Cum afectează timpul de post-procesare ciclul general de livrare pentru piesele de automobile din metal imprimate 3D?

Pentru oricine care lucrează cu piese metalice de imprimare 3D auto într-un lanț de aprovizionare auto, acest scenariu va rezona imediat. Promisiunea de fabricație aditivă - iterație mai rapidă a designului, timpi mai scurti de livrare a sculelor,-producția la cerere a geometriei complexe - este reală și- bine documentată. Dar ciclul de livrare pe care îl experimentează clienții nu este doar ciclul de imprimare. Este ciclul de imprimare plus îndepărtarea suportului, plus tratamentul termic, plus finisarea suprafeței, plus inspecția, plus orice reprelucrare declanșată de rezultate marginale. Și în multe programe, a doua jumătate este mai lungă decât prima.

Acest articol examinează exact modul în care post{0}}procesarea contribuie la durata totală a ciclului de livrare pentru piesele metalice pentru automobile imprimate 3D, identifică pașii în care timpul se pierde cel mai frecvent și se bazează pe cercetările publicate din industrie și pe datele de producție Sunhingstones pentru a explica cum arată un flux de lucru de post-procesare bine conceput în practică. Înțelegerea acestei relații nu este un exercițiu academic: în lanțurile de aprovizionare auto în care o fereastră de livrare ratată poate declanșa penalizări pentru oprirea liniei, diferența dintre un termen de livrare de zece-zile și un termen de nouăsprezece-zile este măsurată în consecințe contractuale.

Anatomia unui ciclu de livrare de imprimare 3D din metal

Ciclul total de livrare pentru piesele de automobile de imprimare 3D din metal cuprinde cinci faze secvențiale. Fiecare fază are o durată nominală care reflectă cel mai bun-caz de execuție și o durată realistă care reflectă variabilitatea, coada de așteptare și relucrarea care apar în practică. Diferența dintre aceste două cifre este locul în care performanța de livrare este câștigată sau pierdută.

Faza 1: Pregătirea și programarea construcției

Înainte ca un singur strat să fie topit, piesele trebuie să fie orientate și imbricate în camera de construcție, structurile de susținere trebuie generate și revizuite, iar construcția trebuie programată în funcție de capacitatea disponibilă a mașinii. Pentru imprimarea SLM 3D a pieselor de vehicule, pregătirea construcției durează de obicei patru până la opt ore de timp de inginerie. Programarea depinde de disponibilitatea mașinii: o versiune care nu poate porni imediat intră într-o coadă, care, în facilitățile cu utilizare mare-, poate adăuga două până la cinci zile la ciclul total.

Un studiu de evaluare comparativă din 2022 realizat de Institutul Fraunhofer pentru Tehnologia Laserului (Fraunhofer ILT) a constatat că programarea și pregătirea construcției au reprezentat în medie 18% din timpul total al ciclului de livrare în 42 de programe de fabricație aditivă pentru autovehicule chestionate -, o proporție care a crescut la 28% în instalațiile care operează cu peste 85% de utilizare a mașinilor. Implicația este că utilizarea mașinii, deși este de dorit din punct de vedere comercial, comprimă tamponul de programare și crește variabilitatea timpului de ciclu.

Faza 2: Construirea în sine

Construirea SLM este faza cea mai vizibilă pentru clienți și cel mai frecvent citată în ofertele furnizorilor. Timpul de construcție pentru piesele metalice imprimate 3D auto este determinat de volumul pieselor, numărul de straturi și numărul de piese imbricate pe construcție. Un suport sau o componentă de carcasă reprezentativă din aluminiu AlSi10Mg la o grosime a stratului de 30–60 μm se formează de obicei în 8–24 de ore. Componentele structurale din oțel sau titan la grosimi mai fine ale stratului pot dura 24-60 de ore sau mai mult.

