Πώς μπορεί να αναπτυχθεί το Metal 3D Printing and Industry 4.0 σε συνέργεια;

一, συνεργαζόμενοι με την τεχνολογία: μια αλλαγή από την "φυσική παραγωγή" σε "ψηφιακή παραγωγή"
1. Το ψηφιακό δίδυμο: Σύνδεση του εικονικού και του πραγματικού κόσμου
Η οικοδόμηση ενός πραγματικού - χρόνου σύνδεσης μεταξύ του ψηφιακού και του φυσικού κόσμου βρίσκεται στο επίκεντρο της βιομηχανίας 4.0. Το Metal 3D εκτύπωσης είναι ένα βασικό εργαλείο για την κατασκευή ψηφιακών δίδυμων επειδή είναι ψηφιακό. Η αεροδιαστημική βιομηχανία είναι ένα καλό παράδειγμα. Το ψηφιακό δίδυμο σύστημα μπορεί να εισάγει άμεσα δεδομένα σχεδιασμού για τμήματα καμπίνας από κράμα τιτανίου που εκτυπώνονται από την Τρίτη Ακαδημία Αεροδιαστημικής Επιστήμης και Βιομηχανίας Corporation χρησιμοποιώντας την τεχνολογία SLM (επιλεκτική τήξη λέιζερ). Αυτό επιτρέπει στο σύστημα να προσομοιώνει παραμέτρους απόδοσης όπως η θερμική παραμόρφωση και η κατανομή του στρες των υλικών σε σκληρά περιβάλλοντα. Αυτό το κλειστό - βρόχος της "βελτιστοποίησης κατασκευής προσομοίωσης σχεδιασμού" έχει μειώσει το χρόνο που χρειάζεται για την έρευνα και την ανάπτυξη ενός συγκεκριμένου μοντέλου ακροφυσίου πυραύλου από 18 μήνες χρησιμοποιώντας παραδοσιακές μεθόδους έως 4 μήνες. Έχει επίσης αυξήσει τη χρήση υλικού κατά 40% και η απόδοση του προϊόντος από 75% σε 98% χρησιμοποιώντας ψηφιακά δίδυμα για να προβλέψει τον κίνδυνο ρωγμών.
2. Βιβλιοθήκη έξυπνων διεργασιών: Μετακίνηση από το να βασίζεται στην εμπειρία στην ύπαρξη δεδομένων
Όταν χρησιμοποιείτε το Metal 3D εκτύπωσης, οι παράμετροι όπως η ισχύς λέιζερ, η ταχύτητα σάρωσης και το πάχος του στρώματος έχουν άμεσο αντίκτυπο στο πόσο καλά λειτουργούν τα μέρη. Στις παραδοσιακές μεθόδους, οι μηχανικοί χρησιμοποιούν τις γνώσεις τους για να κάνουν τις βελτιστοποιήσεις των παραμέτρων, οι οποίες είναι ακριβές και διαρκεί πολύ χρόνο. Λόγω της βιομηχανίας 4.0, αυτή η διαδικασία είναι πλέον πιο έξυπνη: ο εξοπλισμός Hanbang Laser HBD P400 έχει ένα κατασκευασμένο - στο "Ειδικό μούχλα παπουτσιών" που ταιριάζει αυτόματα ο καλύτερος συνδυασμός παραμέτρων διαφορετικών σύνθετων υφής εξετάζοντας δεκάδες χιλιάδες δεδομένα εκτύπωσης. Αυτό μειώνει την τραχύτητα του πλευρικού τοιχώματος των καλουπιών παπουτσιών αλουμινίου από RA12.5 μm έως RA3.2 μm και απαλλάσσεται από ελαττώματα κατάρρευσης άκρων που προκαλούνται από τον έλεγχο απώλειας πισίνας τήξης σε παλαιότερες μεθόδους. Η εκτύπωση Metal 3D έχει πάει από το να είναι "τέχνη" στην "επιστήμη" χάρη σε αυτή τη βελτιστοποίηση της μεθόδου που βασίζεται σε μεγάλα δεδομένα.
