Интервью с экспертом:Роберт Янси из Autodesk об аддитивном производстве, генеративном дизайне и Индустрии 4.0

От проектирования до управления рабочим процессом - программное обеспечение играет все более важную роль в аддитивном производстве. Autodesk, один из ведущих игроков на рынке программного обеспечения, - это корпорация с оборотом в миллиард долларов, которая разрабатывает программное обеспечение для широкого спектра отраслей, включая производство и строительство.

Нам посчастливилось поговорить с Робертом Янси, директором по стратегии производства и производственной отрасли и развитию бизнеса Autodesk. Обладая более чем 25-летним опытом работы в аддитивном производстве, Янси теперь отвечает за надзор за бизнесом и отраслевой стратегией в отношении производственных решений Autodesk, включая субтрактивные и гибридные технологии, в дополнение к аддитивному производству.

Сегодня мы обсуждаем способы, которыми Autodesk помогает ускорить внедрение аддитивного производства, почему генеративный дизайн так важен и как отрасль может перейти от быстрого прототипирования к производству.

Имея обширный опыт работы в аддитивном производстве, как вы видите, как развивалась отрасль за эти годы?

Одна из главных вещей, которые произошли за последние несколько лет, - это идея о том, что аддитивное производство может выйти за рамки прототипирования.

Есть приложения в медицине и стоматологии, где это имело место в течение некоторого времени. Но за пределами медицинской индустрии вы начинаете видеть, как люди смотрят на технологию и понимают, что они действительно могут создавать детали или производить небольшие объемы, когда это невозможно сделать по-другому.

В связи с сокращением затрат и увеличением скорости использование добавок в производстве стало более вероятным. Конечно, есть еще много препятствий и проблем, которые нужно преодолеть, чтобы это стало реальностью. Но мы имеем дело со многими компаниями, которые ищут способы использования присадок в производственных приложениях.

Давайте углубимся в предложения продуктов Autodesk, начиная с Netfabb. Как Autodesk Netfabb помогает продвигать использование аддитивного производства?

Netfabb - это программа для подготовки к печати. С его помощью мы можем работать с файлами STL и создавать вспомогательные структуры. Эта технология существует уже некоторое время, поэтому мы сосредоточены на повышении эффективности рабочих процессов.

С учетом сказанного, у нас есть некоторые дополнительные возможности в Netfabb, которые обеспечивают уникальные преимущества. Например, у нас есть передовые технологии перемещения инструмента. Компании, использующие это, добились значительного увеличения скорости своего процесса.

Для металлической добавки у нас также есть возможность моделирования, которая позволяет нам моделировать технологию плавления в порошковом слое. Это означает, что мы можем искать такие вещи, как остаточное напряжение, деформация и пересечение лезвий. Вы можете сделать все это виртуально, прежде чем фактически приступите к сборке.

В последнее время мы применяем эту технологию в гибридных рабочих процессах. Здесь обычно происходит наплавка металла с использованием чего-то вроде процесса электродуговой сварки с последующим развитием возможностей обработки, чтобы иметь возможность закончить деталь после этого наплавки, а также выполнение моделирования во время процесса направленного наложения энергии.

Насколько широко распространено гибридное производство в настоящее время?

Гибридное производство все еще относительно новое, хотя рынок вызывает большой интерес.

В настоящее время действительно лишь горстка клиентов полностью использует гибридное производство. Однако на торговых выставках мы начинаем видеть все больше поставщиков гибридных машин для приложений в таких отраслях, как нефтегазовая промышленность, или для более крупных деталей, которые не могут поддерживаться технологиями плавления в порошковом слое.

Генеративный дизайн - явная часть стратегии Autodesk. Как Fusion360 выполняет видение Autodesk генеративного дизайна?