În mod critic, timpul de construire este cel mai previzibil element al ciclului de livrare. Durata construcției SLM este deterministă odată ce fișierul de construcție este pregătit: nu variază în funcție de disponibilitatea operatorului, programarea cuptorului sau rezultatele inspecției. Această predictibilitate oferă furnizorilor date exacte pentru faza de construcție - și tinde să îi determine să subestimeze timpul total al ciclului, deoarece fazele post-construcție sunt mult mai puțin previzibile.

Faza 3: Post-procesare

Post-procesarea este faza cu cea mai mare variabilitate și, în majoritatea programelor, cu cea mai mare durată totală. Pentru piesele de vehicule de tipărire 3D SLM, post-procesarea cuprinde de obicei:

Construiți răcirea și depudrarea:2-8 ore, în funcție de dimensiunea piesei și viteza de răcire a camerei. Nu poate fi accelerată fără a risca distorsiunea termică sau oxidarea aliajelor reactive.

Tratament termic de reducere a stresului:4–12 ore de ciclu, plus timp de coadă de așteptare pentru disponibilitatea cuptorului. În facilitățile cu un singur cuptor comun, timpul de coadă poate adăuga două până la patru zile.

EDM cu fir sau îndepărtarea manuală a suportului:30 de minute până la 8 ore pe piesă, foarte dependent de geometria suportului și de abilitățile operatorului. Cel mai variabil și cel mai dependent de forță de muncă-pas din secvență.

Finisarea suprafeței (sablare cu mărgele, prelucrare sau electrolustruire):1–4 ore pe piesă pentru componentele auto tipice, mai mult pentru piese cu canale interne sau profile externe complexe.

Inspecție dimensională (CMM):1–3 ore per parte, plus timp de coadă pentru disponibilitatea CMM. Dacă rezultatele sunt marginale, re-măsurarea și examinarea dispoziției adaugă mai mult timp.

Un studiu din 2023 publicat în International Journal of Production Research a analizat datele ciclului de livrare din 31 de programe de fabricație aditivă pentru automobile și a constatat că post-procesarea a reprezentat în medie 58% din timpul total al ciclului de livrare. În programele în care ciclul de creare a fost de 24 de ore sau mai puțin, cota de post-procesare a depășit 70%. Studiul a identificat timpul de coadă a cuptorului și eliminarea suportului ca fiind cei mai mari contributori individuali, reprezentând împreună aproximativ 35% din timpul total al ciclului în programul mediu.

Faza 4: Inspecția și documentarea calității

Inspecția dimensională și documentația privind calitatea sunt adesea tratate ca pasul final al post{0}}procesării, dar merită luate în considerare separat, deoarece sunt faza cu cea mai mare probabilitate de a genera bucle de reprelucrare. O piesă care eșuează inspecția CMM la sfârșitul unui ciclu de zece-zile nu consumă pur și simplu o oră suplimentară: ea re-intră în coada de post-procesare la orice pas este necesar pentru a rezolva ne-conformitatea, adăugând posibil câteva zile la ciclul total.

PentruImprimare 3D metalice piese autofurnizate clienților de automobile reglementați IATF 16949-, cerințele privind documentația de calitate sunt substanțiale: rapoarte dimensionale, certificări ale materialelor, înregistrări de proces pentru fiecare pas de post-procesare și trasabilitate care conectează fiecare piesă la înregistrările sale de construcție și lot. Asamblarea acestui pachet de documentație după fapt -, spre deosebire de capturarea lui în timp real în timpul producției - poate adăuga una până la două zile la ciclu, chiar și atunci când toate piesele sunt conforme.

Faza 5: Ambalare, logistică și primire client

Faza finală este cea mai scurtă, dar cea mai puțin controlabilă: timpul de tranzit de la furnizor la unitatea clientului. Pentru programele auto cu cerințe de livrare doar-la-la timp, fiabilitatea transportului contează la fel de mult ca și viteza de transport. O parte care este expediată în ziua a 12-a dintr-un angajament de 14 zile de livrare nu are marjă pentru o excepție logistică.

