Четыре ключевых сценария использования аддитивного производства для современного производства

Это оригинальная статья от Fast Radius.

Когда люди думают об аддитивном производстве (AM), первое, что часто приходит на ум — прототипирование. Когда вам нужно быстро итерировать дизайн без ограничений традиционных производственных запусков, AM хорошо работает, потому что нет жесткого инструментария, делая возможной быструю итерацию.

Но не только компании на стадии прототипирования продукта могут выиграть от аддитивного производства. Есть четыре других конкретных сценария использования, где случай для аддитивного особенно легко сделать из-за его способности превосходить традиционные методы производства в скорости, эффективности, качестве и экономии затрат.

Мелкосерийное производство

С традиционным производством вам нужно производить конечные детали большими объемами, чтобы снизить стоимость единицы. Когда вы делаете детали в диапазоне десятков или сотен тысяч, часто имеет смысл использовать унаследованные процессы. Однако что происходит, если вы планируете производственный запуск в сотнях или низких тысячах? Традиционное производство может быть невыполнимым из-за высоких капитальных затрат.

Возьмите литье под давлением, например. Типичные затраты на инструментарий могут составлять $20–110K до того, как вы даже попадете в производство. Но с AM нет капитальных затрат на инструментарий, позволяя масштабировать производство деталей точно под спрос рынка. Детали могут производиться в гораздо меньших числах, без минимальных объемов заказа, позволяя снизить производственные затраты и сократить инвентарь.

Консолидированные детали

Помимо экономических преимуществ, AM имеет значительные дизайнерские выгоды для определенных типов деталей, которые долго считались «непроизводимыми» — например, производство сложных деталей как единых консолидированных единиц. Детали с очень сложными геометриями, такими как решетчатые структуры, или даже движущиеся сборки возможны с AM. Вы можете сделать деталь, точно соответствующую ее использованию, проектируя для функции по сравнению со «старым способом» проектирования для соблюдения производственных ограничений.

Эта способность создавать упрощенные, более эффективные дизайны деталей имеет много преимуществ:

• Меньше денег тратится на сборку, и снижен риск скрытых затрат и задержек проекта, которые могут сопровождать сложные детали, в результате — более низкие общие затраты на проектирование.
• Меньше материала используется — AM часто может достичь до 70 процентов снижения материалов.
• Меньший риск — меньше риск того, что поставщик закончит одну деталь, и снижен риск отказа детали.

Например, один производитель работал с Fast Radius и Carbon® над дизайном своего стула SILQ, победителя престижной Инновационной награды на NeoCon 2018. Накладки на подлокотники традиционно производились как три отдельные детали и собирались позже. Но производитель и Fast Radius обеспечили печать накладки на подлокотник как единого контiguous блока, спроектированного с решетчатой структурой для существенного снижения использования материала.

Детали, требующие кастомизации

Эта компания также воспользовалась другой выгодой аддитивного производства в дизайне накладки на подлокотник стула SILQ: способностью быстро кастомизировать дизайнерские элементы и в очень малом масштабе. Корпоративные клиенты могут персонализировать накладки на подлокотниках стульев, которые они заказывают, меняя текстуру, добавляя логотип или включая переменные серийные номера.

Без затрат и временных ограничений начального инструментария, дизайны могут быть адаптированы к конкретным приложениям деталей или потребностям потребителей, до единичного экземпляра. Это делает его высоко полезным для кастомизации как функциональности, так и эстетической обработки, включая брендинг. Поскольку более трех четвертей потребителей готовы платить на 10 процентов больше за кастомизированную мебель, эта способность персонализировать детали до единичного экземпляра дает компаниям дополнительное преимущество на рынке.

Малые детали

Меньшие компоненты — вокруг размера софтбола или меньше — особенно эффективны для производства очень малыми объемами с AM. И пока вы масштабируете производство на очень малых деталях, вы можете видеть точки безубыточности над традиционным литьем под давлением в тысячах или иногда десятках тысяч. Фактически, для малых пластиковых деталей размером с пинг-понговый мяч или меньше, часто мало экономического смысла использовать традиционное производство полностью.

Чикагская компания, производящая протезы верхних конечностей, привлекала Fast Radius для уточнения второго поколения своего флагманского продукта. Это медицинское устройство использует распознавание электрических паттернов, чтобы позволить людям, потерявшим верхние конечности, полностью контролировать движение в их протезах руках.

Две детали, интегральные для системы — калибровочная кнопка и заглушки для банок, обе очень маленькие, с изысканными деталями, включая специфическую текстурную отделку, которую кнопка требует для точного взаимодействия пользователя. Использование аддитивного производства для изготовления этих деталей означает, что дизайн под явным контролем, и пропускная способность все равно впечатляет — 135 кнопок (11x11x5.5 мм) за 35 минут, и 848 заглушек (1.75×5.2×3.2 мм) за 23 минуты.

Если любой из вышеуказанных сценариев имеет смысл для ваших производственных потребностей, пришло время рассмотреть аддитивное производство. Давайте поговорим о том, как уточнить ваши производственные процессы и улучшить качество деталей и нижнюю линию.

Прочитайте оригинальную статью.

---

Подайте заявку, чтобы быть на передовой технологии автоматизации для решения вызовов продуктивности и инноваций.

Финансируемая через программу I-SMART, 80 компаний будут выбраны для идентификации, адаптации и внедрения технологий автоматизации — построения ключевых сильных сторон, которые позволят им отскочить даже сильнее от пандемии. В зависимости от ваших выявленных потребностей и приоритетов ваша компания может получить:

• Бизнес-кейс для робототехники и гибких технологий автоматизации
• Дорожную карту развертывания технологий
• Услуги по выбору вендоров
• Внедрение и процессные услуги
• Общее управление проектом