Качество деталей 3D-печати — как обеспечить?

  • автор:

Качество деталей 3D-печати не всегда удовлетворительное. Например, почему многие производители не используют 3D-печать? Одна из причин заключается в том, что детали и изделия, произведенные AM, должны быть стабильного качества, прочности и надежности. А гарантии трудно найти.

Аддитивное производство поднимает планку.

Перевод и фото с сайта deloitte.com

Хорошая новость. Хорошо спланированный процесс, обеспечивающий хорошее качество деталей 3D-печати, может решить проблему.

Качество деталей 3D-печати - вступление

Содержание скрыть

Качество деталей 3D-печати — вступление

Одним из наиболее серьезных препятствий на пути широкого внедрения аддитивного производства является качество деталей 3D-печати.

3D-печать или Аддитивное производство (АМ) производит объекты путем наслоения материалов. Например, таких как металлы, композиты или полимеры. А не, например, для обработки деталей из блоков сырья, как при обычном производстве.

Однако, некоторые серьезные препятствия мешают его более широкому внедрению. Например, дефекты при 3d печати. Хотя компании широко изучали потенциал AM по сокращению масштабов и масштабов, необходимых для производства. А также воплощению в жизнь ранее невозможных конструкций и изменению структуры организационных цепочек поставок.

Качество деталей 3D-печати и дефекты при 3d печати

Одним из наиболее важных препятствий является квалификация деталей производства AM. Фактически, этот вопрос очень важен.

Дефекты при 3d печати сводят на нет все преимущества этого способа производства.

Низкое качество деталей 3D-печати в итоге многими характеризуют как одно из самых больших препятствий на пути широкого внедрения технологии AM.

Проще говоря, многим производителям и конечным пользователям трудно с уверенностью заявить, что детали или продукты, произведенные с помощью 3D-печати будут иметь стабильное качество деталей 3D-печати, прочность и надежность. Будь то на одном принтере или в разных географических регионах.

Если качество деталей 3D-печати останется низким, многие производители будут с подозрением относиться к технологиям AM. Считая риски неопределенного качества слишком дорогостоящим компромиссом для любых выгод. Даже которые они могут реализовать.

Контроль качества представляет собой многогранную задачу. Охватывающую как масштаб, так и объем производства. Действительно, качество существует не только в одном измерении. Но каждая область должна быть направлена ​​на повышение квалификации деталей и потенциала AM.

Качество деталей 3D-печати – возможности решения

Необходимо решить проблему сертификации качества деталей AM. В результате производители могут разработать возможности, которые позволят им:

— определить уровень контроль качества, в котором нуждаются их продукты. И какой уровень риска они готовы принять

— точно прогнозировать, будут ли детали соответствовать спецификациям при сборке в «идеализированных» условиях

— обеспечение повторяемости, согласованности и надежности на разных станках AM и в разных регионах.

— включение соответствующих технологий и возможностей, необходимых для квалификации деталей производства AM. На основе целевого уровня обеспечения качества.

Качество деталей 3D-печати — AM Quality Pyramid

Основываясь на обзоре технической литературы, мы разработали AM Quality Pyramid (пирамиду качества аддитивного производства). Чтобы предоставить организационную схему, с помощью которой можно контролировать качество деталей 3D-печати. Но также описать подходы для точного прогнозирования качества перед сборкой, обеспечения повторяемости и включения необходимых технологий.

При этом мы утверждаем, что не все детали конечного использования производства AM требуют одинакового уровня обеспечения качества. Таким образом, один и тот же надежный подход может не подходить для всех организаций.

Мы иллюстрируем целый ряд вариантов. Чтобы помочь производителям рассмотреть соответствующий уровень обеспечения качества. С простой проверкой с одной стороны и полной пирамиды с другой.

Производители могут начать понимать уровень обеспечения качества, который требуется их продуктам. Определив свою позицию в этом спектре. Таким образом, определить, какие стратегии следует использовать для квалификации деталей.

Корни 3D-печати уходят в прошлое почти на три десятилетия. Его важность проистекает из его способности сломать существующие компромиссы производительности двумя основными способами:

Во-первых, AM уменьшает капитал, необходимый для достижения эффекта масштаба.

