Hvilke faktorer bør tradisjonelle produsenter vurdere når de går over til metall 3D -utskrift?

一, Teknologisk tilpasningsevne: En endring i hvordan vi tenker oss "alternative prosesser" til "verdiskaping"
1.
Det er mer enn 10 metoder som utgjørMetall 3D -utskrift, inkludert selektiv lasersmelting (SLM), elektronstrålsmelting (EBM), rettet energiavsetning (DED) og andre. Det er store forskjeller mellom prosessene når det gjelder hvor godt de kan tilpasse seg forskjellige materialer, hvor raskt de kan produsere ting og hvor mye de koster. For eksempel fungerer SLM -teknologi bra for kompliserte strukturelle deler som flyremotorblader, men utstyret er dyrt. DED -teknikken fungerer bra for å fikse store deler som gassturbinblader, men overflatepresisjonen er ikke like bra. Produsenter bør velge prosesser basert på funksjonene i produktene sine. For eksempel bør bilkomponentprodusenter bruke SLM -teknologi for å gjøre produktene lettere, mens virksomheter for energiutstyr skal bruke DED -prosedyrer for å fikse gammelt utstyr for å spare penger på driftsstans.
2. Endre måten vi tenker på design
Metal 3D -utskrift trosser grensene for tradisjonell produksjon når det gjelder former, men det betyr også at designregler må endres. For eksempel bruker tradisjonelle design skarpe hjørner og rette vinkler, men 3D -utskrift bruker avrundede og avfasede former for å senke termisk spenning. Tradisjonelle former trenger reservert prosesseringsgodtgjørelse, men 3D -utskrift kan bruke "netto støping" -design. Når du skriver ut batteripakkeskall for nye energikjøretøyer, endret Luoyang Yingchuang Aurora den tradisjonelle metallstrukturen til en honningkake -gitterstruktur gjennom topologioptimalisering. Dette gjorde skjellene 30% lettere mens de holdt dem sterke, og det kuttet utviklingssyklusen fra 6 måneder til 45 dager. I denne situasjonen er det å endre hvordan vi tenker på design nøkkelen til å få mest mulig ut av 3D -utskrift.
3. Kvalitetskontroll og post - behandling
Det meste av tiden trenger metall 3D -trykte deler å gå gjennom ekstra trinn som varmebehandling, maskinering og sandblåsing for å fungere ordentlig. For eksempel krever de titanlegeringsstrukturelle deler som platinakraften skriver ut for store innenlandske fly for å bli kvitt interne porer ved bruk av varm isostatisk pressing (hofte) og deretter få overflatens nøyaktighet på ± 0,05mm til fem - aksobilkobling. For å unngå et fall i avkastningen på grunn av problemer med post - behandling, må tradisjonelle produsenter sjekke hvor godt deres nåværende post - behandlingsfunksjoner fungerer med 3D -utskriftsteknikker.
2, Kostnadskontroll: Et evalueringssystem som går fra "Single Item Economy" til "full livssyklusverdi"
1. Invester i utstyr som samsvarer med utgangskapasiteten
Det er et bredt utvalg av priser for metall 3D -utskriftsutstyr. Desktop - nivå utstyr koster titusenvis av yuan, mens industriell - nivå utstyr koster titalls millioner yuan. Tradisjonelle produsenter må velge utstyr basert på hvor mange varer de trenger å lage: For små partier med tilpassede produkter med en årlig produksjon på mindre enn 5000 stykker, kan de bruke enkeltlaser SLM -utstyr. For å senke kostnadene for individuelle komponenter for store - skalaprosjekter som bil chassis som trenger mer enn 100 000 stykker i året, må vi bruke multi - laser -samarbeidsutstyr som Platinum 10 lasersystem. Huashu High Tech brukte åtte laserenheter for å lage elektriske motorsykkelrammer for sterk fremtid. Dette kuttet utskriftstiden i to, fra 72 timer til 36 timer, og senket kostnadene per enhet med 40%.
2. Å få mest mulig ut av materialkostnader
Prisen på metallpulver utgjør 30% til 50% av hele kostnaden for 3D -utskrift. Prisen bestemmes sterkt av pulverets renhet, partikkelstørrelsesfordeling og flytbarhet. Tradisjonelle produsenter kan senke utgiftene på følgende måter:
Innenlandsk substitusjon: Det sfæriske titanlegeringspulveret laget av kinesiske selskaper som Xi'an Sailong er 20% mer flytende og 30% billigere enn utenlandsk pulver;
Gjenvinning av pulver: screening og regenereringssystemer øker utvinningsgraden for ikke -smeltet pulver til over 90%, noe som kutter ned materialtap;
Multi - Materialutskrift: Denne metoden bruker gradientmaterialdesign for å kutte ned på antall dyre enkeltmaterialer som brukes. For eksempel har InSstek Rocket -dysen et aluminiumsbronse indre lag og et Inconel 625 utvendig lag.