2, Synergy in Production: Η αλλαγή από τις "οικονομίες κλίμακας" σε "οικονομίες του πεδίου"
1. Κατανεμημένη κατασκευή: Αλλαγή του τρόπου λειτουργίας της αλυσίδας εφοδιασμού του κόσμου
Η ιδέα της "δικτυακής παραγωγής" από τη βιομηχανία 4.0 και τα χαρακτηριστικά "Demoulding" της Metal 3D Printing έχουν συναντηθεί για να δημιουργήσουν έναν νέο τρόπο δημιουργίας των πραγμάτων. Στη βιομηχανία αυτοκινήτων, για παράδειγμα, οι παραδοσιακές αλυσίδες εφοδιασμού χρειάζονται εξαρτήματα που πρέπει να γίνουν στα κεντρικά εργοστάσια και στη συνέχεια να αποστέλλονται σε γραμμές παγκόσμιας συναρμολόγησης μέσω της εφοδιαστικής. Αυτό σημαίνει ότι το κόστος απογραφής είναι υψηλό και οι χρόνοι απόκρισης είναι αργοί. Μόλις οι εταιρείες αυτοκινήτων αρχίσουν να χρησιμοποιούν Metal 3D εκτύπωση, μπορούν να δημιουργήσουν έξυπνα φυτά σε περιφερειακούς κόμβους, να πάρουν δεδομένα σχεδιασμού από το σύννεφο και να εκτυπώσουν στον ιστότοπο -. Ένα παράδειγμα είναι ένα εμπορικό σήμα νέων ηλεκτρικών οχημάτων που χρησιμοποιούν το Platinum BLT - S800 εξοπλισμό για την εκτύπωση δίσκων μπαταρίας αλουμινίου στην Ευρώπη, τη Βόρεια Αμερική και την Ασία ταυτόχρονα. Αυτό ονομάζεται "τοπική τοπική εκτύπωση τοπικής εκτύπωσης", και κόβει το χρόνο παράδοσης από 12 εβδομάδες σε 2 εβδομάδες και αυξάνει τον κύκλο εργασιών των αποθεμάτων κατά 300%.
2. Σπάζοντας τη γραμμή μεταξύ πρόσθετου και αφαιρετικής κατασκευής με υβριδική κατασκευή
Η εκτύπωση 3D μετάλλων μπορεί να κάνει περίπλοκες δομές, αλλά εξακολουθεί να απαιτείται παραδοσιακή κατεργασία για να βεβαιωθείτε ότι η επιφάνεια είναι ομαλή και οι διαστάσεις βρίσκονται εντός των ορίων, μεταξύ άλλων. Στη βιομηχανία 4.0, η ιδέα της "ολοκληρωμένης παραγωγής" οδήγησε στην ανάπτυξη της τεχνολογίας της υβριδικής κατασκευής. Για παράδειγμα, ο εξοπλισμός Lasertec 65 3 D που απελευθερώνεται από τη γερμανική εταιρεία DMG Mori συνδυάζει τις μονάδες προσθέτων SLM και τις αφαιρετικές μονάδες άξονα άξονα στην ίδια πλατφόρμα, οι οποίες μπορούν να ολοκληρώσουν αυτόματα ολόκληρη τη διαδικασία "επιθεώρηση εκτύπωσης εκτύπωσης". Χρησιμοποιώντας μια λεπίδα κινητήρα αεροπλάνου ως παράδειγμα, το μηχάνημα εκτυπώνει πρώτα ένα κενό με γραμμές ψύξης μέσα σε αυτό χρησιμοποιώντας την κατασκευή προσθέτων. Στη συνέχεια χρησιμοποιεί αφαιρετική επεξεργασία για να μειώσει την τραχύτητα της επιφάνειας από RA25 m σε RA0,8 m. Χρειάζονται μόνο 18 ώρες για να επεξεργαστούν τα πάντα αντί για 45 ώρες όπως και πριν, πράγμα που σημαίνει 60% λιγότερα απόβλητα.