Во-вторых, это увеличивает гибкость и уменьшает капитал, необходимый для достижения масштаба.

Капитал против масштаба

Соображения минимального эффективного масштаба могут формировать цепочки поставок. AM обладает потенциалом для уменьшения капитала, необходимого для достижения минимального эффективного масштаба для производства. В результате снижая производственные барьеры для входа в данное местоположение.

Капитал в сравнении с областью применения

Экономия от масштаба влияет на то, как и какие продукты могут быть изготовлены. Гибкость 3D-печати способствует увеличению разнообразия продуктов, которые может производить единица капитала. Сокращая затраты, связанные с переоборудованием и настройкой производства. В результате и общий объем требуемого капитала.

Изменение отношения капитала к масштабу может изменить конфигурацию цепочек поставок. А изменение отношения капитала к объему может изменить дизайн продукта. Эти воздействия дают компаниям выбор в отношении того, как использовать AM в своем бизнесе.

Качество деталей 3D-печати - различные пути

Качество деталей 3D-печати — различные пути:

Путь I:

Компании не стремятся к радикальным изменениям ни в цепочках поставок, ни в продуктах. Но они могут изучить технологии AM для повышения ценности существующих продуктов в рамках существующих цепочек поставок.

Путь II:

Компании используют преимущества масштабной экономики, предлагаемой AM. В качестве потенциального инструмента преобразования цепочки поставок для предлагаемой ими продукции.

Путь III:

Компании используют преимущества масштабной экономики, предлагаемой технологиями AM. Для достижения новых уровней производительности или инноваций в предлагаемых ими продуктах.

Путь IV:

Компании изменяют как цепочки поставок, так и продукты в поисках новых бизнес-моделей.

Исторически сложилось так, что большинство компаний, исследующих технологию AM, попадают на путь I. Используя его в основном для быстрого прототипирования и итеративного проектирования деталей.

По мере развития аддитивных технологий возможности их использования будут продолжать расти. И, в конечном итоге, могут привести к стратегическому переходу на пути II, III или IV.

Подход к управлению качеством, основанный на потребностях, важен для любого такого сдвига. Так как способность квалифицировать качество деталей 3D-печати и сертифицировать детали остается существенной для перехода к более широкому использованию AM.

На пути к решению- пирамида качества AM

На пути к решению: пирамида качества AM

Сегодня фирмы, стремящиеся обеспечить качество деталей 3D-печати, обычно применяют те же процессы, что и для деталей, произведенных традиционными методами. А именно: обширные неразрушающие и разрушительные испытания сотен копий финальной детали.

Это дорого для любого типа продукции. Но это также сводит на нет многие из выявленных экономических и эксплуатационных преимуществ AM. В том числе низкообъемную или одноразовую печать.

Таким образом, перспектива печати сотни частей, одна за другой, только для тестирования может быть сложной.

Раскрытие всего потенциала AM может потребовать изменения процесса контроля качества, к которому привыкли инженеры.

Тем не менее, некоторые фирмы считают продемонстрированные преимущества AM убедительными. В результате чего они все равно продолжают этот процесс. Это свидетельствует о значении 3D-печати во многих случаях.

Качество деталей 3D-печати – другая методология

Однако, чтобы сделать этот скачок в более широком масштабе, большинству организаций требуется более устойчивый, выполнимый подход к качеству и сертификации деталей.

Таким образом, другая методология может дать большие преимущества. Действительно, для раскрытия всего потенциала AM может потребоваться изменение процесса квалификации.

И разработка средства сертификации деталей AM на основе конструкции. А также наблюдения и исправления, сделанные в процессе сборки. Но не проверка производительность после изготовления.

Научное и инженерное сообщество стремятся поднять качество деталей 3D-печати. Чтобы устранить различия между AM и обычными процессами.

Кроме того, несколько факторов поддержки лежат в основе планирования сборки, мониторинга сборки и контроля обратной связи. И, в результате, эффективно обеспечить качество деталей 3D-печати.