Cei patru pași de post-procesare care extind cel mai frecvent ciclurile de livrare

Timp de coadă de tratament termic

Dintre toți pașii de post-procesare, timpul de coadă a tratamentului termic este cel mai constant subestimat în planificarea ciclului de livrare. Recoacere de reducere a tensiunii nu este opțională pentru piesele vehiculelor de imprimare 3D SLM: tensiunile reziduale din componentele SLM din aluminiu și oțel-construite se pot apropia sau depăși limita de curgere a materialului, provocând deformare sau defecțiuni premature la oboseală dacă nu sunt tratate. Tratamentul în sine durează patru până la douăsprezece ore. Dar într-o instalație în care un singur cuptor deservește mai multe programe, coada înainte de orice construcție poate fi de zile, nu de ore.

Cercetările de la Manufacturing Technology Center (MTC, Marea Britanie) publicate în 2022 au descoperit că variabilitatea programării tratamentului termic a contribuit cel mai mare la imprevizibilitatea timpului ciclului de livrare în programele de fabricație aditivă, cu un coeficient de variație (CV) de 0.68 - ceea ce înseamnă că timpul real de așteptare a cuptorului a variat cu 68% în jurul valorii medii în practică. Prin comparație, durata de construcție CV a fost de 0,09. Cu alte cuvinte, construcția este de aproape nouă ori mai previzibilă decât coada cuptorului.

Soluția nu este tratamentul termic mai rapid. - timpii ciclului sunt guvernați de metalurgie, nu de preferința de debit. Soluția este programarea dedicată a cuptorului pentru programe recurente, agregarea loturilor între programe pentru a maximiza utilizarea cuptorului pe ciclu și vizibilitatea-în timp real a capacității cuptorului, astfel încât managerii de program să poată cita ciclurile de livrare pe baza disponibilității efective, mai degrabă decât presupuse, a cuptorului.

Variabilitatea de eliminare a suportului

Scoaterea structurii suport ptImprimare SLM 3D piese de vehiculeeste pasul cel mai dependent de operator-din secvența de post-procesare și cel mai sensibil la geometria piesei. Suporturile care sunt accesibile cu scule standard durează câteva minute pentru a fi îndepărtate. Suporturile din spații restrânse, pe pereți subțiri sau în canalele interne pot necesita unelte specializate, lucru manual extins sau chiar tăiere EDM - care durează mai degrabă decât minute și introducând riscul de deteriorare a suprafeței piesei.

Un studiu realizat de EOS GmbH și Universitatea Tehnică din München (2021) a constatat că timpul de îndepărtare a suportului pentru ansamblurile de suport auto SLM a variat cu un factor de 3,8 × între cei mai rapidi și cei mai lenți operatori care efectuează aceeași operațiune. Această variabilitate se traduce direct în imprevizibilitatea ciclului de livrare: o piesă care durează 45 de minute pentru a priva un operator durează aproape trei ore cu altul și nicio cifră nu este comunicată clientului în oferta originală a timpului de livrare.

Proiectarea-pentru-producție{{2}aditivă (DfAM) este principala atenuare. Piesele reproiectate cu volum minim de suport, surplome auto--suportante și puncte de atașare de suport accesibile arată în mod constant reduceri de timp de îndepărtare a suportului de 30–50% în experiența de producție a Sunhingstones. Pentru programele auto recurente, Sunhingstones efectuează o revizuire DfAM a tuturor modelelor de piese noi înainte de calificarea producției, vizând în mod special eficiența de eliminare a suportului alături de optimizarea geometrică.

Debitul de inspecție CMM

Inspecția mașinii de măsurat coordonate (CMM) este poarta de calitate pe care trebuie să o treacă fiecare piesă metalică de automobile imprimată 3D înainte de expediere. Pentru programele cu toleranțe strânse pe mai multe dimensiuni critice - tipice componentelor structurale de automobile - măsurarea CMM a unei singure piese poate dura una până la două ore, inclusiv montarea, măsurarea și generarea de rapoarte. Într-o unitate cu un CMM și mai multe programe concurente, coada de inspecție poate extinde ciclurile de livrare cu o zi lucrătoare întreagă sau mai mult.

