Как аэрокосмические компании могут вывести аддитивное производство на новый уровень с помощью MES?

Аэрокосмическая и оборонная промышленность (A&D) - одна из первых, кто начал применять 3D-печать. Большинство ключевых производителей и поставщиков в аэрокосмической отрасли используют 3D-печать для функционального прототипирования, изготовления инструментов и облегчения конечных деталей.

Стремясь расширить возможности AM в аэрокосмической отрасли, дальновидные пользователи AM изучают способы обеспечения повторяемости рабочего процесса AM. Однако достижение повторяемости и обеспечение качества деталей AM по-прежнему легче сказать, чем сделать.

Итак, с какими проблемами сталкиваются аэрокосмические и оборонные компании после внедрения AM? И что еще более важно, какие решения могут помочь им преодолеть эти проблемы и воспользоваться преимуществами цифрового производства?

Аддитивное производство в аэрокосмической и оборонной промышленности

Пандемия Covid-19 вызвала беспрецедентную остановку мирового пассажирского воздушного движения в 2020 году, что привело ко многим пагубным последствиям для производителей самолетов.

Чтобы лучше подготовить бизнес к восстановлению, производители и поставщики аэрокосмической техники обратились к цифровым технологиям, в том числе к AM, чтобы сократить время выполнения заказа, повысить топливную эффективность и повысить общую устойчивость авиаперелетов.

Хотя AM не является чем-то новым для аэрокосмических компаний, только недавно технология стала достаточно продвинутой для использования в функциональных аэрокосмических приложениях.

Однако технология AM и связанные с ней процессы еще далеки от зрелости. В то время как отрасль постоянно разрабатывает новые стандарты, материалы и системы, достижение воспроизводимой AM является сложной задачей для большинства компаний.

Узнайте больше о приложениях для 3D-печати в A&D:

• 3D-печать для салонов самолетов

• Ракеты, напечатанные на 3D-принтере, и будущее производства космических аппаратов

Пять проблем масштабируемой AM в аэрокосмической отрасли - и как дополнительная MES может помочь

1. Соответствие отраслевым стандартам и сертификация запасных частей AM для полетов

Игроки A&D работают в строго регулируемой среде. Компании должны соблюдать правила в отношении информационной безопасности, контрактных цен и проектных затрат. Они также подлежат аудиту и требованиям целостности продукции.

Для проектирования, производства и технического обслуживания всех самолетов требуются разрешения FAA в США и EASA в Европе. Хотя эти правила имеют решающее значение для безопасности пассажиров и операторов, они также обязывают производителей комплектного оборудования и поставщиков поддерживать высокие стандарты качества своих продуктов и услуг.

Точные требования в равной степени применимы к деталям, изготовленным аддитивным способом. В то время как стандарты и правила для 3D-печати в аэрокосмической отрасли постепенно разрабатываются, перед аэрокосмическими компаниями постоянно стоит задача наладить рабочий процесс, который облегчает соблюдение требований и контроль аудита.

Как MES поддерживает соответствие нормативным требованиям

Программное обеспечение MES для аддитивного производства позволяет производителям оборудования и поставщикам аэрокосмической отрасли повышать соответствие нормативным требованиям, таким как AS9100, путем сбора, отслеживания и управления данными в реальном времени о деталях и процессах.

Эта информация позволяет менеджерам принимать более обоснованные решения, которые помогают улучшить управление в областях, влияющих на качество продукции.

Еще одно преимущество MES - контроль проектирования. MES помогает производителям следить за тем, чтобы процесс выполнялся так, как он был разработан инженерами. Это соблюдение поддерживает стандартизацию операций, еще больше улучшая отслеживаемость и повторяемость.

2. Сокращение сроков поставки запчастей AM и длины цепочки поставок

Рекордные книги заказов для коммерческих OEM-производителей обеспечивают перспективное производство на 8-10 лет.

