєднує в одній платформі модулі SLM Additile та п'ять модулів фрезерних модулів, які можуть автоматично закінчити весь процес "інспекції фрезерування друку". Використовуючи лезо двигуна літака як приклад, машина спочатку друкує порожню з охолодженням всередині нього за допомогою виробництва добавок. Потім він використовує субтрактивну обробку для зменшення шорсткості поверхні з RA25 м до RA0,8 м. Для обробки всього 45 годин, як це було раніше, потрібно лише 18 годин, що означає на 60% менше відходів.
3, Екологічна співпраця: Як "Острів технології" став "ціннісною мережею"
1. Побудова культури відкритої творчості за допомогою хмарної платформи
Частина "взаємозв'язку" промисловості 4.0 приймає металеву 3D -друк від використання однієї машини для спільної роботи в хмарі. Використовуючи "аерокосмічну хмарну мережу", Центр виробництва добавок третьої академії Китаю Аерокосмічної науки та галузевої корпорації пов'язував понад 5000 металевих 3D -принтерів по всьому світу, створюючи мережу "послуги дизайнерських матеріалів". Підприємства будь -якого розміру можуть використовувати платформу для розміщення замовлень для друкованих медичних імплантатів з титанового сплаву, і система миттєво відповідатиме їм найкращим постачальникам. Дослідники можуть розміщувати нові параметри матеріальних процесів, щоб люди в усьому світі могли ділитися та перевірити. Виробники обладнання можуть бачити, як їхні машини працюють у режимі реального часу, прогнозують проблеми до їх відбутися та надсилають плани технічного обслуговування. Бізнес, який робить ортопедичне обладнання, скоротив час, необхідний для запуску нового продукту з 24 місяців до 8 місяців завдяки цій відкритій екосистемі. Він також знизив витрати на дослідження та розробки на 45%.
2. Зробити речі, що тривають: перехід від "лінійної економіки" до "кругової економіки"
Ідея "Зеленого виробництва" промисловості 4.0 добре працює з металевим 3D -друком, оскільки вона дозволяє "- Виробництво попиту." Традиційне субтрактивне виробництво повинно зробити багато стандартних частин достроково, що витрачає матеріали та створює відставання від інвентаризації. Металевий 3D -друк, з іншого боку, може досягти "нульового виробництва запасів", надрукуючи лише деталі, необхідні після отримання замовлення. Наприклад, в одній компанії з будівельних машин Platinum BLT - обладнання F400M надруковано на 30% менше з'єднувачів гідравлічної підтримки завдяки дизайну оптимізації топології. Це означало, що було використано на 85% більше сировини, порівняно з 15% у традиційній куванням. Крім того, технології переробки та повторного використання металевого порошку, як, наприклад, повністю укладена система циркуляції порошку HBD P400, скоротила кількість сміття з 30% до 5%, що означає набагато менше викидів вуглецю.