Jaké faktory by měli tradiční výrobci zvážit při přechodu na kovový 3D tisk?

一 Technologická přizpůsobivost: Změna toho, jak si představíme „alternativní procesy“ na „tvorbu hodnot“
1. Výběr procesu a odpovídající scény
Existuje více než 10 metod, které tvoříKovový 3D tisk, včetně selektivního laserového tání (SLM), tání elektronového paprsku (EBM), řízené depozice energie (DED) a dalších. Mezi procesy, pokud jde o to, jak dobře se mohou přizpůsobit různým materiálům, existují velké rozdíly, jak rychle mohou věci produkovat a kolik stojí. Například technologie SLM funguje dobře pro komplikované strukturální části, jako jsou lopatky letadla, ale zařízení je drahé. Technika DED funguje dobře pro opravu velkých dílů, jako jsou čepele plynových turbín, ale přesnost povrchu není tak dobrá. Tvůrci by si měli vybrat procesy na základě funkcí svých produktů. Například automobilové výrobci komponent by měli používat technologii SLM k tomu, aby jejich výrobky byly lehčí, zatímco podniky v oblasti energetického vybavení by měly používat ded procedury k opravě starého vybavení k úspoře peněz za prostoje.
2.. Změna způsobu, jakým přemýšlíme o designu
Kovový 3D tisk vzdoruje limitům tradiční výroby, pokud jde o tvary, ale také to znamená, že je třeba změnit pravidla návrhu. Například tradiční vzory používají ostré rohy a rovné úhly, ale 3D tisk používá zaoblené a zkosené tvary ke snížení tepelného napětí. Tradiční formy potřebují vyhrazený příspěvek na zpracování, ale 3D tisk může používat design „čistého formování“. Při tisku bateriových skořápků pro nová energetická vozidla změnila Luoyang Yingchuang Aurora tradiční strukturu plechu na voštinovou strukturu mříže pomocí optimalizace topologie. Díky tomu byly skořápky o 30% lehčí a přitom byly silné a snížilo to vývojový cyklus ze 6 měsíců na 45 dnů. V této situaci je změna toho, jak přemýšlíme o designu, klíčem k tomu, aby se z 3D tisku vytěžilo maximum.
3. Řízení kvality a post - Zpracování
Většinu času musí kovové 3D tištěné díly projít dalšími kroky, jako je tepelné zpracování, obrábění a pískoviště, aby správně fungovaly. Například strukturální části slitiny titanu, které platinové síly tiskne pro velké domácí letadlo, vyžadují, aby se zbavily vnitřních pórů pomocí horkého isostatického lisování (kyčle) a poté získaly přesnost povrchu ± 0,05 mm přes pět - zpracování osy. Aby se zabránilo poklesu výnosu kvůli problémům se zpracováním po -, musí tradiční výrobci zkontrolovat, jak dobře jejich aktuální příspěvek - pracují s technikami 3D tisku.
2, kontrola nákladů: Systém hodnocení, který přechází z „ekonomiky jedné položky“ do „plné hodnoty životního cyklu“
1. Investice do zařízení, které odpovídá výstupní kapacitě
Pro kovové 3D tiskové vybavení existuje široká škála cen. Zařízení na úrovni Desktop - stojí desítky tisíc juanů, zatímco průmyslové - na úrovni vybavení stojí desítky milionů yuanů. Tradiční výrobci si musí vybrat vybavení na základě toho, kolik zboží musí vyrobit: pro malé šarže vlastních produktů s roční produkcí méně než 5 000 kusů mohou používat jedno laserové zařízení SLM. Pro snížení nákladů na jednotlivé komponenty pro velké - projekty, jako jsou automobilové podvozky, které potřebují více než 100 000 kusů ročně, musíme použít multi - laserové kolaborativní zařízení, jako je laserový systém Platinum 10. Huashu High Tech použil osm laserových zařízení k vytvoření elektrických rámů pro motorky pro Stark Future. Tím se zkrátí dobu tisku na polovinu, ze 72 hodin na 36 hodin a snížilo náklady na jednotku o 40%.
2. využití materiálových nákladů
Cena kovového prášku tvoří 30% až 50% z celé náklady na 3D tisk. Cena je velmi určena čistotou, distribucí velikosti částic a proudovatelností prášku. Tradiční výrobci mohou snížit své výdaje následujícími způsoby:
Domácí substituce: sférický prášek z titanové slitiny vyrobené čínskými společnostmi, jako je Xi'an Sailong, je o 20% více tekutin a o 30% levnější než zahraniční prášek;
Recyklace prášku: Screeningové a regenerační systémy zvyšují rychlost zotavení nevoleného prášku na více než 90%, což snižuje ztrátu materiálu;
Multi - Tisk materiálu: Tato metoda používá návrh materiálu gradientu k omezení počtu drahých použitých jednotlivých materiálů. Například insek raketová tryska má hliníkovou bronzovou vnitřní vrstvu a vnější vrstvu Inconel 625.
