3D-utskrift i produksjon: Visualisering av en ny produksjonsmodus


3D-utskrift i produksjon: Visualisering av en ny produksjonsmodus

Med fremkomsten av 3D-skrivere til forbrukere til lavere prispunkter, har denne teknologien, som har eksistert siden 1980-tallet, nylig gjort sin debut på hjemmekontoret.

Men 3D-skrivere påvirker ikke bare forbrukernivået. I stedet endrer de sakte på måten produsentene tenker på design, prototyping og til og med produksjon.

Når teknologien fortsetter å forbedre, kan 3D-skrivere produsere flere og flere deler med høyere avkastning enn ROI, enn konvensjonelle produksjonsmetoder . Kan vi se på en helt ny produksjonsmodus rett over horisonten?

3D-utskrift har vokst til en $ 6,063 milliarder industri og har et fotavtrykk i en rekke bransjer. I 2016 vokste industrien "additivproduksjon" som kjent, 17,4 prosent i verdensomspennende inntekter. I fjor sendes nesten 500 000 skrivere, men det er ingenting sammenlignet med de estimerte 6,7 millioner som skal sendes i 2020.

Bedrifter som Formlabs og Stratasys eksperimenterer med måter å skalere opp 3D-produksjon for å gjøre det mer konkurransedyktig med konvensjonelle produksjonsmetoder i form av avkastning. Etter hvert som produksjonsvolumet i disse skriverne øker og prosessene blir automatisert - en viktig komponent av alle fasetter i produksjonen i dag - blir produksjonskostnadene dramatisk redusert. Resultatet er et mer kostnadseffektivt produkt som er skapt raskere og med mindre menneskelig innblanding.

"[3D-utskriftsindustrien har vist seg å ha betydelige konsekvenser for slike næringer som bilindustri, maskineri, luftfart og mer, og applikasjoner vil fortsette å vokse som disse næringene viser teknologiens effektivitet og effektivitet i produksjon, "sa John Kawola, president for Ultimaker North America, til Mobby Business. "Men 3D-utskrift er en del av noe større: realiseringen av neste produksjonsrevolusjon - Industri 4.0."

Industri 4.0, også kalt Manufacturing 4.0, refererer til teknologien i moderne produksjonsområdet. Visjonen inkluderer ofte internett av ting (IoT), maskinlæring, blandet virkelighet og robotteknologi, og 3D-utskrift er en integrert del av den visjonen.

3D-utskrift spilles allerede flere roller i produksjonsprosessen, og den er klar til å gi ytterligere gevinster som den er raffinert og perfeksjonert. For tiden er design og hurtig prototyping to av hovedprosessene som drar nytte av 3D-utskrifter. 3D-skrivere er også nyttige i lavvolumproduksjon, for eksempel når små mengder produkt er nødvendig for å teste markedet eller annonsere på messer. Og som tiden går, fortsetter 3D-skriverens produksjonsegenskaper å skalere.

I alle fasetter av produksjon kan 3D-skrivere redusere tid og kostnad som kreves for å oppnå et levedyktig produkt. Derfor mener Jack Beuth, professor i maskiningeniør ved Carnegie Mellon Universitys Engineering College og meddirektør for NextManufacturing Center, at 3D-utskrift bør betraktes som en helt ny teknologi på nivået med personlig databehandling eller smarttelefoner.

"Bedrifter prøver nå å utnytte teknologien til å bli mer lønnsom, og hvordan de gjør det, vil innebære innovasjoner som er mye mer enn bare erstatning for tradisjonell produksjon," sa Beuth. "Med additivproduksjon handler det om hvor personlig databehandling var i 1983."

Fordi 3D-skrivere er en mer fleksibel teknologi, kan designteam eksperimentere med strukturer som er sterkere eller mer interessante, og skaper komplekse geometriske former at tidligere metoder ikke var i stand til å realisere.

"Designmålene vi oppfordrer kundene til å tenke på å virkelig låse opp verdien av 3D-utskrift, er lettevekt, og skaper gittertypestrukturer for å redusere materialet som brukes, kombinere forsamlinger, redusere arbeidskraft og monteringstrinn og potensielle feilpunkter, og Myke kostnader, for eksempel å redusere kvalitetssikring og lagerstyring, "sa Greg Thompson, global produktansvarlig for 3D-utskrift på Proto Labs.

Proto Labs lar ingeniører laste opp sine egne digitale CAD-filer, og selskapet vender seg om prototyper eller lave -volumløp av produktet i 15 dager eller mindre.

"Når vi har filen, inneholder vår programvare visualiseringsverktøy og gir et design for manufacturability-analyse," sa Thompson. "Da blir alt dette presset ned til butikkens gulv, så vel som tilbake til kunden med et tilbud."

Proto Labs støtter 3D-utskrift, sprøytestøping og CNC-produksjon, avhengig av produktets natur. Prosessen gjør det mulig for klienten å engasjere seg i etableringen av design fra start til slutt. Hvis noe trenger å justere, fra ledetid til produksjon til mengden materialer som brukes til utformingen, vil klienten kunne svare før produksjon.

"Den digitale tråden er kritisk, fordi hvis vi hadde forskjellige øyer på forskjellige trinn , kunne vi ikke levere ledetider som vi leverer, "sa Thompson.