Они включают в себя такие факторы, как стандарты для руководства процессом, калибровку, сырье. А также «совокупность знаний» о сборочных данных. Которые позволяют производителям каталогизировать и использовать прошлый опыт.

Deloitte разработала AM Quality Pyramid, чтобы охватить эти ключевые элементы контроль качества AM. В результате наметить способы их взаимосвязи и взаимного влияния.

Качество деталей 3D-печати – третий уровень

Конечная цель — качественные детали — лежит на вершине. Непосредственной поддержкой этой цели являются ключевые компоненты. Необходимые для успешного обеспечения качества. Это планирование сборки и мониторинг сборки. Связанные с помощью контроля обратной связи.

Поддержка этих процессов — третий уровень, состоящий из стимулирующих факторов. На базе информации управления и информации. Которые лежат в основе всего процесса обеспечения качества. Без надежных и точных данных о конструкции или процессе пирамида не может оставаться структурно надежной.

Производители должны сначала понять и сформулировать, к чему они стремятся.

В этом разделе мы исследуем текущие исследования на каждом уровне пирамиды. В результате перемещаясь сверху вниз. Чтобы осветить различные соображения и подходы, относящиеся к каждому. А также наглядные примеры текущих приложений реального мира.

Важно отметить, что в данной статье не делается попытка исчерпывающего обзора научной литературы, связанной с темой квалификации деталей. Или обеспечения качества для аддитивного производства. Скорее, цель состоит в том, чтобы предоставить несколько иллюстративных примеров исследований в каждой области.

Определение «Качество деталей 3D-печати»

Самые важные вопросы из всех должны быть рассмотрены с самого начала разработки контроля качества. Как выглядит «качество» и как оно определяется в отношении этого конкретного процесса AM?

Без понимания того, что представляет собой качество в каждом конкретном случае, будет трудно, если не невозможно, разработать последовательный подход к его достижению.

Но в то же время качество не будет и не должно выглядеть одинаково для всех типов деталей и продуктов. Качество существует в спектре. В результате часто зависит от предполагаемого использования детали. 3D-печатная фигура содержит другой тип контроля качества, чем компонент истребителя.

В первом случае разница в несколько микрон в геометрии конечной детали не имеет большого значения. Но в последнем случае это может быть вопросом жизни и смерти. В результате необходимо сначала понять и сформулировать, к чему они стремятся.

Кроме того, качество детали — это больше, чем просто форма готовой детали. По сути, качество — это способность детали выполнять задачу, для которой она была разработана. При сохранении целостности конструкции.

Вкладные факторы обычно включаются в спецификации детали. И обычно включают геометрию, качество поверхности и свойства материала.

Каждый из этих факторов напрямую зависит от параметров процесса сборки, включая сырье.

Планирование сборки: повышение сложности, растущие требования к данным

В большинстве приложений AM трехмерная форма нарезается цифровым способом на тонкие слои. И траектория инструмента определяется для каждого среза. Чтобы создавать деталь слой за слоем.

Традиционно геометрия детали доминировала при планировании траектории инструмента. Но достижение контроля качества в AM подразумевает более высокий контроль над параметрами, выходящими за пределы геометрии.

Эти параметры могут включать мощность лазера, скорость лазерного сканирования и температуру в камере сборки. Каждый из этих факторов влияет на результат сборки. И любые отклонения могут повлиять на качество конечной детали.

Продвинутые вычислительные модели, которые могут моделировать физические явления, связанные с процессами AM, являются полезными инструментами планирования сборки.

Качество деталей 3D-печати на примере авиастроения

Качество деталей 3D-печати на примере авиастроения

Вычислительные модели могут предсказать, как деталь будет вести себя в ответ на воздействие окружающей среды. К примеру, рассмотрим авиастроение.

Из-за сложности и масштаба симуляций нагрузок самолета большинство вычислительных моделей работают в высокопроизводительных вычислительных средствах.

Поскольку широкий диапазон требований к данным увеличивает вычислительную нагрузку до такой степени, что приближается к текущим пределам высокопроизводительных вычислительных технологий.