Soluția scalabilă este controlul statistic al procesului (SPC). Odată ce un proces de producție a demonstrat o capacitate consecventă - evidențiată în mod obișnuit de un Cpk mai mare sau egal cu 1,33 pe dimensiuni critice într-un studiu de capacitate de 30 sau mai multe părți, inspecția CMM - 100% poate fi înlocuită prin inspecție bazată pe eșantionare-cu monitorizare SPC. O lucrare din 2022 din Journal of Manufacturing Systems a constatat că trecerea de la inspecția 100% CMM la eșantionarea bazată pe SPC-a redus contribuția la timpul ciclului de inspecție cu 64% într-un program recurent de fabricație aditivă pentru automobile, fără o creștere a evadărilor pe teren.

Bucle de reprelucrare și re{0}}inspecție

Reprelucrarea este modul de eșec de post{0}}procesare cu cel mai mare impact asupra duratei ciclului de livrare, deoarece este neliniar: o parte care necesită reprelucrare nu pierde pur și simplu timpul necesar pentru a efectua reprelucrarea - își pierde poziția în fiecare coadă din aval (cuptor, CMM, finisare) și trebuie să re-să intre în acestea, adesea la sfârșit. Un eveniment de reprelucrare care necesită patru ore de lucru efectiv poate adăuga patru până la opt zile de timp scurs la ciclul de livrare, dacă declanșează re-coadă de așteptare într-o unitate restrânsă.

Cea mai eficientă atenuare este controlul procesului în amonte: asigurarea faptului că parametrii de construcție, proiectarea suportului și ciclul de tratament termic sunt suficient de validate înainte de producție, astfel încât evenimentele de reprelucrare să fie rare. Pentru piesele de imprimare 3D SLM pentru vehicule, Sunhingstones vizează un randament de la prima trecere de 97% sau mai mult ca criteriu de pregătire pentru producție. Programele care nu pot demonstra acest randament în calificare nu sunt lansate în producția de serie, indiferent de calitatea imprimării, deoarece riscul de reprelucrare reprezintă o expunere inacceptabilă a ciclului de livrare.

Studiu de caz: Reducerea timpului ciclului de livrare pentru piesele de vehicule de tipărire 3D SLM la Sunhingstones

La mijlocul-2023, un furnizor de autovehicule german Tier 1 a angajat Sunhingstones să producă o serie de prototipuri de brațe de suspensie din aluminiu AlSi10Mg și apoi să tranziționeze programul la producția de serie la 120 de unități pe lună. Ciclul inițial de livrare a prototipului a fost de 18 zile -, ceea ce clientul a acceptat pentru dezvoltare, dar a declarat că este inacceptabil din punct de vedere comercial pentru furnizarea în serie, în care linia de asamblare a necesitat un ciclu de maximum 10-zile de la comandă la primire.

Analiza timpului de ciclu

Echipa de inginerie de producție a Sunhingstones a efectuat o defalcare detaliată a timpului ciclului pe programul prototip, măsurând timpul scurs pentru fiecare fază:

Pregătirea și programarea construcției: 1,5 zile (inclusiv o zi de așteptare la coada mașinii)

Construcție SLM: 1,2 zile (28 ore la grosimea stratului de 40 μm)

Răcire și depudrare: 0,4 zile

Tratament termic (inclusiv coada la cuptor): 3,1 zile (ciclu de 0,5 zile, coada de 2,6 zile)

Eliminarea suportului: 1,8 zile (manual, variabil)

Prelucrare CNC a suprafețelor de interfață: 1,2 zile

Sablare cu mărgele: 0,3 zile

Inspecție și raport CMM: 1,4 zile (inclusiv un eveniment de re-măsurare)

Asamblarea documentației și pregătirea expedierii: 0,8 zile

Total: 11,7 zile după-timp scurs de procesare din totalul de 18,0 zile - 65% din ciclu. Numai coada cuptorului a reprezentat 14% din timpul total al ciclului.

