3D打印開辟了未來幾年可能徹底改變生產(chǎn)世界的可能性,增長極其強勁,Gartner估計去年銷售了超過490,000臺3D打印機,在這個過程中,塑材和金屬的需求量似乎也取得了很大的進步。
例如,通用電氣公司能夠將其發(fā)動機型號的燃料噴嘴的復雜性從20個降低到單個組件。這一步是可能的,因為現(xiàn)在整個噴嘴都是一體打印的。因此,生產(chǎn)更快、更便宜。另一方面,西門子動力和燃氣公司推出了一種用于大型燃氣輪機的新型燃燒頭,該燃燒頭采用3D打印機制造。它配備了非常精細的通道,可以改善燃燒頭的冷卻,從而顯著降低溫度。這大大延長了使用壽命,同時降低了維護成本。
3D打印也開始了鑄造工藝領域的范式轉變,例如,在發(fā)動機的設計和制造中已經(jīng)使用過。由于增材制造,可以顯著增加單元的冷卻表面積。通過這種方式,它可以設計得更小更輕。此外,即使是小型系列現(xiàn)在也可以以非常經(jīng)濟的方式生產(chǎn)。
增材制造的另一個重要驅動因素是“按需” 3D打印。這尤其涉及備件的生產(chǎn)。畢竟,對于公司而言,能夠快速,輕松地更換故障組件極為重要。然而,*重要的是,他們希望消除存儲備件所涉及的高成本。這就是為什么西門子移動有一個自己的部門,使用3D打印“按需”生產(chǎn)火車備件。
當需要克服大量后勤障礙以提供備件時,3D打印也是一個有趣的選擇。一個很好的例子是石油平臺。如果鉆頭斷裂,則工廠操作員使用3D打印機在現(xiàn)場生產(chǎn)新鉆頭的復雜性和成本要低得多。
像這樣的考慮促使美國海軍在一些船上使用3D打印機,這使他們能夠在公海上生產(chǎn)備件。這些和許多其他實際應用只是一場影響深遠的革命的開始。打印機的價格下降加上更高的打印速度,可能會確保這種生產(chǎn)方式的改變在未來幾年將獲得更大的動力。
需要新的IT工具
隨著向增材制造的過渡,IT系統(tǒng)還需要實現(xiàn)全新的應用和功能。對于PLM系統(tǒng)的制造商,這需要在所有領域進行調整:CAD系統(tǒng)設計、計算機輔助工程(CAE)工程、計算機輔助制造、制造運營管理(MOM)和制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)。
增材制造提供的新可能性
必須通過軟件的適當調整來體現(xiàn)
將來,設計工具必須適應3D模型(構面結構)和混合建模的特定幾何形狀。這些工具還應能夠創(chuàng)建和可視化重量優(yōu)化的結構或網(wǎng)格,并使用不同的材料。在制造業(yè)中,材料的添加(如3D打印的情況)也必須反映在IT工具中。另一方面,在CAE中,不僅要記住*終組件的設計,還要逐層應用材料的特殊過程。熱傳導方面和結構部件的觀點也比傳統(tǒng)制造更具相關性。
在3D打印中,設計、制造和CAE之間的相關性變得越來越重要。這特別適用于CAE和CAM之間的緊密連接。*有可能的是,CAE技術將作為端到端流程的差異化因素發(fā)揮*大作用。已經(jīng)在混合制造領域積累了大量經(jīng)驗的PLM提供商在決定將3D打印納入其生產(chǎn)流程時將具有競爭優(yōu)勢。
未來的生產(chǎn)
增材制造已經(jīng)在許多領域得到應用。越來越多的公司發(fā)現(xiàn)了這項技術幾乎無限的可能性。畢竟,3D打印的優(yōu)勢已經(jīng)擴展到從產(chǎn)品開發(fā)到設計和制造再到業(yè)務流程的方方面面。與此同時,增材制造將激發(fā)當今仍然完全無法想象的設計。
同時,公司正在簡化其生產(chǎn)流程,并通過內包回收個別生產(chǎn)領域。這使他們有機會改善質量控制并減少倉儲。因此,3D打印機將在幾年內成為生產(chǎn)中的標準設備。
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