Таким образом, доступность специализированных вычислительных ресурсов становится потенциальным ограничивающим фактором для обеспечения качества. Поскольку большинство компаний не имеют свободного доступа к этому уровню вычислительной мощности.

К счастью, подходы к устранению этого барьера могут быть реализованы. Вычислительная мощность продолжает расти. Появляются некоторые коммерчески доступные решения для моделирования и программного обеспечения, специально предназначенные для AM в производственной среде. Например, такие как 3DSIM EXASIM.

Код TRUCHAS, первоначально разработанный Лос-Аламосской национальной лабораторией для моделирования процессов литья ядерных топливных стержней, является ярким примером.

TRUCHAS имитирует многие важные параметры для моделирования процесса АМ:

— механика твердого тела,

— различные типы теплообмена,

— переключение между твердой и жидкой фазами для металла.

Код доступен через открытый исходный код любому, кто обладает вычислительной мощностью для его использования.

Физические проблемы с гарантией качества для AM являются существенными и общепринятыми. Тем не менее, не менее важным — и менее часто обсуждаемым — является вопрос управления данными.

И планирование сборки, и мониторинг сборки добавляют достаточно данных, чтобы бросить вызов самым современным высокопроизводительным компьютерам. Требования к данным довольно просты.

Мониторинг сборки: измерение процесса сборки в режиме реального времени

Во время процесса аттестации деталей системы мониторинга сборки AM должны документировать процесс сборки. Чтобы обеспечить соответствие спецификациям. Для измерения релевантных параметров можно использовать несколько ключевых способов измерения. Все из них находятся в пределах досягаемости современной технологии.

Вместе или по отдельности эти технологии могут измерять несколько аспектов сборки. Например, основной интерес для технологий AM на основе порошкового слоя представляет размер и температура ванны расплава.

Которая влияет на микроструктуру, свойства материала, качество поверхности и общие характеристики детали. Измерение объема расплава в режиме, близком к реальному времени, можно выполнить с помощью калиброванной цифровой инфракрасной камеры и фотодиодного датчика для измерения интенсивности света.

Качество деталей 3D-печати — примеры методик

Такая методика описана в 2010 году в совместной публикации CONCEPT Laser и Katholieke Universiteit (KU) Leuven в Бельгии. В этом исследовании отображен процесс плавления/рассасывания с помощью высокоскоростного видео и фотодиода для оценки температуры и размера ванны расплава с течением времени.

А также предлагается возможность использования сенсорной информации для документирования процесса сборки для приложений с жесткими требованиями к качеству.

Важно отметить важность калибровки датчика для этого типа измерения. Множество факторов определяют процесс переориентации. Проще говоря, металлы, подвергшиеся воздействию различных температур расплава в процессе сборки, будут иметь разные уровни прочности. Что в конечном итоге может повлиять на их функциональность и качество.

С этой целью в другом исследовании, проведенном в Центре 3D-инноваций Кека при Техасском университете, была описана разработка метода, дополняющего работу CONCEPT Laser / KU Leuven. Это физический метод калибровки инфракрасных камер для обеспечения точных измерений температуры.

Исследование подчеркивает важность правильной калибровки камеры для обеспечения точного мониторинга во время процесса сборки. И утверждает, что точные показания температуры необходимы.

Одни только данные мониторинга пула расплава являются ценными. Измерение этих параметров может использоваться наряду с другими моделями для проверки микроструктуры. И, в конечном счете, для гарантии технических характеристик деталей. Или, например, для выявления дефектов по мере их возникновения и преждевременного прекращения процесса сборки.

Однако более эффективным применением таких данных будет регулирование входных параметров в режиме реального времени. Когда датчики обнаруживают неидеальные условия. Процесс, известный как управление с обратной связью.

Контроль обратной связи: связывание планирования сборки и мониторинга сборки

Часто этого недостаточно, чтобы обнаружить аномалии. В идеале системы должны быть в состоянии принять меры для их исправления. Контроль обратной связи относится к способности обнаруживать отклонения плана сборки и автоматически настраивать системы для их устранения.

