従来のメーカーは、金属3D印刷に移行する際にどのような要因を考慮すべきですか？

一、技術的適応性：「代替プロセス」について「価値創造」への想像方法の変化
1。プロセスを選択してシーンを一致させます
構成されている10を超えるメソッドがありますメタル3D印刷、選択的レーザー融解（SLM）、電子ビーム融解（EBM）、指向エネルギー堆積（DED）などを含む。プロセスには、さまざまな材料にどれだけうまく適応できるか、物事を生産できる速さ、費用がどれだけかかるかに関して、大きな格差があります。たとえば、SLMテクノロジーは、航空機のエンジンブレードなどの複雑な構造部品に適していますが、機器は高価です。 DEDテクニックは、ガスタービンブレードなどの大きな部品を修正するのに適していますが、表面精度はそれほど良くありません。メーカーは、製品の機能に基づいてプロセスを選択する必要があります。たとえば、自動車のコンポーネントメーカーは、SLMテクノロジーを使用して製品をより軽くする必要がありますが、エネルギー機器事業はDED手順を使用して古い機器を修正してダウンタイムを節約する必要があります。
2。デザインについての考え方を変える
メタル3Dプリントは、形状に関しては従来の製造の限界を無視しますが、設計ルールを変更する必要があることも意味します。たとえば、従来のデザインは鋭い角とまっすぐな角度を使用していますが、3Dプリンティングは丸みを帯びた面積と面倒な形状を使用して熱応力を低くします。従来の金型には予約された処理手当が必要ですが、3Dプリントは「ネットモールディング」デザインを使用できます。新しいエネルギー車用のバッテリーパックシェルを印刷するとき、Luoyang Yingchuang Auroraは、トポロジーの最適化を通じて、従来の板金構造をハニカム格子構造に変更しました。これにより、シェルは強く保ちながら30％軽くなり、開発サイクルを6か月から45日に削減しました。この状況では、デザインについての考え方を変えることが、3Dプリントを最大限に活用するための鍵です。
3。品質制御とポスト-処理
ほとんどの場合、Metal 3Dプリントパーツは、適切に機能するために、熱処理、機械加工、サンドブラストなどの余分なステップを通過する必要があります。たとえば、大規模な家庭用航空機用のプラチナフォースプリントが高温等吸着プレス（股関節）を使用して内細孔を取り除く必要があるチタン合金構造部品は、5 -軸リンク処理から±0.05mmの表面精度を取得します。ポスト-処理の問題のために収量の低下を回避するには、従来のメーカーは、現在の投稿-処理機能が3D印刷技術でどの程度うまく機能するかを確認する必要があります。
2、コスト制御：「単一アイテムエコノミー」から「完全なライフサイクル価値」に移行する評価システム
1。出力容量に一致する機器への投資
金属3D印刷機器にはさまざまな価格があります。デスクトップ-レベルの機器には数万元コストがかかりますが、産業-レベルの機器は数千万元です。従来のメーカーは、作成する必要がある商品の数に基づいて機器を選択する必要があります。5000個未満の年間出力を備えたカスタム製品の小さなバッチの場合、単一のレーザーSLM機器を使用できます。年間100,000個以上のピースを必要とする自動車シャーシのような大規模な-スケールプロジェクトの個々のコンポーネントのコストを削減するには、Platinum 10レーザーシステムなどのマルチ-レーザーコラボレーション機器を使用する必要があります。 Huashu High Techは、8つのレーザーデバイスを使用して、将来の電気バイクフレームを作成しました。これにより、印刷時間が72時間から36時間に半分に削減され、ユニットあたりのコストが40％削減されました。
2。材料コストを最大限に活用します
金属粉末の価格は、3Dプリントのコスト全体の30％から50％を占めています。価格は、粉末の純度、粒子サイズの分布、および流動性によって大きく決定されます。従来のメーカーは、次の方法で費用を削減できます。
国内の代替：Xi'an Sailongのような中国企業によって作られた球状チタン合金粉末は、外国の粉末よりも20％多い液体と30％安価です。
粉末リサイクル：スクリーニングおよび再生システムは、融合していない粉末の回収率を90％以上に上げ、材料の損失を削減します。
Multi -材料印刷：この方法では、勾配材料設計を使用して、利用される高価な単一材料の数を削減します。たとえば、Insstekロケットノズルには、アルミニウム青銅の内側層とインコネル625外層があります。
3。隠されたコストを避けます
変更の開始時に見逃しやすいいくつかの隠されたコストを次に示します。