Одна вещь, которая отличает генеративное проектирование Autodesk от других, которые предлагают генеративные проектные решения, заключается в том, что мы не предлагаем вам ни одного оптимизированного решения. Мы предлагаем вам ряд решений, соответствующих вашим требованиям, а затем инструменты, которые позволят вам легко ориентироваться в этих решениях.

Лично я считаю, что индустрия в целом позиционирует генеративный дизайн как легкий инструмент. Он особенно подходит для аддитивного производства, так как позволяет создавать конструкции, которые зачастую сложно эффективно произвести каким-либо другим способом.

Но в Autodesk мы действительно рассматриваем генеративное проектирование как технологию исследования дизайна, которая позволяет исследовать как инженерные функции, так и ценность для бизнеса.

Мы начали внедрять очень распространенные производственные технологии, такие как возможность использовать генеративную обработку для двух- или трехкоординатной обработки. Вы увидите больше таких выходов в течение года. Таким образом, генеративный дизайн становится применимым к людям, которые сегодня занимаются производством с использованием традиционных производственных методов.

Еще одна вещь, над которой мы работаем, - это возможность включить больше бизнес-компромиссов:например, иметь возможность смотреть на компромиссы между стоимостью, графиком или материалами во время проектирования. процесс.

Когда мы начнем внедрять такой бизнес, как литье, в рабочий процесс, люди смогут одновременно находить компромисс между производительностью проектирования и ценностью для бизнеса.

Одна вещь, о которой часто говорят, - это необходимость нового подхода к проектированию для аддитивного производства. Что вы думаете об этом?

Да, это определенно серьезный пробел. Недавно я был в консорциуме, организованном Массачусетским технологическим институтом, где целый день был посвящен самой теме разработки аддитивов.

Мы слышим от многих наших клиентов, что они работают с очень разрозненными рабочими процессами. Они выполняют процесс проектирования в САПР, затем переводят его в файл STL и импортируют в процессор сборки, например Netfabb. Оттуда он отправляется на машину, и машина собирает об этом данные.

Таким образом, вы получаете эти разрозненные хранилища данных, которые не связаны должным образом.

Это действительно видение и цель Fusion 360:создать единую среду, которая позволит вам переходить от концепции к печати и иметь возможность иметь все данные в правильном контексте и в правильном формат, представленный человеку в правильной форме.

В рабочий процесс аддитивного производства вовлечено несколько человек, и всем им нужны разные данные и часто нужен другой формат. Видение Fusion360 - действительно объединить все это вместе с данными в центре, чтобы иметь возможность создать этот непрерывный рабочий процесс.

Мы также заинтересованы в сотрудничестве с другими поставщиками технологий в рамках аддитивной экосистемы, такими как программное обеспечение для управления рабочими процессами, чтобы иметь возможность сотрудничать с людьми, которые предоставляют другие технологии, чтобы пользователи могли получать свои работа сделана удобно и эффективно.

Говоря о партнерстве и сотрудничестве, Autodesk анонсировал довольно много, среди которых HP и GE Additive являются одними из самых последних. Как Autodesk подходит к партнерским отношениям и как вы оцениваете роль сотрудничества в отрасли в целом?

Что ж, аддитивное пространство - это все еще относительно небольшая отрасль. Я думаю, люди понимают, что для того, чтобы расти, вам нужно будет сотрудничать с другими поставщиками технологий в этой сфере.

Это определенно то, о чем просят клиенты. Они устали от этих разрозненных рабочих процессов и данных, которые хранятся разрозненно в их работе, и не могут собрать все это воедино.

Мы начали диалог с GE Additive и HP за последние 18 лет. месяцы. Они выразили нам схожее мнение о том, что одна из вещей, которые они видят в ограничении своей способности продавать больше машин и материалов, - это несвязанный рабочий процесс.

Они хотели работать с нами, чтобы иметь возможность наладить более последовательный рабочий процесс для своих машин.

