Преимущества быстрого производства по сравнению с традиционными методами производства

Когда дело доходит до массового производства, традиционные методы производства по-прежнему доминируют над другими методами производства. Однако быстрое производство и прототипирование стали неотъемлемой частью процесса проектирования и производства, помогая предприятиям быстро и экономично реализовывать свои концепции.

Быстрое производство обычно сосредоточено на аддитивном производстве (более известном как 3D-печать), вакуумном литье, обработке с ЧПУ и быстром изготовлении инструментов, и его хвалят за его способность быстро изготавливать физическую деталь или продукт из 3D-модели CAD.

В прошлом быстрое производство предназначалось в основном для создания прототипов и испытаний, поскольку различные технологии не позволяли производить большие объемы экономически эффективным способом. Но последние достижения в области материалов, допусков, цен и скорости сделали его более жизнеспособным производственным вариантом.

В 3ERP мы предлагаем множество услуг по быстрому производству и созданию прототипов, которые помогут вам производить ваши продукты или детали как можно быстрее. Таким образом, вы сможете вывести свой проект на рынок как можно скорее, что, в свою очередь, приведет к снижению накладных расходов и увеличению прибыли.

По сравнению с традиционным производством, быстрое производство оказалось более приемлемым вариантом для многих дизайнеров, инженеров и предприятий. Кроме того, сочетание обоих методов может предложить наиболее практичный способ воплощения ваших идей в реальность.

Но есть еще ряд преимуществ, которые у быстрого производства есть по сравнению с традиционным производством (и наоборот), и знание их позволит вам ориентироваться в процессе разработки продукта, не разоряя банк и не тратя слишком много времени.

Давайте взглянем на различные преимущества быстрого производства по сравнению с традиционными технологиями, а также на то, когда вам следует интегрировать эти технологии в свой рабочий процесс.

Преимущества быстрого производства:аддитивное производство

Возможно, самая популярная и широко признанная форма быстрого производства, аддитивное производство (или 3D-печать), включает в себя ряд различных технологий. Однако в основе этого процесса лежит построение CAD-проекта слой за слоем. 3ERP предлагает широкий спектр услуг в области аддитивного производства, включая технологии FDM, SLA, SLS и SLM.

• Подтверждение концепции – До недавнего бума быстрых методов производства многим дизайнерам и инженерам приходилось полагаться на цифровой анализ и виртуальное моделирование, чтобы проверить жизнеспособность конструкции продукта. Но с помощью 3D-печати можно быстро изготовить функциональные прототипы с низкими затратами и протестировать их в реальных условиях. Вдобавок ко всему, этот быстрый оборот позволяет разработчикам ремонтировать, оптимизировать и воспроизводить свои концепции с низкими затратами, гарантируя, что все будет механически исправным к моменту отправки в массовое производство.
• Быстрое время обработки – Это не зря называется быстрым производством и прототипированием… Это потому, что одним из основных преимуществ технологии 3D-печати является исключительно быстрое время выполнения работ, которое она предлагает. Если вы хотите максимально быстро создать прототип своего проекта, вам будет сложно найти лучший вариант, чем аддитивное производство. И чем быстрее вы сможете физически воплотить свой дизайн, тем больше денег вы в конечном итоге сэкономите на рабочей силе и производственных затратах в будущем.
• Возможность изготовления сложных деталей – Технологии быстрого производства, такие как 3D-печать, позволяют изготавливать сложные детали без использования инструментов или другого дорогостоящего оборудования. При традиционном производстве внедрение сложных форм или полостей в вашу конструкцию обычно требует добавления инструментов, что может легко увеличить ваши производственные затраты. Но быстрое производство может легко преодолеть эти сложности, позволяя дизайнерам и инженерам оптимизировать их для традиционного производства.
• Сокращает отходы материалов и затраты – Одним из наиболее недооцененных преимуществ аддитивного производства является сокращение отходов материала. В отличие от субтрактивных производственных процессов, таких как обработка на станках с ЧПУ, технология 3D-печати использует ровно столько материала, сколько требуется детали, наращивая его слой за слоем. Поскольку быстрое производство устраняет ненужные отходы материалов, в конечном итоге вы также экономите на материальных затратах.
• Настройка – Если вы используете методы массового производства, такие как литье под давлением, производимый продукт или деталь останутся неизменными. Но иногда компания хочет добавить немного индивидуальности в свой дизайн, и быстрое производство является наиболее жизнеспособным вариантом для производства по индивидуальному заказу. Хотя 3D-печать еще недостаточно эффективна, чтобы соответствовать возможностям больших объемов более традиционных методов, многие предприятия выбирают быстрое производство для мелкосерийного производства продуктов или деталей, разработанных по индивидуальному заказу.
• Выявление недостатков дизайна – При использовании методов быстрого производства для изготовления прототипов конструкторы и инженеры могут выявить любые потенциальные недостатки или слабые места в физической модели, прежде чем отправлять ее в массовое производство. Поскольку услуги аддитивного производства, такие как 3ERP, предлагают быстрый оборот и доступные цены, вы сможете проверить свои проекты быстро и экономично. Кроме того, возможность обнаружить любые дефекты конструкции перед отправкой продукта или детали в массовое производство сэкономит вам неисчислимую сумму денег в долгосрочной перспективе.