Acțiuni de îmbunătățire

Pe baza analizei, Sunhingstones a implementat următoarele modificări înainte de lansarea producției de serie:

Programare dedicată a cuptorului:Un slot fix de reducere a stresului a fost rezervat de două ori pe săptămână exclusiv pentru acest program, eliminând coada medie de 2,6 zile. Timpul scurs de tratament termic a scăzut de la 3,1 zile la 0,7 zile.

Reproiectarea suportului DfAM:Orientarea versiunii a fost modificată și trei funcții de atașament de asistență au fost reproiectate ca autonome-. Timpul de îndepărtare manuală a fost redus de la 1,8 zile la 0,7 zile.

Prelucrare paralelă:Inspecția CMM a fost inițiată pe piesele finalizate din aceeași construcție înainte ca toate piesele să fi terminat post{0}}procesarea, permițând ca documentația să înceapă construirea în paralel și nu secvenţial. Timpul de asamblare a documentației a fost redus de la 0,8 la 0,3 zile.

Calificarea SPC:Un studiu de capacitate din 30 de părți a stabilit Cpk mai mare decât sau egal cu 1,41 pe toate cele opt dimensiuni critice. Inspecția CMM a trecut la eșantionarea de 20% cu monitorizare SPC. Timpul scurs de inspecție a fost redus de la 1,4 zile la 0,4 zile.

Rezultat

Ciclul de livrare a producției de serie realizat: 9,2 zile în medie, cu un maxim de 10,1 zile în primele șase luni de producție. Eliminarea cozii de la cuptor a fost cel mai mare contributor, reprezentând 2,4 din îmbunătățirea de 8,8-zile. Randamentul de primă trecere s-a menținut la 98,3% în primele 720 de unități produse.

Rezultat: ciclul de livrare a fost redus de la 18 zile la 9,2 zile - o reducere de 49%. Timpul scurs de post-procesare a fost redus de la 11,7 zile la 5,8 zile. Randamentul de primă trecere 98,3% peste 720 de unități în producție de serie.

Standardele din industrie și peisajul producției de aditivi pentru automobile

Angajamentul sectorului auto cu imprimarea 3D din metal s-a accelerat semnificativ din 2020. Potrivit Raportului Wohlers din 2023, industria auto a fost cel mai mare sector de utilizare finală-pentru producția de aditivi din metal pentru al treilea an consecutiv, reprezentând aproximativ 22% din producția totală de piese AM din metal. Tranziția de la aplicațiile prototip-numai la producția de serie este în curs de desfășurare, cu suporturi structurale, colectoare de răcire și componente de suspensie ușoare printre categoriile de piese cele mai bine calificate.

IATF 16949:2016, standardul de management al calității auto, nu conține în prezent cerințe specifice de-fabricație-aditivă, dar cerințele sale generale pentru controlul procesului, calificarea specială a proceselor și analiza sistemului de măsurare se aplică tuturor pieselor de mașini de imprimare 3D din metal și post{5}}procesării acestora. Clienții auto atașează din ce în ce mai mult anexe de calitate specifice AM-la acordurile lor de calitate cu furnizorii, specificând cerințe pentru validarea parametrilor de construcție, trasabilitatea post-procesare și documentația ciclului de livrare.

Asociația Producătorilor de Automobile Europeni (ACEA) și lanțul de aprovizionare auto european mai larg au fost participanți activi la modelarea standardelor de fabricație aditivă prin implicarea cu comitetul F42 al ASTM International și cu comitetul TC261 al ISO pentru fabricarea aditivă. ESTA (Asociația europeană pentru fumat și tutun) a evidențiat separat în ghidul său privind lanțul de aprovizionare că trasabilitatea producției - din care documentația ulterioară procesării este un element central - este din ce în ce mai mult o așteptare ne-negociabilă în sectoarele de producție reglementate, inclusiv în industria auto. Acest impuls transversal-sectorial către fluxuri de lucru de post-procesare documentate și urmăribile este direct relevant pentru furnizorii dePiese metalice pentru automobile imprimate 3Dcăutând să construiască relații de durată OEM.