Применение этой возможности для планирования сборки AM и мониторинга сборки имеет решающее значение для достижения контроля качества. Постоянный контроль над процессами сборки позволяет производителям достигать согласованной геометрии, отделки поверхности и свойств материалов, которые лежат в основе качества.

Средства управления с обратной связью должны быть тесно интегрированы с мультифизическими симуляторами, используемыми при планировании сборки.

Сенсорные системы будут сообщать фактические показания обратно в симуляцию. Которая затем может пересчитывать и предписывать обновленный шаблон сборки для соответствия требуемым спецификациям.

Вместо того, чтобы просто контролировать условия, чтобы поддерживать постоянный размер и температуру ванны расплава.

Поддерживающие факторы: основа AM Quality Pyramid

Поддержка планирования сборки и мониторинга сборки зависит от многих факторов. В том числе качество деталей 3D-печати зависит от стандартов, инженерного обеспечения и средств управления. А также от объема данных о сборке. На основе AM Quality Pyramid управление информацией и обеспечение информации поддерживают и укрепляют структуру.

Стандарты

Поддержание контроля над размером, формой и химическим составом порошков, используемых в процессах AM, помогает обеспечить стабильные результаты. И появляются стандарты для контроля этих факторов. Стандарты также доступны для деструктивной и неразрушающей оценки готовых деталей AM.

Калибровка, обслуживание, качество сырья и обработка

Разработчики должны разработать подробные планы обслуживания и калибровки для оборудования. А также определить руководящие принципы для качества сырья и обращения с ним.

Это представляет собой важное конкурентное преимущество. Компании, хорошо работающие в этой области, могут держать свою практику близко к жилету.

Менеджеры по производству должны тщательно учитывать эти факторы при разработке и применении инженерных и управленческих средств управления в производственной среде AM. Возможно, включая навыки и процессы, которые у них уже есть, в области проектирования и документирования процессов и минимизации ошибок.

Создать данные объема знаний

Все могут учиться на коллективном опыте, продвигая возможности контроля качества в целом. Если одна группа обнаружит дефект процесса, обмен технической информацией об этой функции, процессе и результате с помощью базы данных с возможностью поиска может помочь другим избежать тех же ошибок.

Такие организации, как America Makes, базирующийся в США Национальный институт инноваций в области производства добавок и стандартизация AM в ЕС, используют коллективные знания для содействия стандартизации.

Работа с теми, кто понимает это развивающееся пространство, может помочь производителям освоить недавно принятые стандарты.

Управление информацией и обеспечение информации

На основе AM Quality Pyramid управление информацией и обеспечение информации позволяют управлять информацией проектирования/сборки. А также ее защитой от несанкционированного доступа или взлома.

Прогресс и распространение технологии AM, как ожидается, приведут к значительным потребностям в данных. Увеличивая генерацию данных на порядки. Поскольку этот процесс необходимо будет повторять для каждой детали.

В результате данные должны быть доступны для анализа по требованию. Аналогично, данные необходимо будет передавать и защищать. Как заранее, чтобы помочь предотвратить взломы, так и впоследствии, чтобы предотвратить повреждение и/или потерю. Способность производителя хранить, управлять и защищать эту информацию, вероятно, станет важным отличием.

Решение бизнес-задач обеспечения качества

AM Quality Pyramid предлагает полное видение для обеспечения качества в AM. Точка, где благодаря постоянному и надежному мониторингу объекты могут быть напечатаны и сертифицированы на уровне надежности и качества, сопоставимом с традиционным производством.

Технология AM продолжает развиваться и распространяться. Со временем многие производители обнаружат, что надежная схема обеспечения качества, подобная схеме пирамиды, вероятно, является подходом, наиболее подходящим для их производственных потребностей.

Сначала они должны выяснить, где они находятся в спектре. Развивая глубокое понимание требований, лежащих в основе необходимости обеспечения качества. А затем разработать средства для достижения этого экономически эффективным способом.

Однако не всем производителям необходим одинаковый уровень согласованности. И не все детали гарантируют одинаковый уровень качества. В этих случаях может быть целесообразной более скромная схема обеспечения качества. А также более рентабельная.

