3D печатење наспроти традиционално производство: влијание врз бизнисот

Изборот помеѓу 3D печатење и стандардно производство го менува начинот на кој бизнисите работат во секоја индустрија. Конвенционалното производство е најдобро за брзо производство на многу работи и со добро воспоставени линии на снабдување. Сепак, технологијата за 3D печатење ви дава многу поголема слобода за прилагодување, брзо прототипирање и производство на работи со сложени форми. Познавањето на овие начини на производство им помага на работниците за набавки да донесуваат паметни одлуки што влијаат на структурите на трошоците, времето на пласирање на пазарот и колку е конкурентна компанијата на денешниот брз пазар.

Клучни разлики помеѓу 3D печатењето и традиционалното производство

Адитивното производство е фундаментално различно од традиционалните методи на производство поради начинот на кој функционира и како се извршуваат работите. Во традиционалното производство, цврстите блокови се сечат со субтрактивни методи како што е CNC обработката, а материјалите се обликуваат со калапи и алатки преку формативни методи како што е лиењето со вбризгување.

Технологии и процеси на адитивно производство

Со адитивното производство, компјутерските датотеки се користат за градење работи слој по слој, па затоа не се потребни скапи алатки. Ласерски стврдната пластика се користи во стереолитографските (SLA) системи за да се добијат многу фини детали и мазни површини. Моделирањето со фузирано депонирање (FDM) е одличен начин за правење работни примероци бидејќи ги турка термопластичните нишки низ загреани млазници. Селективното ласерско синтерување (SLS) користи ласери за да ги спои честичките од прав заедно, овозможувајќи да се направат делови со сложени внатрешни форми што не би биле можни со други методи. Технологијата на ласер со променлива големина на точки се користи во модерните SLA алатки како што се индустриските системи на Magforms за печатење 30-50% побрзо од традиционалните начини. Паметниот дизајн со големина на точки користи големи ласерски точки (0.5-0.6 mm) за брзо полнење во внатрешноста на шуплината и мали точки (0.18-0.2 mm) за прецизни кривини, постигнувајќи добра рамнотежа помеѓу брзината и точноста.

Традиционални производствени работни процеси и ограничувања

Во конвенционалното производство, многу пари мора да се потрошат однапред на алатки, калапи и процедури за поставување. За секој вид дел, CNC обработката бара различен сет на алатки и код. За да функционира лиењето со вбризгување, мора да се направат скапи челични калапи, што може да трае со недели и да чини десетици илјади долари. Кога станува збор за производство на многу работи, овие методи функционираат одлично, но имаат проблеми со промените во дизајнот и прилагодувањето. Традиционалното производство е многу строго, што го прави синџирот на снабдување зависен и предизвикува проблеми со залихите. За да ги задоволат потребите на клиентите, бизнисите мора правилно да ја предвидат побарувачката и да чуваат многу залихи на располагање, што зафаќа капитал и канцелариски простор.

Евалуација на деловните придобивки и предизвици

Изборот помеѓу адитивно и традиционално производство има ефекти врз економијата што одат подалеку од цената на почетната опрема. Овие ефекти вклучуваат оперативна ефикасност, искористеност на материјалите и способност за реагирање на промените на пазарот.

Анализа на трошоците и размислувања за рентабилност

Кога се произведуваат многу работи, традиционалното производство е очигледно подобро бидејќи цените на алатите можат да се распоредат на илјадници парчиња. Кога произведувате повеќе од 1,000 до 10,000 парчиња, врз основа на тоа колку е сложен делот, леењето со инјектирање станува исплатливо. Но, технологијата за 3D печатење целосно ја елиминира потребата од алатки, 3D печатењето го прави производството со мал обем и по нарачка прифатливо. Кога се земат предвид итерациите на дизајнот и потребите за прилагодување, анализата на рамнотежата се менува на голем начин. Промената на дизајнот на традиционален производ чини многу бидејќи потребни се нови алатки или големи промени во начинот на кој е поставен. Со адитивното производство, промените во дизајнот можат да се прават многу пати речиси без дополнителни трошоци. Ова го забрзува создавањето на производот и го намалува времето потребно за пласирање на пазарот.

