Ce factori ar trebui să ia în considerare producătorii tradiționali la trecerea la imprimarea metalică 3D?

一, Adaptabilitatea tehnologică: o schimbare a modului în care concepem despre „procesele alternative” la „crearea valorii”
1. Alegerea unui proces și potrivirea unei scene
Există mai mult de 10 metode care alcătuiescImprimare metalică 3D, inclusiv topirea selectivă laser (SLM), topirea fasciculului de electroni (EBM), depunerea de energie direcționată (DED) și altele. Există mari disparități între procese atunci când vine vorba de cât de bine se pot adapta la diferite materiale, cât de repede pot produce lucruri și cât costă. De exemplu, tehnologia SLM funcționează bine pentru piese structurale complicate, cum ar fi lamele motorului aeronavei, dar echipamentul este scump. Tehnica ded funcționează bine pentru fixarea unor piese mari, cum ar fi lamele turbinei cu gaz, dar precizia suprafeței nu este la fel de bună. Producătorii ar trebui să aleagă procese pe baza caracteristicilor produselor lor. De exemplu, producătorii de componente auto ar trebui să utilizeze tehnologia SLM pentru a -și face produsele mai ușoare, în timp ce întreprinderile de echipamente energetice ar trebui să utilizeze proceduri ded pentru a repara echipamentele vechi pentru a economisi bani pe perioade de oprire.
2. Schimbarea modului în care ne gândim la design
Imprimarea metalică 3D sfidează limitele producției tradiționale atunci când vine vorba de forme, dar înseamnă, de asemenea, că regulile de proiectare trebuie schimbate. De exemplu, design -urile tradiționale folosesc colțuri ascuțite și unghiuri drepte, dar imprimarea 3D folosește forme rotunjite și șterse pentru a scădea tensiunea termică. Matrițele tradiționale au nevoie de alocație de procesare rezervată, dar imprimarea 3D poate utiliza designul „modelare netă”. Când imprimați cochilii de baterii pentru vehicule cu energie noi, Luoyang Yingchuang Aurora a schimbat structura tradițională din tablă într -o structură de zăbrele de fagure prin optimizarea topologiei. Acest lucru a făcut ca cochilii să fie cu 30% mai ușor, păstrându -le puternice și a redus ciclul de dezvoltare de la 6 luni la 45 de zile. În această situație, schimbarea modului în care ne gândim la proiectare este cheia pentru a obține la maxim imprimarea 3D.
3. Controlul calității și prelucrarea post -
De cele mai multe ori, piesele imprimate metalice 3D trebuie să parcurgă pași suplimentari, cum ar fi tratarea termică, prelucrarea și sală de ebliere pentru a funcționa corect. De exemplu, piesele structurale din aliaj de titan pe care imprimeurile de forță de platină pentru aeronavele interne mari trebuie să scape de porii interni folosind presarea izostatică fierbinte (șold) și apoi să obțină o precizie de suprafață de ± 0,05mm până la cinci - procesarea legăturii axei. Pentru a evita o scădere a randamentului din cauza problemelor cu procesarea post -, producătorii tradiționali trebuie să verifice cât de bine postarea lor actuală - Capabilitățile de procesare funcționează cu tehnici de imprimare 3D.
2, Controlul costurilor: un sistem de evaluare care trece de la „economia unică a articolului” la „valoarea completă a ciclului de viață”
1. Investiții în echipamente care se potrivesc cu capacitatea de ieșire
Există o mare varietate de prețuri pentru echipamentele de imprimare metalice 3D. Desktop - Echipament la nivel costă zeci de mii de yuani, în timp ce echipamentul industrial - costă zeci de milioane de yuani. Producătorii tradiționali trebuie să aleagă echipamente pe baza câte bunuri trebuie să facă: pentru loturi mici de produse personalizate cu o producție anuală mai mică de 5000 de bucăți, pot utiliza echipamente SLM cu un singur laser. Pentru a scădea costul componentelor individuale pentru proiecte mari de scară -, cum ar fi șasiul auto care au nevoie de mai mult de 100.000 de bucăți pe an, trebuie să folosim echipamente de colaborare multi - laser precum sistemul laser Platinum 10. Huashu High Tech a folosit opt ​​dispozitive laser pentru a crea cadre electrice de motociclete pentru un viitor accentuat. Acest lucru a redus timpul de imprimare în jumătate, de la 72 de ore la 36 de ore și a redus costul pe unitate cu 40%.
2. Profitarea la maximum a costurilor materiale
Prețul pulberii metalice constituie 30% până la 50% din întregul cost al imprimării 3D. Prețul este determinat foarte mult de puritatea, distribuția mărimii particulelor și fluxul pulberii. Producătorii tradiționali își pot reduce cheltuielile în următoarele moduri:
Înlocuirea internă: pulberea sferică de aliaj de titan realizat de companii chineze precum Xi'an Sailong este cu 20% mai fluid și cu 30% mai ieftin decât pulberea străină;
Reciclarea pulberii: sistemele de screening și regenerare cresc rata de recuperare a pulberii nemeltate la peste 90%, ceea ce reduce pierderea materialelor;
MULTI - Imprimare materială: Această metodă folosește designul materialului gradient pentru a reduce numărul de materiale unice costisitoare utilizate. De exemplu, duza de rachetă Insstek are un strat interior din bronz din aluminiu și un strat exterior Inconel 625.
