Аддитивные и Гибридные Технологии: Революция в Производстве

У владельцев производств есть одна общая проблема: все стандартные методы снижения стоимости изготовляемой продукции уже внедрены, внутренние ресурсы задействованы. Но для того, чтобы увеличивать прибыль и находиться впереди конкурентов, этого постепенно становится мало. В такой ситуации решением может стать внедрение аддитивных технологий.

Что такое аддитивные технологии

При аддитивном характере производства сокращается время цикла, прямые затраты живого труда и затрат на оборудование для производства того количества товара, которое будет потреблено в месте производства. Экономические успехи новой технологии связаны с потрясающей гибкостью, кардинально, до 50 раз и более сокращающей время реакции при производстве «под заказ», с резким сокращением затрат на сборку, что уменьшает не только косвенные, но и прямые затраты.

Аддитивные технологии не только позволяют производить товары по индивидуальным заказам, но и наделять их уникальными, индивидуально определенными свойствами. Поскольку в аддитивных технологиях каждый экземпляр изделия изготавливается отдельно от остальных, его легко модифицировать, изменить фактуру, цвет, форму и другие свойства по пожеланиям конкретного заказчика. Технологические процессы 3D печати позволят производителю предоставлять заказчику не только разнообразные варианты форм, размеров и цветов, но и предлагать продукцию с более высокими характеристиками.

Короткие сроки производства позволяют отказаться от больших товарных запасов продукции, быстро реагировать на изменение спроса и производить продукции ровно столько, сколько нужно для удовлетворения реального спроса. Хорошая масштабируемость аддитивных технологий предоставляет широкий выбор мест производства и позволяет плавно наращивать мощности.

3D принтеры могут работать параллельно и непрерывно в режиме 24/7, десятки принтеров могут при необходимости печатать одинаковую продукцию. Автоматизация и роботизация совместной работы десятков и сотен 3D принтеров позволит добиться коротких сроков производства, высокой гибкости и рентабельности при производстве мелких или средних серий изделий. При этом переналадка оборудования для перехода на выпуск другой продукции практически отсутствует.

Производство там, где есть свободные мощности, дешевле электроэнергия и расходные материалы (раньше - где дешевле труд). Размещать 3D печать можно где угодно - на существующих заводах, кораблях, спутниках, грузовиках, и т.д.

Для чего это нужно

Аддитивные технологии позволяют:

• Убрать конструкторские и технологические ограничения (накладываемые традиционной технологией), делать детали сколь угодно геометрически сложными и полыми, применять принципы проектирования «по потокам сил»/оптимизации топологии деталей и бионического дизайна (использование элементов и «идей» живой природы в проектировании сложных технических устройств и конструкций) без операций сборки, позволяет значительно, на 60% и более, снизить массу силового каркаса сложных технических устройств с одновременным улучшением прочностных характеристик.
• Наладить производство с потрясающей гибкостью, с сокращением до 50 и более раз времени реакции при изготовлении «под заказ» и товарно-материальных запасов при изготовлении «под наличие», с резким сокращением затрат на сборку, что уменьшает не только косвенные, но и прямые затраты. В результате общие затраты на аддитивное производство продукции могут быть меньше, чем с использованием традиционных процессов.
• Разрабатывать и применять новые материалы, недоступные ранее. Новые материалы для 3D печати позволяют использовать традиционные материалы нетрадиционным образом (послойной «укладкой» либо струйным «напылением» основного, вспомогательного материала и/или связующего вещества), или дополнительно еще и сочетают в одном материале качества различных традиционных материалов.

Что даст внедрение 3D технологий

• Устранение технологических ограничений при разработке новых изделий за счет замены технологий (до 30%)
• Обеспечение снижения массы деталей (до 60%) за счет использование принципов проектирования «по потокам сил»
• Сокращение циклов подготовки производства (в 10-50 раз)
• Устранение дефицита высококвалифицированных рабочих кадров в области механообработки и сборки
• Обеспечение высокой рентабельности мелкосерийного выпуска продукции по индивидуальным заказам
• Отказ от вспомогательных производственных материалов
• Отказ от парка механообрабатывающего оборудования, энерготехнологического оборудования (печи, автоклавы, вакуум-формовочные машины и т.п.)
• Сокращение отходов производства

Аддитивные технологии в машиностроении

Машиностроение сегодня является одним из самых крупных заказчиков аддитивных технологий, потому, как традиционные процессы проектирования, производства и логистики уже практически исчерпали свой потенциал. Инновационные подходы предлагают неожиданные решения в плане проектирования, использования принципиально новых материалов, высокой гибкости и скорости бизнес- и технологических процессов, безопасности, компактизации производства, кадровой эволюции:

• Устранение технологических ограничений при разработке новых изделий за счет замены технологий (до 30%)
• Обеспечение снижения массы деталей (до 60%) за счет использование принципов проектирования «по потокам сил»
• Сокращение циклов подготовки производства (в 10-50 раз)
• Устранение дефицита высококвалифицированных рабочих кадров в области механообработки и сборки
• Обеспечение высокой рентабельности мелкосерийного выпуска продукции по индивидуальным заказам
• Отказ от вспомогательных производственных материалов
• Отказ от парка механообрабатывающего оборудования, энерготехнологического оборудования (печи, автоклавы, вакуум-формовочные машины и т.п.)
• Сокращение отходов производства
• Сокращение складских и производственные площадей в 3-5 раз

Что это даст

Применение аддитивных технологий позволит предприятию поднять уровень разработки и производства, сократить сроки и стоимость, что позволит выпускать конкурентоспособную продукцию высочайшего качества в кратчайшие сроки с соблюдением принятых в отрасли темпов прироста производства. После выполнения проекта интеграции предприятие получит текущую оценку состояния цифровизации своих бизнес-процессов и производства, а также будет иметь представление о целесообразности внедрения аддитивных технологий в имеющиеся технологические процессы.