Поскольку на данный момент это два самых известных имени в отрасли, мы решили, что они будут хорошими партнерами, с которыми мы сможем помочь в решении этой проблемы. Но мы намерены предоставить платформу, которая позволит любому поставщику оборудования создавать рабочий процесс с Fusion 360 и сторонними поставщиками технологий.

Есть ли еще какие-то партнерские отношения, о которых вы можете поговорить?

Недавно мы объявили о партнерстве с Farsoon и Arkema в TCT Asia.

Это интересно, потому что Arkema - поставщик материалов, Farsoon - поставщик оборудования, а мы - поставщик программного обеспечения.

Так что дело не только в материале, машине или дизайне; на самом деле речь идет обо всех трех:процессе, материале и дизайн. Все трое должны работать вместе, чтобы обеспечить наилучшие результаты для людей, использующих аддитивное производство.

Ранее вы упоминали о продолжающемся переходе в аддитивном производстве от быстрого прототипирования к производству. Какие ключевые факторы необходимы для того, чтобы это произошло?

Это в некоторой степени зависит от отрасли.

В таких строго регулируемых отраслях, как медицина и авиакосмическая промышленность, всегда возникает вопрос о том, как они сертифицируют детали. Тот факт, что вам необходимо сертифицировать дизайн, материалы и процесс, на самом деле не сильно отличается от любой другой производственной технологии.

Однако с добавкой процессы и материалы могут быть разными, поэтому вам необходимо пройти этот процесс, чтобы получить сертификат. Это одна из вещей, которые должны произойти, чтобы попасть в производство.

Кроме того, нужно меньше знакомиться с технологией в целом. Компании видят возможность для аддитивного производства, но часто не имеют достаточного опыта в этой технологии, чтобы действительно понять, как быстро перейти к производству. Некоторые компании развиваются довольно быстро, а другие только начинают это делать.

Мы обнаружили, что многие клиенты приходят к нам и просто хотят пройти общее обучение. Им нужна помощь в понимании возможностей и препятствий для аддитивного производства, лучшего понимания процесса и необходимых материалов, а также того, как все эти факторы могут влиять на конструкцию, чтобы они могли начать изучение того, как можно использовать эту технологию в производстве.

Стоимость также во многих случаях остается препятствием. Добавьте к этому отсутствие знаний о том, как использовать и разрабатывать технологию, и как создать экономическое обоснование того, где добавка действительно имеет смысл для бизнеса, и я бы сказал, что есть еще немало ограничивающих факторов.

Повлияла ли потребность в дополнительном обучении на содержание конференции пользователей Autodesk University?

Что ж, Autodesk University - это наша конференция пользователей, которую мы проводим уже несколько лет, и это действительно конференция, управляемая пользователями. Наши клиенты на самом деле проводят много занятий и предоставляют много информации.

Существует процесс, позволяющий определить, какие занятия будут включены в общую повестку дня. И да, мы наблюдаем растущий интерес к добавкам в Autodesk University. Если вы проследите его, вы увидите, что в Autodesk University есть больше дополнительных классов и контента.

Мы также стремимся к сотрудничеству с консультантами в этой области и с университетами. Я недавно был в Массачусетском технологическом институте, с которым мы сотрудничаем, и они разрабатывают множество учебных программ, ориентированных на работающих профессионалов, а не на студентов.

Они представили свой курс в этом году и получили огромное количество откликов. Мы работаем с ними, чтобы иметь возможность предоставлять такого рода обучающие материалы и иметь возможность предоставить технологии Autodesk, которые помогут в разработке обучающих материалов.

Мы действительно ищем сторонних поставщиков, чтобы иметь возможность проводить много тренингов и сосредоточиться на разработке лучшего программного обеспечения для наших клиентов и тех, кто проходит обучение.

О задаче создания экономического обоснования для AM:как компания, которая плохо знакома с этой технологией, может начать разработку стратегии для внедрения? Какие факторы следует учитывать?