3, Οικολογική συνεργασία: Πώς το "Τεχνολογικό νησί" έγινε "δίκτυο αξίας"
1. Δημιουργία μιας κουλτούρας ανοιχτής δημιουργικότητας με την πλατφόρμα cloud
Το τμήμα "Interconnectivity" της βιομηχανίας 4.0 παίρνει το Metal 3D εκτύπωσης από τη χρήση ενός ενιαίου μηχανήματος για να συνεργαστεί στο σύννεφο. Χρησιμοποιώντας το "Aerospace Cloud Network", το Κέντρο Παραγωγής Πρόσθετων της Τρίτης Ακαδημίας Αεροδιαστημικής Επιστήμης και Βιομηχανίας της Κίνας έχει συνδέσει περισσότερους από 5.000 εκτυπωτές μεταλλικών 3D σε όλο τον κόσμο, δημιουργώντας έναν ιστό "Υπηρεσίας Εξοπλισμού Σχεδιασμού". Οι επιχειρήσεις όλων των μεγεθών μπορούν να χρησιμοποιήσουν την πλατφόρμα για να τοποθετήσουν παραγγελίες για έντυπα ιατρικά εμφυτεύματα κράματος τιτανίου και το σύστημα θα τα ταιριάζει αμέσως με τους καλύτερους προμηθευτές. Οι ερευνητές μπορούν να δημοσιεύσουν νέες παραμέτρους διαδικασίας υλικού, έτσι ώστε οι άνθρωποι σε όλο τον κόσμο να μοιράζονται και να ελέγχουν. Οι κατασκευαστές εξοπλισμού μπορούν να δουν πώς λειτουργούν τα μηχανήματά τους σε πραγματικό χρόνο, προβλέπουν προβλήματα πριν συμβούν και στέλνουν σχέδια συντήρησης. Μια επιχείρηση που κάνει τον ορθοπεδικό εξοπλισμό έχει μειώσει το χρόνο που χρειάζεται για να ξεκινήσει ένα νέο προϊόν από 24 μήνες σε 8 μήνες χάρη σε αυτό το ανοιχτό οικοσύστημα. Έχει επίσης μειώσει το κόστος της έρευνας και της ανάπτυξης κατά 45%.
2. Κάνοντας τα πράγματα που διαρκούν: Μετακίνηση από μια "γραμμική οικονομία" σε μια "κυκλική οικονομία"
Η ιδέα της βιομηχανίας "Green Manufacturing" λειτουργεί καλά με την εκτύπωση Metal 3D, επειδή επιτρέπει "στο - παραγωγή ζήτησης". Η παραδοσιακή αφαιρετική κατασκευή πρέπει να δημιουργήσει πολλά τυποποιημένα μέρη μπροστά από το χρόνο, τα οποία σπαταλούν υλικά και δημιουργούν ένα καθυστερημένο απόθεμα. Η μεταλλική εκτύπωση 3D, από την άλλη πλευρά, μπορεί να επιτύχει "μηδενική παραγωγή αποθεμάτων", εκτυπώνοντας μόνο τα μέρη που χρειάζονται μετά τη λήψη μιας παραγγελίας. Για παράδειγμα, σε μία εταιρεία μηχανών κτιρίων, το Platinum BLT - εξοπλισμός F400M εκτυπώθηκε 30% λιγότερους υδραυλικούς συνδετήρες υποστήριξης χάρη στον σχεδιασμό βελτιστοποίησης τοπολογίας. Αυτό σήμαινε ότι χρησιμοποιήθηκαν 85% περισσότερες πρώτες ύλες, σε σύγκριση με το 15% στην παραδοσιακή σφυρηλάτηση. Επίσης, οι τεχνολογίες για την ανακύκλωση και την επαναχρησιμοποίηση της μεταλλικής σκόνης, όπως το πλήρως κλειστό σύστημα κυκλοφορίας σκόνης HBD P400, έχουν μειώσει την ποσότητα των σκουπιδιών από 30% σε 5%, πράγμα που σημαίνει πολύ λιγότερες εκπομπές άνθρακα.