Как аддитивное производство революционизирует промышленное производство

Аддитивное производство — один из результатов перехода от аналоговых к цифровым промышленным процессам. Оно относится к набору технологий, позволяющих изготавливать объекты последовательно, обычно слой за слоем.

Самая базовая технология аддитивного производства — это, безусловно, 3D-печать, которая несколько ограничена и полезна для частных лиц, стартапов или небольших дизайнеров и разработчиков.

Однако другие техники аддитивного производства позволяют гораздо более сложное производство и возможность изготовления из металлов или биоматериалов, что очень полезно для промышленного производства.

Как это работает?

Аддитивное производство использует программное обеспечение компьютерного проектирования (CAD) или 3D-сканеры объектов для управления оборудованием и нанесения материала, слой за слоем, в точных геометрических формах.

Оно определяется как аддитивное, потому что материал добавляется последовательно через очень точные слои, в отличие от более традиционного (вычитающего) производства, где материал удаляется из твёрдого блока до формирования конечной детали.

Этот термин охватывает ряд процессов, которые сильно отличаются как по возможностям, так и по применениям (на основе смол, порошков, прямого впрыска материала и другие техники), поэтому важно изучать функциональности и различия каждой техники, чтобы выбирать одну или другую согласно её применению.

Применения в промышленности аддитивного производства

Самые базовые техники аддитивного производства невероятно полезны для быстрого изготовления деталей и тестирования их функциональности, поэтому они хорошо подходят для быстрого прототипирования. Но всё чаще аддитивное производство, с материалами вроде металлов, используется для производства конечных деталей.

Его свобода дизайна и максимальная кастомизация делают его идеальным для промышленности потребительских товаров. Некоторые секторы, где оно наиболее широко используется, включают освещение, транспорт (автозапчасти), потребительскую электронику и носимые устройства, и продукты по запросу.

Другие применения включают изготовление инструментов, оснастки и промышленного оборудования, так как эта техника делает детали прочнее и способными функционировать быстрее и точнее. То же верно для медицинского и аэрокосмического секторов, которые всё больше используют его для изготовления сложных, кастомизированных компонентов.

Преимущества для промышленности

Аддитивное производство уже предлагает реальные преимущества и применения в четырёх ключевых областях для промышленности.

Устойчивость

В отличие от традиционного производства, аддитивное производство формирует детали, добавляя только столько материала, сколько необходимо, тем самым генерируя почти никаких отходов и сильно сокращая используемое сырьё.

Качество дизайна

Способность этой технологии создавать почти любую геометрическую форму предлагает свободу дизайна и возможность создавать детали с гораздо более сложными деталями и большей эффективностью. Оно также предлагает большую кастомизируемость, позволяя производителям выпускать небольшие партии дифференцированных продуктов по более доступной стоимости.

Способность изменять или корректировать дизайны деталей немедленно и в любое время облегчает более гибкий процесс дизайна. Время разработки и выхода на рынок становится быстрее благодаря гибкому и быстрому прототипированию и тестированию.

Качество производства

Возможность использования новых материалов и процессов позволяет изготавливать продукты более функциональные, прочные, лёгкие, стабильные и даже более экономичные, что приводит к улучшению качества продукта.

Процессы становятся быстрее и гибче; время наладки, сборки и ожидания сокращается, количество необходимых деталей уменьшается и количество производственных этапов снижается. Кроме того, возможность легко и быстро производить детали станков обеспечивает более быстрое и экономичное обслуживание.

Экономия затрат

Аддитивное производство экономит производственные и затраты цепочки поставок, позволяя производить больше деталей по запросу, в течение часов и в желаемом количестве.

Оно сильно сокращает запасы и необходимость изготовления форм. Также облегчает локализованное производство, предлагая сниженную зависимость от поставщиков и экономию в терминах транспортных и складских затрат.

Ограничения для промышленности

Ограниченные объёмы

Аддитивное производство в настоящее время не является эффективным способом производства больших объёмов деталей. Его неспособность производить большие количества быстро и по доступной цене ограничивает его область применения.

В этих случаях оно может быть очень полезно как дополнение для придания окончательной формы или достижения деталей продуктов.

Ограничение по размеру

Большинство процессов аддитивного производства имеют ограничения по размеру детали, поэтому в этих случаях необходимо делить деталь на подкомпоненты для последующего соединения.

Инвестиции и стоимость

Необходимые капитальные инвестиции могут быть очень высокими в зависимости от оборудования и типа техники, а также цена сырья, которая также часто выше средней. Стоимость производства для больших объёмов продуктов может быть экзорбитантной, так как детали печатаются по одной.

Рыночный пробел

Хотя это растущая технология для специфических секторов, это всё ещё эволюционирующий процесс, подходящий в основном для нишевых рынков и специфических продуктов небольшого размера и количества и высокой сложности.

Все технологические решения у ваших пальцев

Аддитивное производство считается одной из технологий, составляющих Индустрию 4.0, вместе с другими такими как Интернет вещей (IoT), Искусственный интеллект (ИИ) и Big Data. Оно выходит за технические пределы, накладываемые традиционными производственными средствами, предлагая новые возможности для всё более конкурентной промышленности.

Внедряйте и эксплуатируйте реальную стратегию цифровой трансформации в Индустрии 4.0 с интегрированной платформой операций IIoT и Big Data Nexus Integra. Платформа выступает базой, от которой вы можете внедрять и контролировать все виды технологических решений в вашей компании, такие как аддитивное производство.

Хотите оптимизировать свои производственные процессы, чтобы сделать их более конкурентоспособными? Свяжитесь с нами, и мы проведём вас по пути к промышленному интеллекту.

И если вы хотите узнать всё о цифровой трансформации в промышленности, мы приглашаем вас прочитать наше «Окончательное руководство для обеспечения полной цифровой трансформации промышленной компании».