通過將高強度增材制造(AM) 技術(shù)運用到業(yè)務(wù)中，許多制造商已經(jīng)實現(xiàn)了可觀的成本，同時生產(chǎn)效率也得到了大幅提高，特別是在維護、維修和運營(MRO)戰(zhàn)略支持方面尤為明顯。本文將為您展示有關(guān)在制造車間集成高強度增材制造的戰(zhàn)略和應(yīng)用的可能性，為完成這項任務(wù)提供了清晰明確的框架流程。

多年來，增材制造(AM) 或3D打印一直被譽為制造業(yè)的未來，然而，盡管媒體熱切期待、呼聲高漲，通過AM大規(guī)模制造最終用途生產(chǎn)零件的愿景仍舊尚未實現(xiàn)。與大批量生產(chǎn)相比，AM在經(jīng)濟程度上的吸引力不大，相對較少的打印次數(shù)和較高的單位成本使其永遠無法企及注塑等高速制造工藝的大規(guī)模生產(chǎn)能力。制造商可以利用高強度AM來補充其在維護、維修和運營 (MRO) 方面的現(xiàn)有技術(shù)，從而大幅降低工廠工具制造的成本，而不是用其代替現(xiàn)有流程進行最終用途生產(chǎn)。

您可以通過三種主要的識別途徑在您的MRO工具包中發(fā)現(xiàn)高強度AM帶來的成本節(jié)省。從這些視角來審視運營情況可以幫助您確定流程中的高價值機會，為AM戰(zhàn)略的投資回報率 (ROI) 分析奠定堅實的基礎(chǔ)。

■ 痛點和成本驅(qū)動因素

查明流程效率低下、設(shè)備故障和生產(chǎn)線停工情況的根本原因。

■ 工廠應(yīng)用

確定工廠工作流程中可以通過縮短交貨時間和降低成本獲益的重要部分。

■ MRO設(shè)備中使用的材料

確定MRO設(shè)備中可以通過高強度3D打印輕松生產(chǎn)的材料。

發(fā)掘機會的最強大資源正是您的工作人員，工程主管或制造主管可能熟悉降成本驅(qū)動因素和運營效率，接近生產(chǎn)線的技術(shù)人員對維修和保養(yǎng)要求有深入的了解。設(shè)計增材制造需要遵守學習曲線，但是在工廠中找出通過AM降低工具制造成本的機會卻很簡單。

// 痛點和成本驅(qū)動因素 //

因設(shè)備故障導致的計劃外生產(chǎn)線停擺是制造流程中代價最大的損失，可能會讓您的工廠面臨一些令人徹夜難眠的挑戰(zhàn)，例如制造過程經(jīng)常導致生產(chǎn)停止或減慢生產(chǎn)速度，或者修復成本十分高昂等，找到這些挑戰(zhàn)的根源可以幫助您確定增材制造技術(shù)在工廠車間中的應(yīng)用情形。高強度AM可用于快速生產(chǎn)備用零件或定制定位夾具，將這些挑戰(zhàn)轉(zhuǎn)化為制定AM戰(zhàn)略的絕佳起點。確定重點領(lǐng)域后，為AM戰(zhàn)略構(gòu)建ROI預測十分簡單，因為您已經(jīng)計算了生產(chǎn)失敗的成本。從以下方面確定關(guān)鍵驅(qū)動因素：

■ 穩(wěn)態(tài)過程效率低下

即使生產(chǎn)線運行正常，流程之間的吞吐率差異和其他標準運行效率低下也會導致出現(xiàn)瓶頸。導向器、裝配夾具和轉(zhuǎn)移工具，都是一些簡單的工具，也都可以通過增材制造極大地提高生產(chǎn)線的吞吐量。

■ 生產(chǎn)線轉(zhuǎn)換和啟動效率低下

生產(chǎn)線的轉(zhuǎn)換、校準或配置更改可能會由于初始化生產(chǎn)線時無法正常運行而導致生產(chǎn)效率低下。校準夾具和安裝夾具等用于機器安裝的打印工具可以縮短使生產(chǎn)線平穩(wěn)運行所需的時間。