Материјални својства и компромиси помеѓу перформансите

Изборот на вистинските материјали е клучен дел од одлучувањето помеѓу различните начини на производство. Традиционалното производство ви овозможува пристап до материјали што се користат со децении и имаат многу податоци за перформансите. Металите, керамиката и индустриската пластика имаат механички квалитети за кои е докажано дека работат во тешки ситуации. Инженерските смоли, пластиката отпорна на високи температури и металните прашоци се некои од новите материјали за 3D печатење што овозможуваат да се направи повеќе. Современите фотополимерни системи можат да работат со широк спектар на материјали, од цврсти прототипни смоли до свиткани еластомери со вредности на тврдост Shore A помеѓу 50 и 90.

Прецизност и квалитетни аспекти

Површинската завршна обработка и прецизноста на мерењата се многу различни во зависност од производството. CNC сечењето може да направи делови со строги спецификации и одлични површински завршни обработки, но има проблеми со производство на делови со комплицирани внатрешни карактеристики. Лиењето со вбризгување прави делови кои се униформни и имаат добар квалитет на површината, но чини многу да се направат модели за секој различен дизајн. Со точност од 0.1 mm (L ሸ), high-end SLA системите се многу точни.

Стратешки апликации и случаи на употреба во индустријата

Различни области користат адитивно и стандардно производство на различни начини, во зависност од нивните потреби и потребите на пазарот. Експертите за набавки можат подобро да ги усогласат стратегиите за производство со деловните цели кога ќе ги разберат овие употреби.

Брзо прототипирање и развој на производи

Брзото одобрување на дизајнот и практичното тестирање овозможено со адитивно производство го променија начинот на производство на производите. Производителите на автомобили користат 3D печатење за да изработат внатрешни делови и специјализирани алатки, што го скратува времето потребно за изградба на нови производи од месеци на недели. Во многу области, можноста за производство на комплицирани форми и консолидирани структури го забрзува циклусот на иновации. Користењето традиционални методи на развој како што се машинска обработка или леење одзема многу време и материјали. Кога дизајните се менуваат, им се потребни нови алатки или многу работа за преработка, што го забавува процесот на развој. Кога компаниите ги користат двата методи, тие користат 3D печатење за прототиповите и преминуваат на стандардно производство за масовно производство.

Производство во мали серии и прилагодување

Медицинската и стоматолошката употреба покажуваат колку моќно може да биде адитивното производство за изработка на производи по нарачка. Хируршките водичи, стоматолошките помагала и имплантите што се направени само за еден пациент имаат потреба од специфични форми што не можат да се направат евтино со традиционални методи. Секоја единица се прилагодува на структурата на специфичен пациент врз основа на податоци од КТ скенирање, што овозможува масовно прилагодување на големо ниво. За аерокосмичка употреба, потребни ви се внатрешни канали што се многу комплицирани и структури што се печатени во 3D и многу лесни, но сепак ги исполнуваат одредени стандарди за перформанси. Со адитивното производство, системите со повеќе делови се спојуваат во една компонента. Ова ги намалува местата на дефекти и трошоците за склопување на деловите. Во традиционалното производство, ќе треба да направите многу различни чекори и да ги споите на различни начини за да го добиете истиот резултат.

Стратегии за производство на големи размери

Традиционалните методи сè уште се претпочитаат во производството со голем обем бидејќи заштедуваат пари и го одржуваат квалитетот на материјалите конзистентен. Заштедите од обем што доаѓаат со лиење со вбризгување и штанцување се корисни за производство на делови за кутии, куќишта за потрошувачка електроника и надворешноста на автомобилите. Паметните производители сè повеќе користат мешани методи што ги комбинираат обете технологии. Адитивното производство се користи за прототипирање и производство во мал обем на почетокот, но стандардните методи се користат за зголемување на обемот. Овој пристап го скратува времето потребно за да се пласира производот на пазарот, а воедно ги одржува трошоците ниски при големи количини.

Идни трендови и технолошка еволуција

Бидејќи автоматизацијата, новите материјали и оптимизацијата на процесите им помагаат и на адитивните и на стандардните технологии да напредуваат, производствената средина продолжува да се менува.