По мере того, как OEM-производители наращивают производство для выполнения своих крупных заказов, поставщики на разных уровнях цепочки поставок будут испытывать давление, требуя своевременной доставки при сохранении качества и сохранении затрат под контролем.

Многие поставщики вложили средства в возможности AM для поддержки более быстрого производства критически важных компонентов самолета, включая детали кабины и компоненты двигателя (например, камеры сгорания, форсунки, насосы и главные клапаны топлива).

Но, чтобы идти в ногу с растущим спросом, аэрокосмические компании, выполняющие операции с AM, должны обеспечивать надлежащий уровень операционной эффективности.

Достижение такого уровня совершенства потребует от производителей оригинального оборудования и поставщиков интеграции своей сети цепочки поставок. Важнейшей проблемой здесь является то, что многие компании не знают о доступных решениях для AM, которые могут соединять различные звенья цепочки поставок.

Как MES способствует развитию цифровых цепочек поставок

Создание интегрированной цепочки поставок для AM означает создание цифровой централизованной платформы для управления, маршрутизации и отслеживания заданий различных поставщиков.

Передовые решения MES для AM позволяют компаниям напрямую связываться со своими предпочтительными поставщиками и субподрядчиками. Настроив платформу для использования с обеих сторон, компании могут создать сеть, которая упрощает общение с поставщиками и позволяет направлять производственные задания и задания на постобработку.

Расширенные решения MES могут пойти еще дальше, позволяя автоматизировать маршрутизацию заданий на основе предопределенных параметров, таких как время выполнения и стоимость.

3. Снижение затрат на AM и отходов дорогостоящих материалов

Для 3D-печати функциональных деталей самолетов необходимы высококачественные летные материалы. Такие материалы, будь то композиты, армированные углеродом, или металлы, такие как титан, очень дороги.

Чтобы использовать аддитивное производство в аэрокосмической отрасли с минимальными затратами, компаниям необходимо обеспечить эффективное использование материалов. Однако это не так-то просто.

Представьте себе сценарий, в котором вы начинаете сборку с использованием титанового порошка. Ваш 3D-принтер проработал несколько часов, плавя и затвердая слои дорогостоящего металлического порошка. И как только работа будет завершена, вы обнаружите, что деталь вышла из строя, и отказ произошел где-то в середине работы.

В случае титанового порошка это означает машинное время и отходы материалов на тысячи долларов.

К сожалению, в AM такие ситуации не редкость. Хотя случаются неудачные сборки, аэрокосмическим компаниям следует подумать о способах минимизировать отходы.

Как MES помогает сократить расходы

Система внедрения аддитивного производства может помочь аэрокосмическим компаниям сократить расходы и уменьшить отходы материалов в ситуациях, подобных описанным выше.

Как?

Передовые решения MES можно интегрировать с системами AM для мониторинга оборудования в реальном времени. Так, например, когда в процессе печати возникает ошибка, оператор может получить уведомление через MES и остановить машину до того, как будет потрачено слишком много дорогостоящего материала.

Читайте также:Как можно использовать мониторинг 3D-принтеров для масштабирования аддитивного производства?

4. Обеспечение IP-защиты данных AM

Снижение рисков нарушения прав интеллектуальной собственности, особенно в отношении конфиденциальных данных, таких как файлы дизайна и производственные параметры, имеет первостепенное значение для компаний A&D.

Вот почему крайне важно использовать системы, которые поддерживают IP-защиту и гарантируют, что данные остаются нетронутыми при управлении операциями AM.

Как добавочная MES повышает безопасность

Чтобы гарантировать безопасность данных, усовершенствованные аддитивные системы MES, как локальные, так и облачные, разработаны в соответствии с отраслевыми стандартами безопасности и управления данными для аэрокосмической отрасли.

В дополнение к этому, присадка MES аэрокосмического класса обладает внутренними возможностями для обеспечения безопасности систем и безопасного обмена данными. Например, это включает ограничение доступа к системе для любого лица, не авторизованного для получения доступа к приложению.