На мой взгляд, многие компании, когда они начинают заниматься добавками, начинают производить детали, разработанные с использованием их традиционных процессов. Они могут распечатать это, и это здорово, когда у вас в руке 3D-распечатанная деталь, и вы можете ее продемонстрировать.

Но где он разваливается, так это при попытке найти бизнес-обоснование. Если деталь была разработана для литья или обработки, часто эти технологии будут еще более рентабельными, особенно в умеренных и больших объемах.

Часть обучения, которая должна быть связана с бизнес-кейсом, заключается в том, как мы можем предоставить ценность той части, компоненту или системе, где добавка на самом деле является единственным способом обеспечить эту дополнительную ценность. .

Вы посмотрите на некоторые из известных примеров из практики, такие как топливная форсунка от GE - и у нас был пример с HP с Penumbra. Это вещи, в которых вы с самого начала разрабатываете деталь для добавления присадок. Таким образом, вы действительно достигаете производительности.

Так что действительно можно создать деталь на чистом листе бумаги. Очевидно, вы должны хорошо разбираться в технологии, чтобы это делать, и программные инструменты должны поддерживать это. Это большая часть того, на чем мы сосредоточены.

Видите ли вы какие-либо ключевые возможности для AM в конкретных отраслях или приложениях?

Конечно, медицина и авиакосмическая промышленность сейчас являются двумя крупнейшими рынками. Но если вы посмотрите на основной рынок Autodesk, который предназначен для проектирования и производства, ключевую возможность открывает промышленное оборудование - небольшие и средние механические цеха и производственные предприятия.

Что интересно, мы наблюдаем довольно большой интерес со стороны этой отрасли. Они гораздо более осведомлены о том, где они могут взимать более высокие ставки за детали в этих отраслях, чем в аэрокосмической или медицинской отраслях.

3D-печать потребительских товаров также начинает привлекать все больше внимания.

Когда дело доходит до гибридных рабочих процессов, мы наблюдаем интерес к использованию аддитивных технологий в инструментах. Это было огромно. Приспособления и приспособления используются с этой технологией в течение долгого времени, и было несколько ограниченных приложений для инструментальных вставок.

Но мы наблюдаем гораздо больший интерес к идее, что вы можете прототипировать и быстрее создавать инструменты с помощью аддитивов, а также выполнять больше итераций. В конечном итоге они могут по-прежнему использовать инструмент для традиционной резки, но добавка может принести большую пользу в этом процессе.

Кроме того, есть приложения, в которых вам нужно всего несколько сотен или несколько тысяч, где дополнительные инструменты - более экономичный способ обеспечить это.

А как насчет добавки для строительной отрасли? Эта технология была довольно медленной с точки зрения внедрения, но, тем не менее, кажется, что у нее есть довольно большой потенциал.

Применение добавок в строительной отрасли определенно находится в поле зрения Autodesk, и мы внимательно следим за ним. У нас очень хорошие возможности для этого, поскольку строительство - это ключевой рынок, на который мы обращаемся.

Я думаю, мы все видели видео, где роботы печатают бетон, но это выходит за рамки возможности создавать индивидуальные узлы для новых строительных конструкций. Строительная отрасль ожидает от обрабатывающей промышленности рекомендаций относительно того, как создать более эффективные строительные процессы и получить возможность использовать некоторые из технологий, используемых в обрабатывающей промышленности.

Текущие ставки усыновления еще очень рано. Но я бы сказал, что к отрасли есть довольно большой интерес, и есть компании, которые предложили технологии 3D-печати для строительства. Это область, которую мы называем индустриальным строительством, которая на самом деле делает строительство больше похожим на производственный завод, чтобы они могли получить от этого эффективность.

Так же, как мы рассматриваем добавку как один из инструментов в наборе инструментов для производства, добавка будет одной из технологий в наборе инструментов для строительной отрасли.

С точки зрения роли AM в более широкой производственной экосистеме, считаете ли вы его дополнительным инструментом к традиционным методам производства?