Иновација на материјали и напредок во перформансите

Материјалите за 3D печатачи од следната генерација овозможуваат производство на работи што се користат во реалниот живот, наместо само да се прават прототипови. Легурите на метал со високи перформанси, пластиката и хибридните материјали овозможуваат директно производство на делови за тешки употреби. Биокомпатибилните материјали помагаат во производството на медицински помагала, а формулите безбедни за храна овозможуваат нивна употреба во готвењето. Новите материјали и методи на обработка го направија традиционалното производство поефикасно и еколошки поприфатливо. Користењето рециклирани материјали и намалувањето на отпадот се начини да се грижиме за земјата, а сепак да ги исполниме стандардите за перформанси.

Интеграција на Индустрија 4.0 и паметно производство

Поврзаните производствени системи овозможуваат следење и подобрување на стандардните и адитивните процеси во реално време. Системите за контрола на квалитетот гарантираат дека производството е секогаш исто, а програмите за предвидливо поправање го намалуваат времето на застој. Технологиите на дигитални близнаци имитираат реални производствени ситуации за да се добие најдобра употреба на ресурсите и да се зголеми производството. Дигиталната интеграција е особено корисна за адитивното производство бидејќи овозможува автоматска обработка на датотеки, далечинско следење и контрола на производството во облакот. Дистрибуираните производствени мрежи го доближуваат производството по нарачка до луѓето кои ќе ја купат стоката, што ги намалува трошоците за испорака и времето на чекање.

Одржливост и намалување на отпадот

Еколошките проблеми стануваат сè поважни во индустриските избори. Во споредба со суптрактивните процеси, методот слој по слој на адитивното производство произведува помалку отпад. Производството по нарачка ја намалува потребата од залихи и трошоците за замена на старите предмети. Традиционалното производство се стреми кон одржливост преку повеќе рециклирање, користење помалку енергија и следење на идеите на цикличната економија. Производителите сакаат фер начини кои ги земаат предвид ефектите врз целиот процес, а не само врз методите на производство.

Практичен водич за избор на вистински пристап кон производството

За да направите добри избори при набавки, треба внимателно да ги разгледате потребите на проектот, вештините на добавувачот и вашите долгорочни стратешки цели при 3D печатење .

Проценка на обемот и временската рамка

Стапката на производство е сè уште најважното нешто што треба да се земе предвид при изборот помеѓу методите на производство. Малите количини (помалку од 1,000 единици) обично функционираат подобро со адитивно производство, додека поголемите количини функционираат подобро со редовни трошоци за алати. Кога брзото прототипирање или потребите за производство имаат предност пред грижите за трошоците, изборот се базира на временски ограничувања. Без оглед на обемот, адитивното производство често е потребно поради комплицираните форми и потребата од прилагодување. Внатрешните канали за ладење, органските форми и уредите специфични за пациентот користат адитиви на начини што не можат да се направат со редовни методи.

Евалуација на добавувачи и избор на технологија

За да ги оцените можните партнери за производство, треба да знаете за нивната технологија, системи за квалитет и инфраструктура за поддршка. Најдобрите добавувачи на 3Д печатачи не продаваат само опрема; тие нудат комплетни пакети што вклучуваат опрема, материјали и услуги. Magforms е добар пример за продавач со широк спектар на вештини бидејќи користат интегриран метод што ги комбинира најдобрите материјали и алатки. Со 22 патенти и 30 регистрирани трговски марки, тие се ѕвезда во технологијата, а нивното присуство во десетици земји низ целиот свет им гарантира солиден систем за поддршка.

Долгорочни стратешки размислувања

Колку е силен синџирот на снабдување и колку добро може да се натпреварува, зависи од одлуките за производство на повеќе од еден начин. Компаниите можат подобро да одговорат на новите идеи и промените на пазарот кога користат адитивно производство во својот процес. За производствени технологии кои се тешки за разбирање, треба да добиете стручна помош од експерти. Брзите одговори, разговорите што се отворени 24 часа на ден, седум дена во неделата и гарантираното време на порамнување предизвикуваат што е можно помалку застој. Опремата работи добро, а луѓето што ја користат се вешти бидејќи редовно добиваат обука и упатства за поправка.