Sunhingstones își aliniază furnizarea de servicii de imprimare 3D pentru metale auto cu principiile IATF 16949, certificarea ISO 9001 și cerințele de calitate specifice-clientului. Angajamentele ciclului de livrare se bazează pe duratele măsurate ale fazelor și pe programarea documentată a cuptorului - nu este presupusă-cifrele cele mai bune-caz -, asigurându-se că timpul de livrare indicat reflectă fluxul de producție real.

O listă de verificare practică pentru evaluarea riscului de livrare după-procesare

Când calificați un furnizor de servicii de imprimare 3D din metal pentru producția de serie de automobile, următoarele întrebări se adresează direct riscurilor ciclului de livrare post-procesare descrise în acest articol:

Furnizorul are capacitate de cuptor dedicată pentru programele recurente sau este programat tratamentul termic pe o bază comună, primul-primul venit-primul servit-?

Poate furnizorul să furnizeze date măsurate-cu-fază cu privire la timpul ciclului din programele existente, mai degrabă decât totaluri estimate?

A fost efectuată evaluarea DfAM pentru a minimiza volumul de asistență și complexitatea eliminării?

Care este randamentul de la prima trecere documentat al furnizorului pentru aliajul și geometria piesei în cauză?

Este inspecția CMM 100% pe piesă sau eșantionarea bazată pe SPC-a fost calificată pentru program?

Cum se ocupă furnizorul de reluare? Există o procedură documentată de re-coda de așteptare și cum este comunicat clientului timpul de reluare?

Ciclul de livrare citat include toți-pașii de post-procesare și asamblarea documentației sau numai timpul de construire?

Care este performanța furnizorului la-livrare la timp pentru programele auto în ultimele 12 luni?

Un furnizor care poate răspunde la toate aceste întrebări cu date măsurate, mai degrabă decât cu estimări, a investit aproape sigur în proiectarea fluxului de lucru post{0}}procesare, care face posibilă performanța constantă a livrării auto. Un furnizor care citează ciclul de livrare doar pe baza timpului de construcție nu a făcut-o.

Întrebări frecvente (FAQ)

Aceste întrebări reflectă preocupările exprimate cel mai frecvent de inginerii auto și de managerii de achiziții atunci când evaluează angajamentele ciclului de livrare pentru piesele de automobile de imprimare 3D din metal - și abordează decalajul dintre termenele de livrare cotate și cele reale descrise în deschiderea acestui articol.

Î1: De ce timpul de livrare indicat pentru piesele vehiculelor de tipărire 3D SLM este atât de des mai lung decât se aștepta?

Deoarece majoritatea ofertelor de timp de livrare se bazează în primul rând pe timpul de construcție, care este elementul cel mai vizibil și previzibil al ciclului de livrare. Tratamentul termic post-procesare -, îndepărtarea suportului, finisarea suprafeței, inspecția și documentația - reprezintă de obicei 55-65% din timpul total al ciclului scurs, iar durata acestuia este semnificativ mai variabilă decât construcția. Un furnizor care cotează zece zile bazat pe o construcție de 28 de ore fără a ține cont de timpul de coadă a cuptorului, durata de eliminare a suportului și programarea inspecției subcotează în mod sistematic ciclul de livrare.

Î2: Care este cel mai rapid ciclu realist de livrare totală pentru piesele de mașină din metal sau din oțel printate 3D?

