3D tisk ve výrobě: Vizualizace nového způsobu výroby
S nástupem 3D tiskáren pro spotřebitele v nižších cenových bodech tato technologie, která byla od 80. let 20. století, debut v domácí kanceláři.
Ale 3D tiskárny nemají jen dopad na úrovni spotřebitelů. Místo toho pomalu mění způsob, jakým si výrobci myslí o designu, prototypování a dokonce i výrobu.
Vzhledem k tomu, že se technologie stále zlepšuje, 3D tiskárny mohou vyrábět stále více a více dílů s vyšší návratností investic (ROI) . Mohli bychom se dívat na zcela nový způsob výroby právě za horizontem?
3D tiskový průmysl dnes
3D tisk se rozrostl na průmysl 6.063 miliard dolarů a může se pochlubit stopy v širokém rozsahu průmyslových odvětví. V roce 2016 se odvětví "výroby aditiv", jak je známo, zvýšilo o 17,4% celosvětových příjmů. V loňském roce bylo odesláno téměř 500 000 tiskáren, ale to není nic ve srovnání s odhadovanými 6,7 miliony, které budou dodány v roce 2020.
Společnosti jako Formlabs a Stratasys experimentují s způsoby, jak zvýšit produkci 3D tisku, aby byla konkurenceschopnější s konvenčními výrobními metodami z hlediska návratnosti investic. Vzhledem k tomu, že objemy těchto tiskáren se zvyšují a procesy jsou automatizované - základní součástí všech aspektů ve výrobě dnes - jsou dramaticky sníženy celkové výrobní náklady. Výsledkem je nákladově efektivnější produkt, který se vytváří rychleji as méně lidským zásahem.
"[3D] průmysl tisku se ukázal jako významný pro takové průmyslové odvětví, jako je automobilový průmysl, strojní zařízení, letectví a další. aplikace budou i nadále růst, protože tyto průmyslové odvětví ukazují účinnost a efektivitu výroby ve výrobě, "řekl John Kawola, prezident společnosti Ultimaker North America. "Ale 3D tisk je součástí něčeho většího: realizace další výrobní revoluce - Průmysl 4.0."
Průmysl 4.0, nazvaný také Výroba 4.0, odkazuje na spojení technologie v moderním výrobním prostoru. Vize často zahrnuje internet věcí (IoT), strojní učení, smíšené reality a robotiku a 3D tisk je nedílnou součástí této vize.
Úloha 3D tisku ve výrobním procesu
3D tisk již hraje několik rolí ve výrobním procesu a je připravena dosáhnout dalších zisků, protože je vylepšena a zdokonalována. V současné době je design a rychlé prototypování dva z hlavních procesů, které využívají 3D tisky. 3D tiskárny jsou také užitečné při výrobě s malým objemem, například když jsou potřebné malé množství produktů k otestování trhu nebo inzerci na veletrzích. A jak čas pokračuje, výrobní kapacity 3D tiskáren se stále zvyšují.
V každé výrobní oblasti mohou 3D tiskárny zkrátit čas a náklady potřebné pro dosažení životaschopného produktu. To je důvod, proč Jack Beuth, profesor na Strojírenském inženýrství na Engineering College v Carnegie Mellon University a spoluautor ředitelství NextManufacturing Center, se domnívá, že 3D tisk by měl být považován za zcela novou technologii na úrovni osobních počítačů nebo smartphonů.
"Společnosti se nyní pokoušejí využívat tuto technologii, aby se staly ziskovějšími, a jak to udělají, budou zahrnovat inovace, které jsou mnohem víc než jen náhražky za tradiční výrobu," uvedl Beuth. "Při výrobě aditiv jsme přesvědčeni, kde je osobní výpočetní technika v roce 1983."
Návrh
Protože 3D tiskárny jsou flexibilnější technologií, konstrukční týmy mohou experimentovat se strukturami, které jsou silnější nebo zajímavější a vytvářejí složité geometrické tvary že předchozí metody nebyly schopné realizovat.
"Cíle designu, které zákazníkům přimějeme, aby uvažovali o tom, že skutečně odemknou hodnotu 3D tisku, jsou lehké váhy, vytvářejí struktury typu mřížky pro snížení použitého materiálu, kombinace sestav, snížení pracovních a montážních kroků a potenciálních bodů selhání a "říká Greg Thompson, globální produktový manažer pro 3D tisk ve společnosti Proto Labs.
Společnost Proto Labs umožňuje inženýrům nahrát vlastní digitální soubory CAD a společnost se obrátila na prototypy nebo nízké náklady - objemové spouštění produktu za 15 dní nebo méně.
"Jakmile máme soubor, náš software obsahuje vizualizační nástroje a poskytuje návrh pro analýzu výroby," řekl Thompson. "Poté se vše pod tlakem dolů do naší prodejny, stejně jako zpět k zákazníkovi s cenovou nabídkou."
Podle povahy produktu podporuje společnost Proto Labs 3D tisk, vstřikování a CNC výrobu. Jeho proces umožňuje klientovi pracovat s tvorbou svého návrhu od začátku až do konce. Pokud je třeba něco přizpůsobit, od doby, kdy je výrobek vyroben, až po množství použitých materiálů, klient bude schopen reagovat před výrobou.
"To, že digitální vlákno je kritické, protože kdybychom měli odlišné ostrovy , nemohli jsme dodat dodací lhůty, které dodáváme, "řekl Thompson.