Кроме того, современные дополнительные решения MES также поддерживают систему единого входа (SSO) - инструмент проверки подлинности корпоративных пользователей, который позволяет пользователям входить в систему и получать доступ к нескольким приложениям и веб-сайтам, используя только один набор учетных данных.

SSO снижает риски безопасности несколькими способами. Например, пользователям больше не нужно отслеживать десятки паролей, а аэрокосмические организации могут усилить защиту личных данных с помощью таких методов, как двухфакторная аутентификация.

5. Обеспечение прозрачности и прослеживаемости операций AM

Сложность и цифровой характер AM требуют видимости в реальном времени и гибкого управления. И все же, что, возможно, несколько парадоксально, компании, внедряющие передовые технологии, такие как AM, продолжают полагаться на устаревшие системы, такие как распечатки и электронные таблицы, для сбора данных и организации аддитивного производства.

Бумага - это черная дыра для наглядности, а данные, собранные вручную на бумаге, готовы к ошибкам.

Помимо бумаги, многие компании ошибочно полагаются на свою ERP-систему, чтобы восполнить пробел в видимости. Однако ERP-системы не могут адекватно отслеживать работу и управлять ею.

Как транзакционная система, ERP работает на начальном этапе производственной цепочки создания стоимости. Он управляет заказами и финансовыми транзакциями, но не может фиксировать нюансы или причинно-следственные связи, необходимые в рабочем процессе.

Четкое представление о производстве AM позволяет легко выявлять ошибки и открывать возможности для улучшения. Вот как может помочь добавка MES.

Как добавка MES улучшает видимость производства

MES играет важнейшую роль в центре операций аддитивного производства, соединяя персонал цеха, системы AM, станции постобработки, логистику, продажи и планирование. Его способность согласовывать эти различные функции и обеспечивать видимость для ключевых заинтересованных сторон способствует повышению производительности и соблюдению нормативных требований во всей организации.

По сути, он предоставляет окно для всех действий, критически важных для успешного производства AM.

Например, аддитивная MES обеспечивает прозрачность производства AM, предоставляя информацию о производственном графике и использовании оборудования в режиме реального времени.

Представьте себе ситуацию, когда менеджер может видеть производительность машин AM на панели мониторинга в реальном времени. Имея возможность видеть, что происходит в режиме реального времени, менеджер может работать с операторами, чтобы выявлять неэффективное оборудование, предпринимать упреждающие действия и поддерживать общую производительность.

В конечном счете, все предприятие AM работает более эффективно, когда команда на всех уровнях имеет под рукой производственную информацию в реальном времени.

Аддитивное производство в авиакосмической отрасли:достижение повторяемости и качества с помощью MES

Аддитивное производство стало неотъемлемой частью инструментария авиастроителей. Поэтому вопрос не в том, зачем использовать AM, а в том, как обеспечить его эффективность и масштабируемость в производственной среде.

Одно из решений, которое оказывается важным, - это аддитивная MES. Разработанный с учетом уникальных требований AM, аддитивный MES помогает наладить соответствующий и ориентированный на качество рабочий процесс. Кроме того, он в цифровом виде связывает цех с остальной частью организации, собирая и распространяя точные данные в реальном времени, необходимые для повышения производительности.

В конечном итоге цифровая инфраструктура является ключом к обеспечению эффективного AM. Аэрокосмические компании могут заложить основу для такой инфраструктуры с помощью аддитивной MES и обеспечить свою конкурентоспособность в цифровом производстве будущего.

Узнайте, как AMFG может вам помочь

Благодаря возможности подключения к системе, встроенным средствам безопасности и широкому спектру программных интеграций наше дополнительное программное обеспечение MES и автоматизации рабочих процессов предлагает комплексное решение, которое поможет компаниям A&D реализовать связанные, масштабируемые процессы AM в своих организациях и цепочках поставок.