Заклучок

Кога одлучувате помеѓу 3D печатење и традиционално производство, треба внимателно да го земете предвид бројот на артикли што ви се потребни, колку е сложен планот, колку време имате и вашите долгорочни цели. Традиционалното производство сè уште има некои предности кога станува збор за производство на многу работи и користење на многу различни материјали. Сепак, адитивното производство е многу поприлагодливо кога станува збор за правење промени, брзо изработка на прототипови и изработка на форми што е тешко да се опишат. Сè повеќе и повеќе, успешните бизниси користат различни технологии, користејќи ги најдобрите карактеристики на секоја од нив, додека формираат партнерства со продавачи кои можат да се прилагодат на променливите деловни барања.

NAJČESTO POSTAVUVANI PRAŠANJA

1. Кои волуменски прагови го одредуваат изборот на метод на производство?

Генерално, бројките помали од 1,000 парчиња се подобри за адитивно производство бидејќи ги намалуваат трошоците за алатки. За повеќето употреби, традиционалното производство почнува да има смисла кога се произведуваат повеќе од 10,000 единици. Но, сложеноста на деловите, потребата за адаптација и временските ограничувања имаат голем ефект врз овие ограничувања.

2. Како се споредуваат својствата на материјалите помеѓу методите на производство?

Традиционалното производство ви овозможува да изберете од поширок спектар на материјали и има податоци за успех со децении што го поткрепуваат тоа. Сè повеќе и повеќе, новите материјали за 3D печатење се прават со индустриски смоли, полимери отпорни на високи температури и метални прашоци кои имаат квалитети слични на оние на стандардните материјали.

3. Кои фактори ги одредуваат критериумите за избор на добавувач?

Технолошките вештини, лиценците за квалитет, инфраструктурата за техничка помош и компатибилноста на материјалите се некои од најважните работи што се земаат предвид при оценувањето на нешто. Интегрираните добавувачи кои нудат алатки, материјали и услуги обично нудат подобра ефикасност и поддршка од добавувачите кои продаваат само опрема.

Трансформирајте ја вашата производствена стратегија со Magforms

Magforms нуди најдобри услуги за 3D печатење во бизнисот, кои се врската помеѓу развојот и масовното производство. Користиме метод кој користи германски Scanlab галванометри, AOC ласери и наша сопствена технологија со променлива големина на точка за печатење од 30 до 50% побрзо, а сепак со точност до 0.1 mm. Како добро позната компанија за 3D печатачи која работи со над 300 бизниси низ целиот свет, нудиме целосна поддршка, вклучувајќи стручна помош 24 часа на ден, седум дена во неделата и гарантирано време на одговор. Контактирајте не на info@magforms.com за да разговараме за тоа како нашите најсовремени SLA системи можат да ви помогнат да ги подобрите вашите производствени процеси и да го пласирате вашиот следен проект побрзо на пазарот.

Референци

1. Волерс, Тери. „Адитивно производство: Технолошки план за стратешка имплементација“. Преглед на индустриско производство, 2023 година.

2. Чен, Дејвид и Вилијамс, Сара. „Економска анализа на 3Д печатењето наспроти традиционалното производство во индустриските апликации“. Весник за наука и инженерство за производство, 2023.

3. Родригез, Марија. „Трансформација на синџирот на снабдување преку адитивни технологии за производство“. Меѓународно тримесечно списание за стратегија за производство, 2022 година.

4. Томпсон, Роберт. „Својства на материјалите и споредба на перформансите: Адитивно наспроти одземачко производство.“ Напредна обработка на материјали, 2023.

5. Кумар, Прија и Андерсон, Џејмс. „Интеграција на Индустрија 4.0 во модерното производство: Компаративна студија“. Технологијата на производство денес, 2023 година.

6. Ли, Мајкл. „Одржливост и намалување на отпадот во производството: Проценка на влијанието на адитивните технологии“. Весник за еколошко производство, 2022 година.