Преимущества быстрого производства:обработка на станках с ЧПУ

Обработка с ЧПУ — это быстрый производственный процесс, в котором используется фрезерная головка для вырезания определенной конструкции из цельного куска материала. В отличие от аддитивного производства, ЧПУ считается формой субтрактивного производства, и хотя оба они могут быть классифицированы как быстрые производственные процессы, каждый из них предлагает совершенно разные преимущества.

• Тысячи копий товаров – Одним из основных преимуществ обработки с ЧПУ является возможность достижения больших объемов производства одной и той же детали. Таким образом, если у вас есть проект, который нужно воспроизвести тысячи раз, а также требуется высокая степень повторяемости, этот метод быстрого производства лучше всего подходит для ваших нужд.
• Повышение гибкости производства – Используя услуги обработки с ЧПУ, предлагаемые 3ERP, вы получите гораздо более высокую производственную гибкость по сравнению с использованием станков старого образца. Вдобавок ко всему, использование технологии для быстрого производства будет постоянно обеспечивать высокую точность и согласованность при многократном производстве одной и той же модели.
• Пропустить этап прототипирования – Если вы хотите отказаться от создания прототипа и как можно скорее вывести свой проект на рынок, программное обеспечение для обработки с ЧПУ может справиться с тестированием и проверкой качества вашей детали или продукта. Таким образом, вы можете проектировать сложные объекты, которые было бы трудно и своевременно создавать прототипы, и запускать их с помощью программного моделирования с ЧПУ, прежде чем запускать их в массовое производство.
• Сократить трудозатраты и время производства – Еще одним преимуществом обработки на станках с ЧПУ является то, что эта технология требует минимального контроля со стороны человека, что означает, что технически она может работать до 24 часов в сутки. Это означает, что вы можете сэкономить на оплате труда и сократить оборот продукции.

Преимущества быстрого производства:вакуумное литье и быстрая оснастка

3ERP также предлагает услуги быстрого производства с помощью вакуумного литья и быстрой оснастки, которые идеально подходят для быстрой итерации форм по более низкой цене, чем литье под давлением. Вакуумное литье Процесс состоит из формы, состоящей из двух частей, которая помещается в вакуумную камеру, где затем расплавленный металл втягивается в форму и затвердевает в печи. С помощью быстрых инструментов , вы можете разработать строительную сердцевину и вставку для полости, чтобы создать функциональный продукт конечного использования.

