行業(yè)洞見 | 讓一加一大于二:增材制造與數(shù)字主線

制造商一直在尋找新的方法來優(yōu)化流程,以使其變得更加精益,靈活和敏捷,從而適應(yīng)越來越多的定制客戶的需求。這就導(dǎo)致制造商需要在機(jī)器上增加投資以滿足客戶定制化的需求,并借此實(shí)現(xiàn)更大的戰(zhàn)略目標(biāo)。

行業(yè)洞見 | 讓一加一大于二:增材制造與數(shù)字主線的圖1

消費(fèi)者也喜歡購買個性化的產(chǎn)品,而且今天的全球市場眾多的產(chǎn)品往往滿足其個性化的需要。制造商在使其產(chǎn)品線具有定制化功能方面既面臨著挑戰(zhàn)也可以抓住機(jī)遇,從而實(shí)現(xiàn)靈活性和敏捷性。

有遠(yuǎn)見卓識的制造商已經(jīng)開始采取措施應(yīng)對這一新興技術(shù)帶來的趨勢,而實(shí)現(xiàn)定制化的關(guān)鍵方法之一就是將增材制造和數(shù)字主線組合起來。

增材制造 (AM),亦稱 3D 打印,是指通過逐層堆積創(chuàng)造物理產(chǎn)品的過程。在傳統(tǒng)生產(chǎn)過程中,創(chuàng)建零件或產(chǎn)品耗時且成本高昂,這是因?yàn)橐獙χ圃煜到y(tǒng)(生產(chǎn)車間,裝配線)進(jìn)行重新配置。完成配置的成本和適應(yīng)所需要的時間都會對財(cái)務(wù)造成壓力,在生產(chǎn)那些“只生產(chǎn)一次的產(chǎn)品”時尤其如此。而在如今這種快節(jié)奏的世界里,這種低效是無法滿足需求的,此時,增材制造應(yīng)運(yùn)而生。

01、數(shù)字主線對于規(guī)模化增材制造至關(guān)重要

通過增材可以快速創(chuàng)建新的原型,零件和產(chǎn)品,而無需進(jìn)行大規(guī)模的制造設(shè)備修整。即使是對于生產(chǎn)“只需要生產(chǎn)一次”產(chǎn)品的機(jī)器,節(jié)省的成本也很可觀。如果機(jī)器出現(xiàn)故障,只需要用3D打印機(jī)為技術(shù)人員打印一個備件,便可以在幾分鐘內(nèi)修復(fù)機(jī)器。這可以極大地減少了材料,物流和停機(jī)成本。

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為了使增材制造的潛力全部挖掘出來,必須將其連接到數(shù)字主線中。在上述示例中,借助IIoT和分析,我們可以提前診斷機(jī)器故障并主動采取措施。恰當(dāng)?shù)亟柚鷻C(jī)器所用的數(shù)字化軟件(CAD,PLM,BOM)將數(shù)字化信息輸入到3D打印中,可以快速地制造出替換件,從而避免因停機(jī)而造成的重大損失。

物聯(lián)網(wǎng)還可以提供關(guān)鍵的性能數(shù)據(jù),使產(chǎn)品設(shè)計(jì)師可以擁有閉環(huán)反饋回路。設(shè)計(jì)師可以通過數(shù)字主線了解產(chǎn)品使用情況的真實(shí)數(shù)據(jù),為產(chǎn)品迭代做好準(zhǔn)備。

02、創(chuàng)成式設(shè)計(jì)和數(shù)字主線

配置好逐層打印使用的材料后,增材制造就可以將這些創(chuàng)新的創(chuàng)成式設(shè)計(jì)打印出來。這些優(yōu)化的產(chǎn)品設(shè)計(jì)大大減少了廢料,所用材料量和產(chǎn)品重量,而這些對于減少產(chǎn)品開發(fā)成本和提升實(shí)際性能相當(dāng)重要。例如,利用創(chuàng)成式設(shè)計(jì)重新設(shè)計(jì)的GE支架比原始設(shè)計(jì)減輕了75%,并且還提高了材料屈服應(yīng)力。

將創(chuàng)成式設(shè)計(jì)與增材制造相結(jié)合還將大大降低原型設(shè)計(jì)的日常成本。產(chǎn)品設(shè)計(jì)師可以通過現(xiàn)場3D打印機(jī)快速制造經(jīng)創(chuàng)成式設(shè)計(jì)優(yōu)化過的原型樣品。能夠快速地生成原型樣品對接下來的生產(chǎn)流程還會有影響。它使制造商能夠比以往更快地將新產(chǎn)品推向市場,并滿足交貨時間越來越短的要求。Polaris正在使用增材來快速開發(fā)其產(chǎn)品中參數(shù)發(fā)生變化的晶格結(jié)構(gòu),從而實(shí)現(xiàn)了更高的效率。

03、總結(jié)

制造商在制定策略時需要考慮增材制造,以跟上大規(guī)模定制趨勢并獲得競爭優(yōu)勢。增材制造與數(shù)字主線相結(jié)合,是使創(chuàng)新技術(shù)成為主流并增強(qiáng)跨各種角色的協(xié)作的重要途徑。增材制造將徹底改變工廠車間的生產(chǎn)方式,而數(shù)字主線將使這種影響擴(kuò)大到所有的運(yùn)營活動中。

來源于:PTC官網(wǎng)

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