3. Evitarea costurilor ascunse
Iată mai multe costuri ascunse care sunt ușor de ratat la începutul unei schimbări:
Costul defecțiunii imprimării: O eșec de imprimare ar putea pierde zeci de mii de yuani în valoare de pulbere. Pentru a reduce costurile de încercare și eroare, tehnologia digitală Twin trebuie să fie utilizată pentru simularea proceselor. Pentru costurile de proprietate intelectuală, imprimarea 3D implică o mulțime de modele digitale și parametri de proces, astfel încât un sistem de gestionare a securității datelor trebuie să fie configurat pentru a opri scurgerea tehnică.
Costul certificării: Câmpuri precum Aerospace, Medicină și altele au nevoie de certificări precum AS9100D și ISO 13485. Costul și timpul necesar pentru a obține certificat ar trebui să facă parte din bugetul de transformare.
3, Restructurarea lanțului de aprovizionare: schimbarea modului în care sunt făcute lucrurile de la „fabricație liniară” la „colaborarea distribuită”
1. Rețeaua de producție într -un singur loc
„Tipărirea locală, distribuția globală” este un tip de producție care funcționează cu imprimarea metalică 3D. De exemplu, Siemens Energy a înființat un centru regional de servicii de imprimare 3D în Germania pentru a repara rapid lamele turbinei cu gaz pentru clienții europeni. Aceasta reduce timpul de livrare de la 6 săptămâni la 72 de ore. Prin punerea nodurilor de imprimare 3D pe piețele critice, firmele tradiționale își pot scădea inventarul și costurile de transport și le pot face lanțurile de aprovizionare mai rezistente.
2..
Lanțul de aprovizionare se schimbă din cauza combinației de imprimare 3D și internet industrial. „Platforma cloud de fabricație inteligentă a lui Bolite”, de exemplu, poate urmări starea reală a operației de timp - a mai mult de 300 de dispozitive din întreaga lume, atribuie automat sarcini de imprimare și optimizează parametrii procesului. Acest lucru crește rata generală de utilizare a echipamentelor la 85%. Pentru a face lanțul de aprovizionare mai deschis și mai colaborativ, întreprinderile tradiționale trebuie să creeze o platformă digitală care să includă design, producție și logistică.
3. Construirea capacității de a face inginerie inversă
Scanarea 3D și ingineria inversă poate transforma rapid obiectele fizice în modele digitale pentru lucruri precum menținerea echipamentelor și realizarea componentelor de rezervă. De exemplu, atunci când ArcelorMittal a lucrat cu ThesteelPrinters pentru a face o duză de ieșire de cinci -, au folosit scanarea 3D pentru a obține date geometrice din duze vechi și au combinat -o cu optimizarea topologiei pentru a face o nouă generație de produse. Acest lucru a redus timpul de dezvoltare de la patru luni la trei săptămâni. Pentru a -și îmbunătăți capacitatea de a adapta digital echipamentele vechi, producătorii tradiționali trebuie să înființeze echipe de inginerie inversă.
4, Talent și organizare: Provocarea de a trece de la „specializarea abilităților” la „capacitatea compusă”
1. Lipsa de talent în diferite domenii
Imprimarea metalică 3D are nevoie de oameni cu abilități în o mulțime de domenii diferite, cum ar fi știința materialelor, inginerie mecanică, modelare digitală și control al calității. De exemplu, inginerii de imprimare 3D de la Huashu High Tech trebuie să poată face modelarea CAD, optimizarea parametrilor procesului SLM și inspecția metalografică în același timp. Pentru a construi un grup de talente, producătorii tradiționali trebuie să lucreze cu școlile (de exemplu, prin construirea de laboratoare de producție aditivă cu universități), să -și antreneze propriii angajați (de exemplu, oferind instruire de design DFAM) și să angajeze oameni din afara companiei (de exemplu, ingineri de proces cu experiență de imprimare 3D).
2. Restructurarea organizației
Imprimarea 3D schimbă modul în care lucrurile sunt făcute de la „serial” la „paralel”, ceea ce înseamnă că companiile trebuie să fie mai flexibile în modul în care sunt înființate. Bolite, de exemplu, folosește o strategie „Proiect - bazată pe platformă+bazată pe”, ceea ce înseamnă că stabilește echipe de proiect vertical în industrii precum aviație, medicamente și mașini, apoi împărtășește echipamente, consumabile și baze de date pentru proces pentru a folosi mai bine resursele. Producătorii care sunt în jur de mult timp trebuie să scape de barierele departamentale, să creeze echipe funcționale Cross - și să ia decizia - să facă procesul mai scurt.
3. Gestionarea schimbării în cultură
Funcția „iterație rapidă” a imprimării 3D contravine mentalității „evitării riscurilor” a producției tradiționale. De exemplu, o companie auto a eliminat proiectul timp de trei luni după ce a adăugat imprimare 3D, deoarece departamentele de proiectare și fabricație nu au putut fi de acord cu cine a fost responsabil pentru „eșecul de imprimare”. Pentru a face companiile lor mai inovatoare, producătorii tradiționali trebuie să -și schimbe culturile (de exemplu, prin înființarea unui sistem de „încercare și eroare”), schimbarea modului în care evaluează performanța (de exemplu, prin adăugarea de indicatori de inovație la KPI) și configurarea platformelor pentru schimbul de cunoștințe (de exemplu, prin înființarea bibliotecilor interne de cazuri).