• Относительно быстрое время выполнения – При использовании услуг быстрого производства 3ERP для вакуумного литья мы можем обеспечить быстрое время выполнения заказа, составляющее около двух недель, что поможет вам вывести ваш продукт на рынок, независимо от сложности конструкции. То же самое касается быстрой оснастки, так как мы можем производить высококачественные алюминиевые прототипы оснастки, оснастки из закаленной стали или литья под давлением из пластика различных цветов и отделки. Быстрая оснастка — оптимальный выбор как для мелкосерийного, так и для полномасштабного производства.
• Недорогие пресс-формы и оснастка – Использование вакуумного литья в качестве инструмента для быстрого производства может привести к созданию недорогих моделей и форм из недорогих материалов, таких как пенопласт или эпоксидная смола. Служба вакуумного литья 3ERP создает силиконовые формы, в которых можно использовать до 20 деталей, что в конечном итоге также снизит ваши общие затраты. Точно так же использование быстрой оснастки является экономичным способом быстрого достижения чрезвычайно больших объемов производства. Например, быстрое производство 3ERP с использованием оснастки для прототипов алюминиевых пресс-форм может сэкономить от 15 до 25 % стоимости оснастки, а также сократить время цикла на 40 %.
• Высокая повторяемость – С услугой вакуумного литья 3ERP вы можете использовать свою форму для создания до 25 копий вашего дизайна, обеспечивая высокую повторяемость для производственных целей. Но быстродействующая оснастка обеспечивает высочайший уровень воспроизводимости, используя формы для литья под давлением для производства от 100 000 до миллионов единиц одной и той же конструкции.

Выбор лучших быстрых производственных процессов для ваших проектов

Не все услуги быстрого производства одинаковы. Вот наиболее распространенные типы и их преимущества.

Компьютерное производство (CAM)

Быстрое прототипирование стало недорогим способом увеличения производства всего, от деревянной мебели до компонентов самолетов. Это стало настолько доступным, что даже небольшие компании могут инвестировать в быстрое производство, или автоматизированное производство (CAM), от прототипа до разработки конечного продукта. Аддитивное производство существует в нескольких основных формах, каждая из которых требует меньшего количества отходов, чем традиционные субтрактивные производственные процессы. С помощью специального программного обеспечения для моделирования технические специалисты могут запрограммировать машину для создания физической модели, которая является точным воспроизведением визуальной модели на экране компьютера.

Стереолитография (SLA)

Стереолитография (SLA) — один из самых быстрых и доступных методов быстрого прототипирования изделий. Простые детали могут быть напечатаны в течение нескольких часов. Жидкий полимер формируется лазерным лучом, который слой за слоем повторяет рисунок прототипа. Каждый последующий слой прилипает к предыдущему, образуя трехмерный объект. Модели, созданные с помощью этого процесса фотополимеризации, можно использовать для проверки формы и функции дизайна. Стереолитография, впервые запатентованная в 1984 году, используется при общем прототипировании и анатомическом моделировании в медицинских целях (части человеческого тела можно воссоздавать с помощью МРТ и компьютерной томографии).

Моделирование методом плавления (FDM)

Моделирование плавленым напылением (FDM) используется для формирования прототипов деталей из восков и поликарбонатов, но часто не дает такой детализации, как SLA. Непрерывная нить расплавленного термопластичного материала подается из катушки через головку экструдера принтера и выдавливается из сопла на планшет. Головка машины, управляемая компьютером, перемещается в двух измерениях, формируя каждый слой детали. Любители часто используют FDM, но производители также используют его для создания термостойких деталей, выдерживающих интенсивные функциональные испытания.

Селективное лазерное спекание (SLS)

Селективное лазерное спекание (SLS) — это аддитивный процесс, подобный SLA, но вместо этого сплавляющий частицы вместе. Прототипы из металла, пластика или керамического порошка могут быть изготовлены дешево. Недостатком является то, что этот процесс немного медленнее, хотя он часто используется для обработки с ЧПУ, 3D-печати и сканирования, литья под давлением и других производственных возможностей в аэрокосмической, промышленной, медицинской и оборонной промышленности. SLS также можно использовать для разработки потребительских товаров.