Добавка не заменит традиционного производства. Но для этого будет определенная роль, поскольку принятие продолжает расти. Так что да, это можно дополнить. В некоторых случаях он может заменить традиционное производство.

Но мы рассматриваем добавку как еще одну производственную технологию, которая теперь доступна нашим пользователям, которые пытаются понять, как перейти от дизайна к производству, а затем к рынку, при этом делая это с наибольшими затратами. -эффективный способ производства продукции самого высокого качества для своих клиентов.

Индустрия 4.0 - это термин, который мы часто слышим. Как Autodesk видит Индустрию 4.0?

Индустрия 4.0, цифровые двойники ... мы часто слышим эти термины.

Это интересный вопрос, потому что мы получили отзывы от некоторых наших клиентов, которые утверждали, что Индустрия 4.0 - это сплошная шумиха, а не действительно относятся к ним. Но есть и другие клиенты, которые действительно получают выгоду от возможности использовать больше искусственного интеллекта, машинного обучения и анализа данных в своем общем рабочем процессе.

Мы считаем, что для того, чтобы действительно иметь возможность Чтобы понять концепцию Индустрии 4.0, важным первым шагом является более тесная взаимосвязь рабочего процесса проектирования и производства.

Это действительно обещание Fusion 360. У нас есть отличный рабочий процесс, разработанный для обработанной детали в Fusion. Вы увидите, что рабочий процесс для добавления добавок появится уже в этом году. Это действительно соединение данных между дизайном и производством.

Очевидно, что существуют связи с последующими процессами, такими как контроль качества и инспекция, цепочка поставок, логистика и так далее. Но если мы не соединим данные о конструкции и производстве, концепция Индустрии 4.0 никогда не будет реализована. Так что именно на этом мы сейчас и сосредоточены:соединить этот дизайн с производственным процессом.

Когда дело доходит до фактического управления производственной стороной рабочего процесса аддитивного производства, можете ли вы сказать, что в настоящее время в этом процессе есть пробел? Не могли бы вы подробнее рассказать о том, как вы видите это соединение, особенно с данными?

Это серьезный пробел, который мы наблюдаем в обрабатывающей промышленности. На данный момент у нас есть много клиентов, которые используют нашу технологию обработки для создания литьевых форм. Мы также делаем моделирование литья под давлением. Итак, мы очень хорошо связаны с рынком литья под давлением.

Я изучаю количество наших клиентов, занимающихся механической обработкой, чтобы сказать, какой процент проектов они получают от своих клиентов, готовых для резки инструмента. Их ответ всегда один и тот же. В большинстве случаев они говорят, что этого никогда не было.

Что я характеризую, так это то, что когда дизайнеры часто не разбираются во всех тонкостях своего производственного процесса, они не проектирование с достаточным пониманием производственного процесса. Когда они заканчивают работу над дизайном, они переходят к производственной операции.

Следующий шаг - это то, что я описываю как «тогда начинается танец» - танец между дизайном и производством, взад и вперед, чтобы получить что-то, что соответствует требованиям дизайна и может быть произведено. во время и график, необходимые для продукта.

Многое из того, что мы пытаемся сделать, - это закрыть этот пробел. Мы хотим дать дизайнерам больше информации о влиянии их проектных решений на производственные операции.

И наоборот. Таким образом, инженер-технолог может рассмотреть некоторые возможности сэкономить время или деньги на производственной операции, которая потребует изменения конструкции. У них нет возможности вернуться к дизайнеру, чтобы узнать, вносят ли они это изменение, нарушит ли оно какие-либо инженерные требования к детали.

Мы действительно пытаемся восполнить этот пробел и предоставить работающим специалистам информацию о процессе разработки продукта, чтобы они могли иметь данные, которые им нужны в контексте, в котором они нуждаются, чтобы уметь принимать лучшие решения.

