Индустриализация аддитивного производства: Три ключевых тренда 2021 года

Аддитивное производство опирается на три столпа — дизайн, производство и пост-обработка. Понимание эволюционирующих трендов в каждой области необходимо для масштабирования 3D-печати в основное производство.

Автоматизация дизайна для аддитивного производства

Дизайн для аддитивного производства (DfAM) остается в основном ручным. Даже опытные инженеры могут тратить от 30 минут до нескольких часов на определение оптимальной ориентации, технологии и материала для новой детали.

Для производителей, целящихся 3D-печатать сотни компонентов, это переводится в десятки тысяч долларов инженерного времени за единственный год.

Вендоры ПО решают это узкое место смесью повторно используемых рабочих процессов, автоматизированной генерации решеток и вставки серийных номеров. Например, платформа nTopology nTop оптимизирует повторяющиеся задачи, в то время как ИИ-инструмент оценки PrintSyst оценивает STL-файлы, рекомендуя подходящие процессы, материалы и оценки стоимости для быстрого, точного принятия решений.

Сложные детали — такие как композиты или металлы — часто требуют больше, чем проверок на уровне файлов. Симуляционное ПО позволяет инженерам моделировать процесс сборки, предсказывать эффекты параметров на свойства материала и сокращать дорогостоящие пробные-ошибочные итерации. Хотя полноценная симуляция может быть вычислительно интенсивной, облачные решения появляются для разгрузки тяжелых расчетов.

В конечном итоге, интероперабельность через инструменты дизайна и симуляции разблокирует действительно связанный цифровой поток. Крупные игроки объединяют свои предложения в единые пакеты — Autodesk, например, интегрировал свои инструменты Netfabb в Fusion 360 и добавил расширение симуляции — в то время как малые вендоры сотрудничают для создания бесшовных цепочек инструментов.

Оцифрованное управление производством AM

Индустриализация аддитивного производства означает устранение ручных задач для достижения масштабируемого, безошибочного производства. Один из возникающих трендов — подъем передовых платформ управления производством.

Эти решения оркестрируют полный рабочий процесс AM: батчинг заказов для сборки, планирование принтеров, планирование пост-обработки и QA, и отслеживание каждого шага против плана.

Многие пользователи AM все еще полагаются на таблицы и ручной ввод данных, что порождает ошибки и неэффективность. Оцифровка этих процессов централизует, стандартизирует и автоматизирует операции — возможности, невозможные с фрагментированными инструментами.

Системы исполнения производства аддитивного производства (MES) стали краеугольным камнем этой цифровой трансформации. Например, MES может автоматически распределять входящие заказы к наиболее подходящему принтеру, планировать сборки на основе доступности и материала, и запускать шаги пост-обработки.

Современные аддитивные MES-платформы также интегрируют данные от AM-оборудования, цепочек поставок и HR-систем, предоставляя голisticheский взгляд, помогающий менеджерам выявлять узкие места и оптимизировать использование ресурсов.

Читайте также: Как трансформировать планирование производства в аддитивном производстве?

Оптимизация рабочего процесса пост-обработки

Хотя полировка, порошок и технологии удаления поддержек зрели, многие производители все еще вручную обрабатывают высокообъемную пост-обработку напечатанных деталей.

Рассмотрите типичный запуск HP powder-bed fusion. Для максимизации пропускной способности операторы загружают принтер максимально возможным количеством деталей, результатом чего является смешанная партия компонентов из разных заказов. В конце сборки каждая деталь должна быть идентифицирована, отсортирована и направлена к соответствующей станции пост-обработки — процесс, все еще в основном ручной.

Ручная сортировка масштабируется плохо: добавление другой AM-часто необходимо найм дополнительного персонала, размывая стоимостное преимущество цифрового производства.

Автоматизированная пост-обработка поэтому необходима для индустриализированного AM. AM-Flow примефицирует этот сдвиг, предлагая ИИ-компьютерное зрение для идентификации деталей, роботизированные руки для сортировки и автоматических управляемых транспортных средств, транспортирующих компоненты на правильную станцию — все координированные MES-базой, обеспечивающей прослеживаемость и эффективный поток.

Индустриализация аддитивного производства: Подход экосистемы

По мере перехода 3D-печати от прототипирования к производству, стоимость оборудования и материалов больше не является первичным барьером. Вместо этого фрагментированные процессы через экосистему препятствуют масштабируемости.

Наиболее значимый драйвер индустриализации — коллаборативные усилия — компании, партнерящиеся для создания интегрированных, автоматизированных решений, делающих аддитивное производство надежной, рентабельной технологией, готовой переформировать глобальное производство.

Если вы хотите быть частью этого тренда, начните оцифровку вашего AM-производства сегодня