印刷の障害のコスト：1つの印刷障害は、数万個相当の粉末を無駄にする可能性があります。試行錯誤のコストを削減するには、プロセスシミュレーションにデジタルツインテクノロジーを使用する必要があります。知的財産コストの場合、3D印刷には多くのデジタルモデルとプロセスパラメーターが含まれるため、技術的な漏れを止めるためにデータセキュリティ管理システムを設定する必要があります。
認証コスト：Aerospace、Medicineなどのフィールドには、AS9100DやISO 13485などの認定が必要です。認定を取得するのにかかるコストと時間は、変革予算の一部である必要があります。
3、サプライチェーンの再構築：「リニア製造」から「分散コラボレーション」に作られる方法の変更
1。1か所での生産ネットワーク
「ローカル印刷、グローバルディストリビューション」は、メタル3Dプリントで機能する一種の生産です。たとえば、Siemens Energyは、ヨーロッパの顧客向けのガスタービンブレードを迅速に固定するために、ドイツに地域の3D印刷サービスセンターを設立しました。これにより、納期は6週間から72時間に削減されます。重要な市場に3D印刷ノードを配置することにより、従来の企業は在庫と送料を削減し、サプライチェーンをより回復力のあるものにすることができます。
2。デジタルサプライチェーンをまとめます
サプライチェーンは、3D印刷と産業インターネットの組み合わせにより変化しています。たとえば、Boliteの「Intelligent Manufacturing Cloud Platform」は、世界中の300を超えるデバイスの実際の-時間操作ステータスに注意し、印刷割り当てを自動的に割り当て、プロセスパラメーターを最適化することができます。これにより、機器全体の利用率が85％に上昇します。サプライチェーンをよりオープンで協力的にするために、従来のビジネスは、設計、生産、ロジスティクスを含むデジタルプラットフォームを作成する必要があります。
3.リバースエンジニアリングを行う能力の構築
3Dスキャンおよびリバースエンジニアリングは、機器の保守や予備のコンポーネントの作成など、物理オブジェクトをデジタルモデルに迅速に変えることができます。たとえば、ArcelorMittalがThesteelPrintersと協力して5つの-アウトレットノズルを作成すると、3Dスキャンを使用して古いノズルから幾何学的データを取得し、トポロジの最適化と組み合わせて新しい世代の製品を作成しました。これにより、開発時間が4か月から3週間に削減されました。古い機器をデジタル的に適応させる能力を向上させるために、従来のメーカーはリバースエンジニアリングチームを設置する必要があります。
4、才能と組織：「スキルの専門化」から「複合能力」への移行の課題
1。異なる分野での才能の欠如
Metal 3Dプリンティングには、材料科学、機械工学、デジタルモデリング、品質管理など、さまざまな分野のスキルを持つ人々が必要です。たとえば、Huashu High Techの3D印刷エンジニアは、CADモデリング、SLMプロセスパラメーターの最適化、および金属検査をすべて同時に実行できる必要があります。人材プールを構築するには、従来のメーカーは学校（たとえば、大学とともに添加剤の製造ラボを建設する）と協力し、自分の従業員を訓練する（たとえば、DFAMデザイントレーニングを提供することで）、社外から人を雇う必要があります（たとえば、3D印刷体験を持つプロセスエンジニア）。
2。組織の再構築
3Dプリンティングは、物事が「シリアル」から「並列」にどのように作られるかを変えています。つまり、企業はセットアップ方法をより柔軟にする必要があります。たとえば、Boliteは、「プロジェクト{-ベースのプラットフォーム化」戦略を使用します。つまり、航空、薬、車などの業界で垂直プロジェクトチームを設定し、リソースをよりよく利用するために機器、供給、プロセスデータベースを共有します。長い間存在してきたメーカーは、部門の障壁を取り除き、クロス-機能チームを作成し、プロセスを短くする決定を下す必要があります。
3。文化の変化の管理
3D印刷の「高速反復」機能は、従来の製造の「リスク回避」の考え方に反します。たとえば、1台の自動車会社は、3D印刷を追加してから3か月間プロジェクトを先送りにしました。これは、設計および製造部門が「印刷障害」の責任者に同意できなかったためです。企業をより革新的にするために、従来のメーカーは文化を変更する必要があります（たとえば、「試行錯誤」システムを設定することで）。パフォーマンスの評価方法（たとえば、KPIにイノベーションインジケーターを追加する）、知識を共有するためのプラットフォームをセットアップする必要があります（たとえば、内部ケースライブラリを設定することで）。