3. vyhýbání se skrytým nákladům
Zde je několik skrytých nákladů, které lze na začátku změny snadno vynechat:
Náklady na selhání tisku: Jeden selhání tisku by mohlo plýtvat desítkami tisíc juanů v prášku. Pro snížení nákladů na pokus a omyl je třeba použít pro simulaci procesu digitální dvojče. Pro náklady na duševní vlastnictví zahrnuje 3D tisk mnoho digitálních modelů a parametrů procesu, takže je třeba nastavit systém správy zabezpečení dat, aby se zastavil technický únik.
Náklady na certifikaci: Pole jako Aerospace, Medicine a další potřebují certifikace jako AS9100D a ISO 13485. Náklady a čas potřebné k získání certifikace by měly být součástí transformačního rozpočtu.
3, Restrukturalizace dodavatelského řetězce: Změna způsobu, jakým se věci vyrábějí z „lineární výroby“ na „distribuovanou spolupráci“
1. Síť výroby na jednom místě
„Místní tisk, globální distribuce“ je typ produkce, která pracuje s kovovým 3D tiskem. Například společnost Siemens Energy zřídila v Německu regionální 3D tiskové středisko, aby rychle opravilo čepele plynových turbín pro evropské zákazníky. To zkracuje dodací lhůtu od 6 týdnů na 72 hodin. Umístěním 3D tiskových uzlů na kritické trhy mohou tradiční firmy snížit náklady na inventář a přepravu a zvýšit odolnější odolnější dodavatelské řetězce.
2. sestavení digitálního dodavatelského řetězce
Dodavatelský řetězec se mění kvůli kombinaci 3D tisku a průmyslového internetu. Například „Inteligentní cloudová platforma“ společnosti Bolite může dávat pozor na skutečný stav operace - na více než 300 zařízeních po celém světě, automaticky přiřadit přiřazení tisku a optimalizovat parametry procesu. To zvyšuje celkovou míru využití zařízení na 85%. Aby byl dodavatelský řetězec otevřenější a spolupracující, musí tradiční podniky vytvořit digitální platformu, která zahrnuje design, výrobu a logistiku.
3. budování schopnosti provádět reverzní inženýrství
3D skenování a reverzní inženýrství mohou rychle proměnit fyzické objekty na digitální modely pro věci, jako je udržování zařízení a výroba náhradních komponent. Například, když ArcelorMittal spolupracoval s TheSteelPrinters na vytvoření pěti - výstupní trysky, použili 3D skenování, aby získali geometrická data ze starých trysek a kombinovali je s optimalizací topologie, aby vytvořili novou generaci produktů. To zkrátí dobu vývoje ze čtyř měsíců na tři týdny. Aby se zlepšila jejich schopnost digitálně přizpůsobit staré vybavení, musí tradiční výrobci zřídit týmy reverzního inženýrství.
4, Talent a organizace: Výzva přechodu z „specializace dovedností“ k „kompozitní schopnosti“
1. Nedostatek talentu v různých oborech
Metal 3D tisk potřebuje lidi s dovednostmi v mnoha různých oblastech, jako je věda o materiálech, strojírenství, digitální modelování a kontrola kvality. Například inženýři 3D tisku společnosti Huashu High Tech musí být schopni provádět modelování CAD, optimalizaci parametrů procesu SLM a metalografickou kontrolu současně. K vybudování fondu talentů musí tradiční výrobci spolupracovat se školami (například budováním aditivních výrobních laboratoří s univerzitami), školit své vlastní zaměstnance (například nabídkou školení DFAM designu) a najmout lidi mimo společnost (například procesní inženýři se zkušenostmi s 3D tiskem).
2. restrukturalizace organizace
3D tisk mění způsob, jakým se věci vyrábějí z „sériového“ na „paralelní“, což znamená, že společnosti musí být flexibilnější v tom, jak jsou nastaveny. Bolite například používá strategii „Project {-} založený na Platformization“, což znamená, že vytváří vertikální projektové týmy v průmyslových odvětvích, jako je letectví, medicína a auta, a poté sdílí vybavení, dodávky a procesní databáze, aby lépe využívala zdroje. Výrobci, kteří byli již po dlouhou dobu, se musí zbavit bariér oddělení, vytvářet Cross - funkční týmy a učinit rozhodnutí -, aby byl proces kratší.
3. Řízení změn v kultuře
Funkce „Fast iteration“ 3D tisku je v rozporu s přímým myšlením tradiční výroby „vyhýbání se riziku“. Například jedna automobilová společnost odložila projekt na tři měsíce po přidání 3D tisku, protože oddělení designu a výroby se nemohla dohodnout na tom, kdo byl zodpovědný za „selhání tisku“. Aby byly jejich společnosti inovativnější, musí tradiční výrobci změnit své kultury (například nastavením systému „pokusů a chyb“), změnit způsob, jakým vyhodnocují výkon (například přidáním ukazatelů inovací do KPI) a nastavení platforem pro sdílení znalostí (například nastavením interních knihoven případů).