■ 產(chǎn)品損壞與浪費

導致所制造的產(chǎn)品出現(xiàn)故障或破損的生產(chǎn)線故障可能會造成整個生產(chǎn)線的計劃外停機和資源浪費。定制化生產(chǎn)線附加設(shè)備可以減少這些故障并提高機器效率。

■ 計劃之外生產(chǎn)線停擺的場景

計劃外停擺是由于基本生產(chǎn)設(shè)備損壞或校準錯誤造成的，這種情況會導致生產(chǎn)率較低或為零。通過打印備用零件和維護工具，可以最大程度地降低停擺時間。

生產(chǎn)線效率低下的一個反復出現(xiàn)的原因是許多制造商所謂的“紙箱工程”：利用廉價的臨時材料（例如膠帶、拉鏈和塑料板）解決配置難題的解決方案。雖然這些廉價的解決方案解決了生產(chǎn)線障礙，但它會導致啟動校準耗費很多時間，進而影響工廠的生產(chǎn)效率。相比之下，AM解決方案可以生產(chǎn)具有集成對齊功能的獨特零件，以便在生產(chǎn)線轉(zhuǎn)換期間簡單快速地定位。

// 工廠應(yīng)用 //

許多制造商已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，通過利用高強度AM可以成功降低工廠的工具制造成本。使用他們發(fā)現(xiàn)的應(yīng)用類別作為運營中類似應(yīng)用的指南：

■ 機器安裝

在加快生產(chǎn)速度時，校準夾具以及機器維修和維護工具可以提高生產(chǎn)線的啟動效率。

■ 夾具和定位

檢查夾具、軟鉗口、裝配夾具和其他工裝夾具設(shè)備需要具備校準特征，加工難度很大。

■ 生產(chǎn)線優(yōu)化

定制的機械手臂終端、生產(chǎn)線附加設(shè)備和升級設(shè)備，甚至符合人體工程學的操作員設(shè)備，都可以提高生產(chǎn)線效率和操作員安全性。

與用于生產(chǎn)的零件數(shù)量相比，在制造過程中，AM 在小批量生產(chǎn)上擁有許多重要的降低成本機會。這是AM降低成本的基礎(chǔ)，因為小批量工具生產(chǎn)是導致許多制造領(lǐng)域成本較高和效率低下的主要原因。

// 客戶案例 //

現(xiàn)代制造業(yè)需要新的工具和新的視角才能保持競爭優(yōu)勢。增材制造可以大大降低工具制造，以及維護、維修和運營中使用的零件成本。通過利用Markforged的工業(yè)系列打印機等高強度AM解決方案，許多制造商已經(jīng)看到了其運營競爭力的大幅提升。這些功能齊全的機器可以快速制造出足以滿足嚴苛工廠車間要求的工具和MRO設(shè)備，同時還能大幅降低工具制造成本并顯著縮短交貨時間。先進的打印材料(包括連續(xù)碳纖維絲材) 可增加零件的強度，使其強度超過鋁6061-T6，同時還能實現(xiàn)更復雜幾何模型制作。Markforged的3D打印機是您制造戰(zhàn)略中用于降低成本和改進功能的關(guān)鍵工具。

// 關(guān)于我們 //

華融普瑞(北京)科技有限公司作為Markforged在中國的授權(quán)增值經(jīng)銷商提供3D打印全流程、全價值鏈解決方案，涵蓋面向3D打印的拓撲優(yōu)化、3D打印服務(wù)、材料定制、設(shè)備定制和3D打印設(shè)備研發(fā)等核心環(huán)節(jié)。公司助力眾多用戶重新定義產(chǎn)品，重塑產(chǎn)品生命周期價值鏈，用戶行業(yè)覆蓋汽車、航空航天、醫(yī)療、消費品和教育等眾多領(lǐng)域。通過創(chuàng)新型的自主研發(fā)和3D打印應(yīng)用服務(wù)為客戶創(chuàng)造價值。