Есть ли какие-то тенденции в аддитивном производстве, которые вас волнуют?

Это быстроразвивающаяся отрасль. Так что всегда появляются новые компании и технологии, которые становятся доступными. Некоторые из тенденций, которые меня особенно интересуют, - это усиление пластмасс. Технология композитов набирает обороты.

Есть ряд компаний, которые разрабатывают интересные процессы для композитов, которые дают вам более жесткие детали, более индивидуальные детали и детали, которые вы не смогли бы изготовить никаким другим способом.

Гибридные технологии - еще одна довольно интересная развивающаяся тенденция. Он предлагает преимущество, заключающееся в возможности использовать действительно традиционные процессы, такие как процессы сварки, и возможность применять их таким образом, чтобы вы могли создавать дорогостоящие компоненты по более низкой цене и с большей гибкостью конструкции.

Я думаю, мы продолжим видеть снижение затрат и улучшение этих процессов. Я думаю, это то, что заставляет людей думать об использовании добавок в производственных приложениях, где им требуется всего лишь тысяча деталей, чтобы иметь возможность вывести продукт на рынок.

С другой стороны, если бы отрасли были три вещи, которые необходимы для ускорения этого процесса, что бы это было?

Первое - это образование.

Второе - это процессы сертификации. Я уже упоминал аэрокосмическую и медицинскую отрасли, в которых действуют особые процессы сертификации, но они все еще не могут сделать это для добавок.

Третье, как мне кажется, - это разработка для аддитивных возможностей. Еще больше усложняет ситуацию то, что требования к дизайну для разных отраслей различны. Помня об этом, как провести общий курс по дизайну для аддитивов?

В инструментах также есть системные ограничения. Если вы посмотрите на переключение между инструментом CAD и инструментом подготовки к печати, проблема в том, что инструмент CAD просто выводит файл STL, и вы работаете с ним. Если вам нужно изменить некоторые вещи, вам нужно вернуться к инструменту CAD, повторно вывести файл STL, а затем поработать над изменениями. Это не очень эффективный процесс.

С другой стороны, возможность вносить изменения и быстро видеть влияние на процесс печати материалов, которые вы используете, в среде САПР, позволяет намного больше итераций и результатов. в более эффективном процессе.

Это также часть того, чего мы пытаемся достичь с помощью генеративного дизайна. Генеративный дизайн определяет инженерные и бизнес-задачи, которые вы хотите решить, все переменные, которые у вас есть, а затем позволяет инструменту создавать сотни жизнеспособных вариантов дизайна. Затем вы можете быстро отсортировать их и определить, какие из них наиболее интересны для вашего дальнейшего анализа.

Наконец, как выглядит 2019 год для Autodesk?

Вы увидите, как аддитивные рабочие процессы будут отображаться в Fusion 360.

Мы продолжим сотрудничество, которое мы уже установили, чтобы создавать очень цельные и эффективные рабочие процессы для клиентов этих машин.

Мы также продолжим оставаться в курсе некоторых новых технологий, таких как композиты или гибридное производство, которые появляются на сцене, и понимать, каковы варианты использования и приложения для этих технологий и где они сходятся с нашими клиентская база.

В конечном итоге мы удваиваем наши усилия по обеспечению массового использования аддитивного производства.

Чтобы узнать больше о решениях Autodesk, посетите: https://www.autodesk.com

О Роберте Янси, докторе философии

В Autodesk доктор Янси определяет бизнес-стратегию и отраслевую стратегию для производственных производственных решений, включая субтрактивную обработку, аддитивную печать / изготовление, гибридные и композитные технологии. Он является признанным лидером в области генеративного проектирования и производства, расширенного моделирования, аэрокосмического проектирования конструкций и современных композитов. Он имеет дипломы Массачусетского технологического института, Технологического института Вирджинии и Дейтонского университета в области аэрокосмической техники и материаловедения.