Таким образом, организации должны выбрать, какой уровень обеспечения качества необходим для каждой части. Чтобы помочь определить наиболее подходящий подход.

Спектр возможностей

На одном конце спектра, некоторые приложения могут требовать небольшого или нулевого контроля качества. Рассмотрим относительно простой 3D-принтер, который выдавливает жидкое тесто на горячую сковороду для создания съедобных форм.

Даже для самого требовательного инженера термин «достаточно близко» для блина в форме динозавра может быть достаточным, чтобы пройти проверку.

Аэрокосмические и оборонные фирмы, с другой стороны, оказываются на более жестком конце континуума обеспечения качества. Предел допуска для авиакосмических производителей обычно составляет менее 10 микрон.

Неудача здесь может означать нечто большее, чем просто разочаровывающий завтрак. И вполне может быть катастрофической. Таким образом, в ближайшие несколько лет, вероятно, потребуется перейти к строгой системе. Основанной на управлении с обратной связью. Действительно, сектор уже относительно более продвинут, чем другие в этой области.

Большинство деталей и изделий, скорее всего, окажутся между этими двумя крайностями. И у производителей здесь есть более сложный выбор. Сначала они должны выяснить, где они находятся в спектре.

Развивая глубокое понимание требований, лежащих в основе необходимости обеспечения качества. А затем разработать средства для достижения этого экономически эффективным способом.

Низкие требования к обеспечению качества: использование традиционного производственного подхода к обеспечению качества

В среде с минимальными или низкими требованиями к обеспечению качества проверки «на глаз» может быть достаточно, чтобы объявить, что продукт соответствует стандартам.

В ситуациях с немного более высокими требованиями инженерам могут потребоваться измерения. Или механические испытания для проверки производительности.

Фактически, детальное управление процессом производственных операций уже довольно распространено для программ качества. Добавление AM представляет новый слой для того, что для многих является устоявшейся практикой.

Подобные технологии контроля сегодня широко доступны. И уже регулярно используются в различных отраслях промышленности. Таким образом, внедрение может оказаться более низким барьером при условии, что производители вкладывают средства как в обучение, так и в оснащение своей рабочей силы. И что клиенты будут терпеть результат.

Кроме того, из-за относительной простоты реализации это может оказаться полезным промежуточным подходом для производителей. Поскольку они разрабатывают более надежный и долгосрочный подход к обеспечению качества.

Организации, ориентирующиеся на наименее строгие уровни качества, могут оказаться ограниченными в своих приложениях AM. Такой подход может лучше всего подходить для производителей в рамках пути I. Использующих 3D-печать для инструментов, быстрого прототипирования и других косвенных приложений.

Некоторые фирмы могут также рассмотреть вопрос о принятии низких требований к обеспечению качества на пути III или II. Тем не менее, важно учитывать, что производители на этом уровне могут столкнуться с трудностями при достижении масштаба, выполнив исчерпывающий контроль и тестирование каждой детали.

Кроме того, фирмы, работающие на этом уровне обеспечения качества, могут не реализовывать более широкие преимущества AM в цепочке поставок,

Средние требования к обеспечению качества: подход, основанный на аудите

Организации, нуждающиеся в более строгих соображениях обеспечения качества, которые все еще не полностью реализуют высокотехнологичные элементы AM Quality Pyramid, могут рассмотреть возможность использования некоторых традиционных подходов к разработке и тестированию части.

Затем они могут кодифицировать результаты этих испытаний в «рецепт». Т.е. подробную процедуру сборки и предписания условий сборки. Которые, как показывает опыт, позволят получить деталь, которая проходит проверку.

Во время фактического процесса сборки методы аудита могут применяться к документу, в котором выполняются условия «рецепта». Независимо от того, где построена деталь.

Этот уровень внедрения контроля качества основан на создании контролируемого производственного процесса. В результате может потребовать подробных процедур управления калибровкой и интеграции сенсорных технологий.

Многие производители могут располагать хорошими возможностями для принятия этого уровня контроля качества относительно быстро. Ведущие аэрокосмические и оборонные фирмы уже применяют строго контролируемые и документированные процессы для обеспечения качества на критически важных для полета деталях.