Электронно-лучевая плавка (ЭЛП)

Электронно-лучевая плавка (ЭЛП) формирует металлические детали путем плавления порошка слой за слоем с образованием прочных твердых компонентов. Никакой дополнительной термической обработки не требуется, и детали обычно имеют очень желательную чистоту поверхности. Размер компонента ограничен, потому что процесс EBM должен происходить в вакууме. С другой стороны, бумагу можно использовать в качестве основного материала, если вы выберете производство ламинированных объектов (LOM). Бумажные слои формируются аналогично фотополимерам при производстве SLA. Пользователи LOM могут ожидать немного меньшей точности размеров, но прототипы могут быть изготовлены недорого из легкодоступного материала.

Это некоторые из быстрых производственных процессов, которые вы можете использовать для создания прототипов и даже готовых продуктов. У каждого есть свои преимущества и недостатки. Правильный процесс или услуга для приложения позволяют ускорить процесс проектирования, тестирования и производства, не задумываясь о том, как будет выглядеть и функционировать конечный продукт.

Быстрое производство быстрее обычных промышленных периодов ожидания

ОТРЫВОК

Хочешь быть первым на рынке своей продукции? Конечно, да, потому что тогда вы возглавите отрасль. Узнайте, как быстрое производство превосходит типичные периоды ожидания в промышленности.

СТАТЬЯ

Скорость убивает. Мировое производство продолжает развиваться, и если вы опоздаете на вечеринку, вы отстанете. Узнайте, как быстрое создание прототипов и мелкосерийное производство могут превзойти обычные промышленные периоды ожидания. Вы быстрее выйдете на рынок и получите конкурентное преимущество.

Быстрое производство улучшает жизненный цикл

Когда вы первым выходите из ворот, у вас явно есть преимущество. Вы становитесь лидером отрасли. Другие компании даже не могут предложить то, что есть у вас. У вас больше шансов на успех. Вы увеличиваете свои продажи и получаете более высокую рентабельность инвестиций. У нас есть опыт работы в оптической, автомобильной, медицинской и аэрокосмической отраслях. Каким бы сложным ни был ваш проект, у нас есть возможность сделать его успешным. Мы создаем гибкие варианты дизайна для всех ваших продуктов. Мы понимаем, что проекты могут иметь сжатые сроки выполнения. Мы гибки, поэтому вы можете реагировать на потребности ваших клиентов в режиме реального времени. Когда вы начинаете быстро, вы можете получить долю рынка. Это может продлить жизненный цикл продукта из-за его популярности.

Быстрое производство и традиционное производство также могут существовать в гармонии

Нельзя отрицать, что как быстрое производство, так и другие традиционные методы производства сильно различаются, и каждый из них предлагает определенные преимущества по сравнению с другим. Однако, в конце концов, лучшее решение, которое может принять бизнес, — это использовать оба потенциала в полной мере. Быстрое производство идеально подходит для создания прототипов, мелкосерийного производства или настраиваемых компонентов. Повторяя проекты с быстрым производством, вы можете сэкономить деньги и время, что, в свою очередь, создаст более быстрый и доступный путь к массовому производству.

На данный момент традиционное производство по-прежнему выгодно, когда речь идет о повторении одного и того же проекта в больших объемах. Однако благодаря постоянному развитию технологий аддитивного производства, станков с ЧПУ, вакуумного литья и быстрой оснастки разрыв между быстрым производством и традиционными методами быстро сокращается.

Проще говоря, быстрое производство в настоящее время идеально подходит для создания прототипов и мелкосерийного производства, но вакуумное литье и быстрая оснастка становятся жизнеспособными вариантами для массового производства в больших объемах.

Если вы хотите узнать больше о том, следует ли вам использовать быстрое производство вместо традиционного, вы можете связаться с командой экспертов 3ERP здесь.