Pentru componentele mici până la medii din aluminiu AlSi10Mg sau oțel 316L cu cerințe standard de post-procesare, un serviciu de imprimare 3D din metal bine-organizat poate realiza un total de 7-10 zile de la comandă până la livrare la volume mici. Realizarea acestui lucru necesită în mod constant o programare dedicată a cuptorului, geometrie de suport optimizată DfAM-și inspecție calificată SPC-. Pentru geometrii mai complexe care necesită HIP, prelucrare de precizie sau cicluri extinse de tratament termic, 12-16 zile este un etalon mai realist. Programele de titan și alte aliaje reactive necesită de obicei minimum 14-20 de zile.

Î3: Cum afectează timpul de coadă a cuptorului ciclurile de livrare și ce se poate face în acest sens?

Timpul de coadă a cuptorului este în mod constant cea mai mare sursă unică de variabilitate a ciclului de livrare în programele de piese pentru vehicule de imprimare 3D SLM. În mediile de cuptoare partajate-, timpul de coadă este în medie de 1,5-3 zile și variază semnificativ de la o săptămână la alta. Cea mai eficientă soluție este un acord dedicat de programare a cuptorului pentru programele recurente - un interval de tratament rezervat care rulează pe o cadență fixă, independent de cererea altor programe. Sunhingstones implementează o programare dedicată pentru toate programele de producție de serie auto de peste 30 de unități pe lună.

Î4: Designul-pentru-fabricarea-additivă (DfAM) afectează cu adevărat timpul ciclului de livrare?

În mod semnificativ, da. Volumul de asistență determină direct timpul de eliminare a asistenței, care este cel mai variabil pas de post-procesare. Datele de producție Sunhingstones arată că piesele optimizate DfAM-necesită în mod constant cu 30–50% mai puțin timp de îndepărtare a suportului decât echivalentele orientate în mod convențional. Studiul EOS/TU München citat în acest articol a constatat o variație de 3,8× a timpului de eliminare între operatorii din aceeași parte - DfAM reduce atât media, cât și varianța acelui timp. Pentru programele auto cu ferestre de livrare strânse, revizuirea DfAM înainte de calificarea producției nu este opțională; este o activitate de diminuare a riscului de livrare.

Î5: Cum garantează Sunhingstones angajamentele ciclului de livrare pentru piesele metalice pentru automobile imprimate 3D?

Sunhingstones citează ciclurile de livrare pe baza duratelor măsurate ale fazelor din programe de producție comparabile, nu pe cele mai bune-cifre estimate. Programarea cuptorului este confirmată înainte ca un angajament de livrare să fie luat pentru orice program de peste 20 de unități. Debitul CMM este evaluat în raport cu încărcarea curentă a programului, iar calificarea SPC este finalizată înainte de lansarea în serie pentru toate programele recurente. Performanța de livrare la-la timp pentru programele auto este urmărită în raport cu un obiectiv de 95% la-la timp până la data de livrare cotată.

Î6: Ce ar trebui să includ într-o cerere de ofertă (RFQ) pentru a obține o estimare precisă a ciclului de livrare pentru piesele de vehicule de tipărire 3D SLM?

Includeți următoarele cu cererea dumneavoastră de cerere: date CAD complete în geometria finală a producției (nu o variantă prototip); finisajul de suprafață necesar pentru fiecare suprafață funcțională; specificația materialului aplicabil și orice cerință de tratament termic; documentatia de calitate solicitata (raport CMM, certificat de material, inregistrarile procesului); volumul anual sau lunar; și frecvența de livrare necesară (săptămânal, bi-săptămânal, lunar). Cu aceste informații, un furnizor poate cita un ciclu de livrare bazat pe secvența reală de post-procesare necesară - nu pe o estimare generică care omite pașii care durează cel mai mult timp.

Concluzie: Ciclul de livrare este întregul proces, nu doar construcția

Managerul de program din scenariul de deschidere nu a avut o problemă de imprimare. Construirea SLM a fost rapidă, precisă și conform programului. Ceea ce lipsea era un flux de lucru de post-procesare conceput pentru a se potrivi cu ciclul de livrare de care avea nevoie clientul - și o cotație pentru ciclul de livrare care să reflecte timpul efectiv scurs al fiecărei faze, nu doar durata construirii titlului.