Фактически, детальное управление процессом производственных операций уже достаточно распространено для программ обеспечения качества. Добавление AM представляет новый слой для того, что для многих является устоявшейся практикой.

На этом уровне производители могут начать видеть экспоненциальный рост требований к данным из-за уровня мониторинга. И потенциального включения партнеров по цепочке поставок в процесс обеспечения качества.

Таким образом, управление информацией и ее обеспечение — нижний уровень пирамиды качества — приобретают все большее значение.

Действительно, фирмы должны убедиться, что у них есть стратегии и возможности управления информацией. Которые позволят осуществлять сбор, хранение, защиту и анализ данных.

Высокие требования к качеству: масштабирование пирамиды качества AM

Производителям с самыми строгими требованиями к обеспечению качества может потребоваться полное применение AM Quality Pyramid. Например, в аэрокосмической отрасли и сфере медицинского оборудования.

Передовые возможности планирования и мониторинга сборки, связанные с контролем обратной связи. Это может помочь в подтверждении качества любой детали на любой машине с возможностью ее печати в любом месте.

Гарантия качества в любой части и в любом месте также раскрывает оба аспекта продемонстрированной ценности AM: эволюцию продукта и развитие цепочки поставок.

Внутренние инвестиции в исследования и разработки, вероятно, будут иметь важное значение для развития возможностей обеспечения качества на высоком уровне. Из-за конкурентного преимущества, которое оно обычно создает, ранние лидеры могут быть недовольны своими методами.

Чтобы учесть факторы поддержки, описанные в AM Quality Pyramid, производителям может потребоваться интегрировать высокопроизводительные вычисления и производство.

Управление информацией также становится критически важным. Поскольку отдельные сборки могут давать от 10 до 100 терабайт данных. Хотя первоначальные инвестиции могут быть высокими, они могут принести значительные дивиденды.

Возможность полной сертификации деталей, изготовленных AM, и, следовательно, надежной их печати по требованию, в любом месте, вероятно, будет существенным конкурентным преимуществом.

Гарантия качества в любой части и в любом месте также раскрывает оба аспекта продемонстрированной ценности AM: эволюцию продукта и развитие цепочки поставок.

Таким образом, производители могут исследовать путь IV. Развитие цепочки поставок с распределенным производством, разработка передовых новых продуктов, которые ранее невозможно было создать с помощью традиционных методов, и потенциально создание новых операционных моделей.

Качество деталей 3D-печати — поднимая планку

Аддитивное производство продолжает развиваться. Оно выходит за рамки быстрого прототипирования в разработке действительно инновационных деталей и более эффективных цепочек поставок.

Важно, чтобы производители, стремящиеся в полной мере воспользоваться потенциалом AM, нашли способ гарантировать, что производимые ими детали могут иметь надежное качество. Чтобы сделать это эффективно, производители должны рассмотреть следующие действия.

Оцените уровень контроля качества, необходимый для каждой части. Не все детали или продукты нуждаются в одинаковом уровне контроля.

Даже в рамках одного конечного продукта производители могут обнаружить, что одна часть, такая как шарнир или кронштейн, может соответствовать более низкому стандарту обеспечения качества. В то время как другим, таким как детали двигателя для одного и того же самолета, потребуется пройти самые строгие спецификации.

Оценка действительно необходимого уровня контроля качества может помочь гарантировать, что производители не будут недостаточно подготовлены. А также не будут чрезмерно инвестировать в технологии контроля качества, которые им могут не понадобиться.

Взгляните на весь процесс производства. С AM будет важно понимать статус не только во время сборки, но и заранее, через симуляции и моделирование. Это может позволить производителям избежать часто дорогостоящего и неэффективного процесса тестирования копий детали после производства. Что плохо подходит для AM.

Принимая во внимание текущее состояние и доступность высокопроизводительных вычислений, необходимых для такого подхода, очень важно рассмотреть, какие планы или партнерства должны быть в наличии для достижения прогресса.

Статья относится к нашему аналитическому обзору «Рынок 3D-печати«.

Все новости в наших группах: вконтакте, twitter, facebook