实现增材制造的全部潜力

发布日期：2018-12-10 浏览次数：65

　　自20世纪60年代以来，计算机辅助设计（CAD）和计算机辅助制造（CAM）以种或另种形式使用。它的出现将工程和制造部门从基于纸张的绘图和计算转移到基于计算机的流程 - 减少了将产品从工程中取出并在生产车间生产所需的时间。虽然CAD / CAM仍然有用，但其他技术已将其作为要任务。现在，随着新制造技术（即增材制造）占据中心地位，并提升了这种忠实技术的重要性，旧的又是新的。

　　随着组织发现它所提供的无限机会 - 从设计零件的新方法到降低备件成本，增材制造正在成为个颠覆性因素。虽然大多数用例处于原型阶段，但很快组织将学习如何将新产品的零件扩展到批量生产，以及创建新的业务模型以支持已经在现场运行的产品的备件市场。段时间

　　机遇

　　使用通过CAD构建的模型，然后采用增材制造技术，可以生产从塑料，陶瓷和金属等各种材料中的简单到复杂物体的任何物体。今天，大多数用例都是用于原型组件，通过早期发现问题，大大降低了设计成本。它还通过减少浪费和消除对昂贵工具和模具的需求来节省资金。

　　根据研究公司Oliver Wyman的说法，到2030年，增材制造的市场预测可能会达到4亿美元。然而，行业分析师预计，在三年内， 3D打印能力的80％将用于制造成品。例如，GE预计到2020年将为飞机喷射40,000个喷气燃料喷嘴。

　　增材制造的四面墙内的CAD / CAM

　　从PLM的角度来看，增材制造不应被视为与传统的计算机数字控制（CNC）制造有任何不同。必须根据生成的零件尺寸，几何形状和材料要求来规划和记录制造过程。由此，创建工程BOM。完成此过程后，将其转移到制造部门以创建其BOM版本，并开发材料工艺计划以在制造过程中执行。

　　设计数据用于创建制造输出，然后为特定机器处理 - 在这种情况下为3D打印机。在打印之前，必须捕获特定于作业的数据。所有这些数据必须进行管理和连接，以便在制造的四面墙内有效使用。

　　要成功 - 筒仓和墙壁必须降下来

　　在快节奏的制造环境中，跟上学科之间的变化速度是项艰巨的任务。目前的解决方案是临时会议和电子表格，以手动实施变更。然而，这会产生些关键变化的风险，导致质量缺陷，并可能花费数百万美元来解决。

　　这比在工程和制造之间移交物料清单（BOM）更为普遍。通常，每个部门都使用旧系统来管理其BOM版本。工程部门将批准的BOM版本转交给制造部门，以便他们可以开始规划制造流程。然后，工程师会发送物料清单上的更新和更改，并反映在新版本的制造物料清单中。但是，随着这些变化的实施，已经在进行中的制造工作已经进入下步，并且尚未实施变更。如果不了解变更对制造过程中所有产品的影响，质量问题的可能性就会大大增加。

　　管理和理解整个生命周期中变更的影响是追求数字线程的重要价值主张。它可以提高对学科之间发生的事情的可见性，实现协作，并减少影响您的底线和客户对产品的看法的质量缺陷。

　　Cad / Cam支持现场备件更换

　　设备在运行时会经历持续的磨损。要进行维修，需要针对每个品牌，型号和版本提供稳定的备件。这些通常是小批量生产的复杂零件，在设备寿命较长的情况下，有时甚至是几十年。这是增材制造的驾驶室 - CAD / CAM文件的重要性可以卷土重来。

　　该技术已准备好按需打印零件，但缺少的是为需要更换的产品的特定配置访问正确文件所需的可追溯性。这需要数字线程可追踪性和数字双配置。

　　成功需要访问已存放多年的关键信息

　　数字线程的功能允许整个企业的团队遵循产品的数字历史记录及其所有相关的数字资产 - 从初的规划和分析，到设计，制造，测试，再到终的维护和处置阶段。

　　随着添加剂功能转移到现场操作设备，OEM共享信息的能力和意愿将成为决定在现场打印备件的能力是否成为常见做法的关键因素。OEM可以从允许访问旧设备的信息开始，备件可用性有限。如果出现这种情况，设备和其他组织（如UPS和Fedex）看到新的商业模式机会的所有者将愿意投资添加剂设备。从长远来看，原始设备制造商可以寻求新的商业模式，将信息即服务打包，对于那些看重关键部件供应链缩减的人而言。

　　将数字线程与产品的数字双胞胎配置相结合，可以为您提供按需制造正确零件所需的精确度。使用扫描技术复制零件设计的新尝试也在不断涌现，但实际上，这并不能提供公差或面部饰面等细节。只有通过创建数字线程以及来自CAD和CAM工程和制造应用程序的CAD / CAM的关键信息，才能实现这些目标。

　　数字线程需要种开放的，基于平台的方法

　　平台方法在单个环境中连接所有用户及其信息，并且可以创建与任何产品的每个数字双配置相关的信息的数字线程可跟踪性。这种连接实现了创新，从而改进了所创建的产品以及支持流程。

　　此外，该平台需要跨企业连接信息，以支持所有功能和学科的所有用户。该平台提供了整套异构流程支持功能，包括平台本机应用程序，可以打包和配置这些应用程序以建立和支持标准化的端到端业务流程和相关数据访问。

　　回顾和建议

　　随着学习和经验继续推动可能的界限，增材制造的增长和使用案例每天都在增加。了解这如何增加访问关键信息的需求=使用数字线程是成功的关键。

　　锁定数十年的CAD / CAM文件将成为备件市场中的小批量，次性复制以支持10至40年以上的资产。

　　尽管增材制造采用了新技术，但许多产品生命周期佳实践工程和制造仍将发挥作用，如果做得好，将加速增材制造机会。

　　解决历史上困扰制造商的产品生命周期中的遗留问题 - 例如孤立的部门 - 为更快的上市时间和提高产品质量打开了大门。

　　利用平台作为构建可持续数字线程的基础元素。这样可以在整个生命周期内访问关键的CAD / CAM信息，以支持制造的四面墙内的增材制造或支持现场备件生产。

　　Jason Kasper是Aras Corporation的产品营销经理。