Prototypování
3D tiskárny také výrazně zkrátily čas potřebný k vytvoření pracovního prototypu produktu. Levnější a rychlejší tvorba prototypů urychluje vývoj produktů, snižuje náklady na celém trhu a zrychluje celkový čas na uvedení na trh.
"3D tisk se dnes používá k prototypování vývoje produktů, aby se urychlily konstrukční cykly a umožnila návrhářům efektivně prozkoumat více možností , "uvedl Dr. Paul Benning, HP partner a hlavní technologický technik společnosti HP v tiskárně HP." Tyto designy byly obvykle vyráběny v analogových procesech, jako je vstřikování, ale v budoucnu budou díly vyráběny pomocí 3D tisku. "
Pomocí 3D tisku lze snadno vytvořit několik iterací různých návrhů, které mohou testovat a shromažďovat zpětnou vazbu, a umožnit tak společnostem, aby co nejdříve určily nejlepší model. V minulosti by tato praxe byla nákladná a pravděpodobně neudržitelná i pro nejvýnosnější společnosti. V současné době je to téměř v každém případě.
"Za posledních 25 let byla paradigmem pokročilého vývoje produktu provedena rozsáhlá simulace a návrhová iterace před vytvořením prvních funkčních prototypů pro testování," uvedl Beuth. "Teď to se mění, a jakmile máte funkční design, můžete vytisknout prototyp a otestovat jej za minimální náklady. To podstatně zkrátí dobu vývoje produktu."
Malá produkce
Zatímco 3D tiskárny v současné době překonávají konvenční metody pro první několik tisíc vyráběných dílů, toto číslo stále stoupá, malování obrazu 3D tiskové výroby.
"V budoucnu je možné, že veškerá výroba krátkodobých dílů bude využívat 3D tisk," Benning řekl. "Soustředěné týmové týmy budou schopny zavádět nové produkty na týdenní nebo denní bázi - omezené pouze časem a představivostí, které již nebudou omezeny kapitálovými prostředky potřebnými pro analogovou výrobu. Tento agilní vývojový proces pro fyzické části, který umožňuje 3D tisk má potenciál radikálně zlepšit a urychlit produkty, které uvidíme a budeme používat v nedlouhé budoucnosti. "
Dagoma 3D pracuje na tom, aby se to stalo realitou. Vylepšení výroby 3D tiskáren, které jsou částečně 3D vytištěny, umožnilo produkovat 50 až 70 tiskáren denně. Společnost se nyní může pochlubit třemi zařízeními - dvěmi ve Francii a druhá ve Spojených státech - s celkovou kapacitou asi 850 3D tiskáren. V tomto roce společnost očekává dodávku 15 000 tiskáren.
"3D tisk našich tiskáren je ... rychlejší a ... levnější pro zákazníka," řekl Matt Regnier, generální ředitel společnosti Dagoma 3D. "3D tisk nám pomáhá růst rychleji a pomáhá nám snižovat náklady a snižovat cenu."
Mnoholetá produkce v budoucnu?
V průběhu času může počet dílů 3D tiskárny převzít, zatímco se může pochlubit vyšší návratnost investic než konvenční metody, jako je vstřikování stále rostou, řekl Regnier. Kromě toho je snadnější vylepšit výrobní linku založenou na 3D technologii tisku.
"Myslím, že jednou z hlavních výhod ... je možnost přizpůsobit a přizpůsobit celou výrobní linku rychlosti výrobních linek 3D tisku" Řekl Regnier. "Pokud například chceme něco vylepšit na našem stroji, je to jen y - , je to jen jedno kliknutí. Pro jinou technologii, jako je injekce, není to ani jedno kliknutí, je to dva až tři měsíce. "Musíme změnit formy, dodávat je, ujistit se, že je připravena a pracovat, a pak začít vyrábět." Podle Thompsona je nepravděpodobné, že 3D tisk bude nahrazovat tradiční výrobu, ale pro projekty, které dávají smysl, se zdá nevyhnutelné že schopnost 3D tisku bude i nadále růst z hlediska objemu
"Průmysl 3D tisku se zabývá zvýšenou efektivitou stroje a snížením nákladů na materiály," řekl Thompson. "Vzhledem k tomu, že průmysl pokračuje v řešení těchto problémů, uvidíme více projektů, které mají smysl pro 3D tisk ve vyšších množstvích, ale myslím, že to bude vývoj směrem k tomu."
Ušetřete peníze a zvyšujte produktivitu vylepšením svých technologií
Rozpočty malých podniků jsou omezené, zejména pokud jde o IT. Vylepšení technologií se však mohou rychle vyplatit díky zlepšení výkonnosti IT a umožnění zaměstnancům dosáhnout více za méně času. Může to být čas soustředit se na vaše IT prostředky, aby se zajistilo, že běží hladce a efektivně Zde je několik kroků, které můžete podniknout, abyste se ujistili, že vaše podniková technologie je funkční a aktuální.
Nebezpečnost odpojených zaměstnanců
Celkově jen 45% pracovníků uvedlo, že se cítí dostatečně odměňováno programy. Tato zjištění mají mnohem rozsáhlejší dopad na organizace než jen na ovlivňování nálady zaměstnanců. Pracovníci, kteří říkali, že se necítí, že jsou řádně odměňováni, uvádějí, že jsou méně zaměstnáni a produktivnější v práci.
Populární Příspěvky