3. Unngå skjulte kostnader
Her er flere skjulte kostnader som er enkle å gå glipp av i begynnelsen av en endring:
Kostnad for utskriftssvikt: Én utskriftssvikt kan kaste bort titusenvis av Yuan -pulververdi. For å senke kostnadene for prøving og feiling, må digital tvillingteknologi brukes til prosessimulering. For intellektuelle eiendomskostnader involverer 3D -utskrift mange digitale modeller og prosessparametere, så et datasikkerhetsstyringssystem må settes opp for å stoppe teknisk lekkasje.
Kostnad for sertifisering: Felt som Aerospace, Medicine og andre trenger sertifiseringer som AS9100D og ISO 13485. Kostnaden og tiden det tar å få sertifisert, bør være en del av transformasjonsbudsjettet.
3, Forsyningskjeden omstrukturering: Endring av måten ting er laget av "lineær produksjon" til "distribuert samarbeid"
1. Nettverk av produksjon på ett sted
"Lokal utskrift, global distribusjon" er en type produksjon som fungerer med metall 3D -utskrift. For eksempel har Siemens Energy satt opp et regionalt 3D -utskriftssenter i Tyskland for raskt å fikse gassturbinblader for europeiske kunder. Dette kutter leveringstiden fra 6 uker til 72 timer. Ved å sette 3D -utskriftsnoder i kritiske markeder, kan tradisjonelle firmaer senke varelager- og fraktkostnadene og gjøre forsyningskjedene mer spenstige.
2. Å sette sammen en digital forsyningskjede
Forsyningskjeden endrer seg på grunn av kombinasjonen av 3D -utskrift og det industrielle internett. Bolites "Intelligent Manufacturing Cloud Platform", for eksempel, kan følge med på den virkelige - Tidsdriftsstatusen til mer enn 300 enheter over hele verden, automatisk tilordne utskriftsoppgaver og optimalisere prosessparametere. Dette øker den totale utnyttelsesgraden til utstyr til 85%. For å gjøre forsyningskjeden mer åpen og samarbeidende, trenger tradisjonelle virksomheter å lage en digital plattform som inkluderer design, produksjon og logistikk.
3. Å bygge muligheten til å gjøre omvendt prosjektering
3D -skanning og omvendt prosjektering kan raskt gjøre fysiske objekter til digitale modeller for ting som å opprettholde utstyr og lage reservekomponenter. For eksempel, når ArcelorMittal jobbet med TheSteelPrintss for å lage en fem - utløpsdyse, brukte de 3D -skanning for å få geometriske data fra gamle dyser og kombinerte den med topologioptimalisering for å lage en ny generasjon produkter. Dette kuttet utviklingstiden fra fire måneder til tre uker. For å forbedre deres evne til å tilpasse gammelt utstyr digitalt, trenger tradisjonelle produsenter å sette opp omvendte ingeniørteam.
4, Talent og organisasjon: Utfordringen med å gå fra "ferdighetsspesialisering" til "sammensatt evne"
1. Mangel på talent på forskjellige felt
Metal 3D -utskrift trenger mennesker med ferdigheter på mange forskjellige områder, som materialvitenskap, maskinteknikk, digital modellering og kvalitetskontroll. For eksempel må Huashu High Techs 3D -utskriftsingeniører være i stand til å gjøre CAD -modellering, SLM -prosessparameteroptimalisering og metallografisk inspeksjon på samme tid. For å bygge et talentbasseng, trenger tradisjonelle produsenter å jobbe med skoler (for eksempel ved å bygge additive produksjonslaboratorier med universiteter), trene sine egne ansatte (for eksempel ved å tilby DFAM -designopplæring) og ansette folk utenfor selskapet (for eksempel prosessingeniører med 3D -utskriftserfaring).
2. Omstrukturering av organisasjonen
3D -utskrift endrer hvordan ting er laget av "seriell" til "parallelt", noe som betyr at selskaper må være mer fleksible i hvordan de er satt opp. Bolite bruker for eksempel en "Project - -basert+plattforming" -strategi, som betyr at det setter opp vertikale prosjektgrupper i bransjer som luftfart, medisin og biler, og deler deretter utstyr, forsyninger og prosessdatabaser for å gjøre bedre bruk av ressurser. Produsenter som har eksistert i lang tid, trenger å bli kvitt avdelingsbarrierer, opprette Cross - funksjonelle team og ta avgjørelsen - å gjøre prosessen kortere.
3. Håndtere endring i kultur
Funksjonen "Fast Iteration" ved 3D -utskrift strider mot tankegangen "Risiko unngåelse" av tradisjonell produksjon. For eksempel satte ett bilfirma prosjektet i tre måneder etter å ha lagt til 3D -utskrift fordi design- og produksjonsavdelingene ikke kunne bli enige om hvem som var ansvarlig for "utskriftssvikt." For å gjøre selskapene sine mer innovative, trenger tradisjonelle produsenter å endre kulturene sine (for eksempel ved å sette opp et "prøving og feil" -system), endre hvordan de evaluerer ytelse (for eksempel ved å legge til innovasjonsindikatorer til KPI -er), og sette opp plattformer for å dele kunnskap (for eksempel ved å sette opp interne saksbiblioteker).