3D-skrivere har også sterkt redusert tiden det tar å skape en fungerende prototype av et produkt. Billigere, raskere prototypeproduksjon øker produktutviklingen, reduserer kostnadene over hele linjen og øker den totale tiden til markedet.

"3D-utskrift brukes i stor grad for prototyping i produktutvikling i dag for å akselerere konjunktursyklusene og gjøre det mulig for designere å effektivt utforske flere alternativer , sa Dr. Paul Benning, HP-stipendiat og 3D-sjefsteknolog ved HP Inc. "Typisk ble disse designene produsert i analoge prosesser som sprøytestøping, men i fremtiden vil deler bli produsert ved hjelp av 3D-utskrift."

Ved hjelp av 3D-utskrift kan flere iterasjoner av ulike design enkelt opprettes for å teste og samle tilbakemelding på, slik at selskapene kan bestemme tidlig hvilken som er den beste modellen. Tidligere ville denne typen praksis være kostbar og sannsynligvis uholdbar, selv for de mest lønnsomme selskapene. I dag er det innenfor armlengden for nesten alle.

"I de siste 25 årene har paradigmet for avansert produktutvikling vært å gjøre omfattende simulering og design iterasjon før du lager første funksjonelle prototyper for å teste," sa Beuth. "Nå som er i endring, når du har en brukbar design, kan du skrive ut en prototype og teste den med minimal kostnad. Dette vil redusere produktutviklingstiden betydelig."

Mens 3D-skrivere for tiden er blitt vanlige metoder for de første flere tusen delene som produseres, tallet stiger jevnt og maler bildet av en 3D-trykt produksjon fremover.

"I fremtiden er det mulig at alle kortvarige delproduksjon vil bruke 3D-utskrift," Benning sa. "Fokuserte produktgrupper vil kunne lansere nye produkter på en ukentlig eller daglig basis - bare begrenset av deres tid og fantasi, ikke lenger begrenset av kapitalbehovene som trengs for analog produksjon. Denne agile utviklingsprosessen for fysiske deler, aktivert av 3D-utskrift, har potensial til å radikalt forbedre og akselerere produktene vi vil se og bruke i den ikke for fjerne framtiden. "

Dagoma 3D jobber med å gjøre det til en realitet. Skalering av produksjonen av sine 3D-skrivere, som delvis er 3D-trykt, har gjort det mulig å produsere 50 til 70 skrivere per dag. Selskapet har nå tre fasiliteter - to i Frankrike og en i USA - med en flåte på ca 850 3D-skrivere totalt. I år forventer selskapet å sende 15.000 skrivere.

"3D-utskrift våre skrivere er ... raskere og ... billigere for kunden," sier Matt Regnier, daglig leder for Dagoma 3D. "3D-utskrift hjelper oss til å vokse raskere, og det hjelper oss med å redusere kostnadene og redusere prisen."

Som tiden går, kan antallet deler 3D-skrivere påta seg samtidig som det gir større avkastning enn konvensjonelle metoder som sprøytestøping fortsetter å vokse, sa Regnier. Videre er en produksjonslinje basert på 3D-utskriftsteknologi enklere å justere.

"Jeg tror en av de viktigste fordelene ... er å kunne justere og tilpasse hele produksjonslinjen med hastigheten på 3D-produksjonslinjene" Regnier sa. "For eksempel, hvis vi ønsker å forbedre noe på maskinen vår, er det enkelt y - det er bare ett klikk unna. For en annen teknologi som injeksjon er det ikke ett klikk unna, det er to til tre måneder unna. 'D må bytte mugg, sende den, sørg for at den er klar og jobbe, og så begynne å produsere.'

Ifølge Thompson er det usannsynlig at 3D-utskrift vil erstatte tradisjonell produksjon, men for prosjekter som gir mening, virker det uunngåelig at 3D-utskriftens evner vil fortsette å vokse i forhold til volum.

"3D-utskriftsindustrien takler å gjøre maskinens effektivitet høyere og holde materialkostnaden nede," sa Thompson. "Da industrien fortsetter å takle disse utfordringene, ser vi flere prosjekter som gir mening for 3D-utskrift i høyere mengder, men jeg tror det vil være en utvikling mot det."


4 Raske løsninger for å starte din sosiale medierstrategi

4 Raske løsninger for å starte din sosiale medierstrategi

Sosiale medier er et av de kraftigste markedsføringsverktøyene tilgjengelig for bedrifter i dag. Men hvis du ikke vet hvordan du får mest ut av disse elektroniske ressursene, går du glipp av alle mulige fordeler. Det er noen feil som bedrifter ofte gjør. Lyding altfor salgsfremmende om dine produkter eller tjenester kan enkelt kjøre tilhengere unna.

(Virksomhet)

Stories for Small Business: Kjærlighetshistorier TV

Stories for Small Business: Kjærlighetshistorier TV

Vår Small Business Snapshot-serie inneholder bilder som representerer, på bare ett bilde, hva de små bedriftene vi har alt om. Rachel Jo Silver, grunnlegger og administrerende direktør for Love Stories TV, forklarer hvordan dette bildet representerer sin virksomhet. Love Stories TV er et mediefirma som bygger det første og største biblioteket med ekte bryllupsvideoer for å inspirere tusenvis av kvinner og engasjert par.

(Virksomhet)