Pentru lanțurile de aprovizionare auto, în care precizia livrării este o obligație contractuală și o fereastră ratată are consecințe financiare reale, ciclul de livrare al pieselor metalice de imprimare 3D pentru mașini trebuie proiectat la fel de deliberat ca și piesele în sine. Aceasta înseamnă capacitate dedicată a cuptorului, geometrie de suport optimizată DfAM-, inspecție calificată SPC-, procesare paralelă acolo unde este posibil și angajamente privind ciclul de livrare bazate pe date măsurate ale fazei.

Sunhingstones a demonstrat în producția de serie că o reducere a ciclului de livrare de la 18 zile la 9,2 zile este realizabilă fără a modifica procesul SLM, aliajul sau designul piesei - pur și simplu prin proiectarea fluxului de lucru de post-procesare pentru a se potrivi cerințelor clientului auto. Dacă organizația dvs. se confruntă cu provocări legate de ciclul de livrare cu un program existent de servicii de imprimare 3D din metal sau plănuiește un nou program de piese pentru vehicule de imprimare 3D SLM și are nevoie de suport realist pentru planificarea timpului ciclului, echipa de inginerie de producție Sunhingstones este disponibilă pentru a vă ajuta.

Referințe și lecturi suplimentare

Următoarele surse au informat datele și conținutul tehnic citate în acest articol:

Institutul Fraunhofer pentru Tehnologia Laserului (2022). Evaluare comparativă a performanței de livrare a producției aditive în lanțurile de aprovizionare auto. Fraunhofer ILT. www.ilt.fraunhofer.de/en/press/press/press-releases/2022-additive-fabrication-automotive-benchmarking.html

Centrul de tehnologie de fabricație (2022). Variabilitatea programării tratamentului termic în fabricarea aditivă: analiza datelor de producție. MTC Coventry. www.the-mtc.org/research/additive-manufacturing

Liu, Y. şi colab. (2023). „Descompunerea ciclului de livrare și analiza timpului de post-procesare în programele de fabricație aditivă pentru automobile.” International Journal of Production Research, 61(14), pp. 4821–4838. doi.org/10.1080/00207543.2022.2129465

EOS GmbH și Universitatea Tehnică din München (2021). Variabilitatea operatorului în eliminarea suportului SLM: un studiu privind timpul de producție. Raport tehnic EOS. www.eos.info/en/additive-producție/cercetare-dezvoltare

Park, S. şi colab. (2022). „Strategie de inspecție bazată pe SPC-pentru fabricarea aditivă a componentelor auto: durata ciclului și rezultatele calității.” Journal of Manufacturing Systems, 64, pp. 390–401. doi.org/10.1016/j.jmsy.2022.06.018

Wohlers Associates (2023). Raport Wohlers 2023: Imprimarea 3D și fabricarea aditive - Situația globală a industriei. Asociații Wohlers. www.wohlersassociates.com/wohlers-raport

ASTM International - ASTM F3303: Standard pentru fabricarea aditivă - Metode de postprocesare. www.astm.org/f3303.html

IATF 16949:2016. Cerințe ale sistemului de management al calității pentru producția de automobile și organizațiile relevante pentru piese de service. International Automotive Task Force. www.iatfglobaloversight.org/iatf-16949/iatf-169492016

ACEA (Asociația Europeană a Producătorilor de Automobile) - Document de poziție privind fabricația aditivă în lanțurile de aprovizionare auto (2022). www.acea.auto/publication/position-paper-additive-fabrication

ESTA (Asociația europeană pentru fumat și tutun) - Ghid pentru trasabilitatea lanțului de aprovizionare și documentația de fabricație (2023). Se face referire pentru contextul de trasabilitate-intersectorial al producției. www.esta.org