Правда об экономии масштаба для процессов аддитивного производства

Экономия на масштабе является ключевой проблемой для всех компаний, предлагающих производственные услуги, независимо от их отрасли или конкретных процессов и технологий, которые они используют. В течение некоторого времени эти опасения замедляли внедрение процессов аддитивного производства в качестве жизнеспособных производственных инструментов. Обычно утверждается, что технология аддитивного производства не дает такой экономии от масштаба, как традиционное производство. Другими словами, стоимость доставки детали, напечатанной на 3D-принтере, всегда останется неизменной, независимо от того, будет ли она произведена:одна или 100 штук. Это контрастирует с традиционными методами, при которых производство деталей в больших количествах более рентабельно. В свете этого нам часто говорят, что аддитивное производство подходит только в качестве инструмента для создания прототипов (хотя и быстрого, универсального и эффективного) и никогда не заменит субтрактивные методы.

В определенной степени это правда. Процессы аддитивного производства трудно превзойти, когда речь идет о возможности индивидуальной настройки и поставки единичных деталей, в то время как экономия на масштабе, обеспечиваемая традиционными методами, делает их очень привлекательными для крупных серийных производств. Однако с быстро ускоряющимся движением к стратегической автоматизации и рационализации рабочих процессов проектов в различных отраслях промышленности, а также резким улучшением технологий и материалов для аддитивного производства, ситуация уже не так однозначна, как раньше…

Разработка дополнительных инструментов и усовершенствование процессов

Раньше процессы аддитивного производства не могли соответствовать экономии за счет масштаба в традиционном производстве из-за ограничений в объемной упаковке и планировании сборки, что ограничивало количество деталей, которые можно было напечатать за один тираж. В результате крупномасштабное производство обычно оказывается непрактичным из-за нехватки времени. Тем не менее, продолжающееся исследование методов объемной упаковки и планирования сборки решает эти проблемы, позволяя оптимизировать тиражи печати, обеспечивая кратчайшие сроки сборки без какого-либо ущерба для качества.

Здесь автоматизация играет ключевую роль. Программные платформы, разработанные для удовлетворения конкретных требований проектов аддитивного производства, становятся все более сложными, что позволяет автоматически рассчитывать график сборки, как только все данные проекта были получены и утверждены.

Рост действительно интегрированных производственных решений

Развитие этих программных инструментов означает, что аддитивное производство постепенно превращается в жизнеспособный производственный инструмент в целом ряде отраслей. Однако это не означает, что аддитивное производство следует рассматривать как полную замену традиционному производству. Для крупномасштабного производства традиционные методы по-прежнему предлагают непревзойденную экономию на масштабе, особенно для деталей, которые будут производиться в обычном порядке, с небольшой (если таковой имеется) потребностью в настройке.

В долгосрочной перспективе будет лучше сосредоточиться на объединении различных доступных производственных процессов, используя их выборочно, чтобы получить максимальную выгоду от их возможностей. Дальновидные компании уже изучают возможность использования нескольких производственных методов в рамках одного проекта для получения результатов, которых иначе было бы сложно или невозможно достичь. Например, металлическая деталь может быть напечатана на 3D-принтере, а затем обработана с помощью станка с ЧПУ для достижения готового результата.

Разработка таких гибридных процессов имеет огромные последствия для таких отраслей, как автомобилестроение и авиакосмическая промышленность, где разовые и ограниченные партии деталей должны регулярно поставляться наряду с обычными крупномасштабными производственными циклами. В таких случаях тщательно продуманная комбинация производственных технологий может привести к ощутимой экономии затрат и усовершенствованию процесса. Традиционные методы могут использоваться для крупномасштабного производства, чтобы в полной мере использовать получаемую экономию от масштаба, в то время как аддитивное производство может быть развернуто для любых небольших партий продукта или индивидуальных деталей, производство которых в противном случае было бы нерентабельным.

Такие решения также могут иметь множество скрытых преимуществ. Учтите, что во многих отраслях промышленности необходимо поддерживать запас запасных частей на случай чрезвычайных ситуаций. Хранение их до тех пор, пока они не понадобятся, может оказаться серьезными текущими расходами, но запасные части могут быть напечатаны на 3D-принтере, когда они необходимы, что в целом устранит затраты на хранение.

Применение всего этого на практике

Если мы хотим, чтобы интегрированные производственные подходы такого рода утвердились, жизненно важно, чтобы программное обеспечение и инструменты управления рабочим процессом были разработаны для обеспечения их успешной реализации. Когда необходимо согласовать несколько процессов, эффективное управление рабочими процессами должно происходить на всех этапах жизненного цикла проекта, если необходимо достичь целевых показателей эффективности и качества.

Как мы уже упоминали выше, программные инструменты быстро развиваются в соответствии с потребностями проектов аддитивного производства в этом отношении. Мы прогнозируем дальнейшее развитие этих инструментов в ближайшем будущем, объединяя несколько производственных процессов в полностью централизованные рабочие процессы. Это позволит выявлять и внедрять инновационные новые решения с гибкостью, позволяющей делать это для каждого проекта.
По мере развития дополнительных инструментов и передовых методов экономия на масштабе больше не будет является основным решающим фактором, определяющим, какие производственные процессы компании выбирают для изучения, а новые методы и технологии раскроют весь их потенциал. Мы очень ждем результатов!