Мы подберем для вас как проверенные временем, так и молодые, но чрезвычайно перспективные технологии, которые в кратчайшие сроки позволят решить поставленные руководством предприятия задачи. Если в результате выполнения проекта мы сможем продолжить интеграцию (осуществить внедрение) оборудованием и программным обеспечением из нашего портфеля предложений - заказчику будут предложены наши решения “под ключ”. Если спектр предлагаемых нами решений не сможет удовлетворить выполнение проекта в соответствии с его результатами - мы порекомендуем локальных компаний-лидеров соответствующих технологий.

Заказать интеграцию

Аддитивные технологии в медицине и стоматологии

Аддитивные технологии для медицинского и стоматологического применения используются преимущественно для индивидуальной работы с пациентами клиник, сокращая сроки и стоимость изготовления продукции, минимизируя неудобства клиентов в дооперационный период, а также получении протезов и оттисков на этапе планирования на основе компьютерной, магнитно-резонансной томографий и 3D сканирования.

Аддитивные технологии используются для:

• планирования хирургических операций (3D печать костей, органов, системы нервов и сосудов мозга и пр.)
• воспроизведения внутренних органов и частей тел для проведения обучения врачей и студентов ВУЗов
• челюстно-лицевого, зубного и эндопротезирования
• изготовления приборов и контейнеров с возможностью автоклавирования
• производства оснастки (мастер-моделей) для технологий литья
• персонализации производства заушных слуховых аппаратов, примерочных виниров, ортодонтических элайнеров, капп и т.п.

Применение аддитивных технологий позволит:

• сократить циклы дооперационной диагностики (в 10-20 раз) минимизируя риск врачебной ошибки
• быстро и наименее затратно получать высоко реалистичные модели органов и частей человека и животных для анатомических исследований
• обеспечить высокую рентабельность мелкосерийного выпуска качественной медицинской продукции по индивидуальным заказам за счет сокращения производственного цикла (в 10 и более раз)
• отказаться от высококвалифицированных мастеров по изготовлению пресс-форм, подгонке корпусов и поэтапной ручной обработки
• отказаться от вспомогательных производственных материалов
• сократить складские и производственные площади в 3-5 раз.

Что это даст

После выполнения проекта интеграции медицинское учреждение или зуботехническая лаборатория получит текущую оценку состояния цифровизации своей деятельности и производства, а также будет иметь представление о целесообразности внедрения аддитивных технологий в имеющиеся процессы. Мы подберем для вас как проверенные временем, так и молодые, но чрезвычайно перспективные технологии, которые в кратчайшие сроки позволят решить поставленные руководством задачи. Если в результате выполнения проекта мы сможем продолжить интеграцию (осуществить внедрение) оборудованием и программным обеспечением из нашего портфеля предложений - заказчику будут предложены наши решения “под ключ”. Если спектр предлагаемых нами решений не сможет удовлетворить выполнение проекта в соответствии с его результатами - мы порекомендуем локальных компаний-лидеров соответствующих технологий.

Заказать интеграцию

В других отраслях

Технологии 3D печати привносят ощутимый вклад в строительную отрасль, позволяя:

• устранить технологические ограничения при разработке новых конструкций зданий за счет замены технологий (до 100%)
• сократить циклы строительства в 10 и более раз
• сократить стоимость проектов на 40% и более
• сократить количество рабочих кадров, ручной труд и человеческую ошибку
• использовать распространенные строительные материалы, а также разрабатывать и использовать новые под индивидуальные заказы
• отказаться от вспомогательных строительных материалов и инструмента
• обеспечить высокую рентабельности индивидуальных заказов
• сократить отходы производства и брак
• сократить затраты на транспортировку материалов, погрузо-разгрузочные работы, работу спецтехники в 3 и более раз

Что это даст

Применение строительных технологий 3D печати дает возможность уже сейчас опытным и молодым строительным организациям получить преимущества по всем ключевым критериям возведения зданий: времени, стоимости, сложности, кадров, ошибок, брака, логистики и т.п.

После выполнения проекта интеграции строительная организация получит текущую оценку состояния цифровизации своих бизнес-процессов и производства, а также будет иметь представление о целесообразности внедрения аддитивных технологий в имеющиеся технологические процессы. Мы подберем для вас как проверенные временем, так и молодые, но чрезвычайно перспективные технологии, которые в кратчайшие сроки позволят решить поставленные руководством предприятия задачи. Если в результате выполнения проекта мы сможем продолжить интеграцию (осуществить внедрение) оборудованием и программным обеспечением из нашего портфеля предложений - заказчику будут предложены наши решения “под ключ”. Если спектр предлагаемых нами решений не сможет удовлетворить выполнение проекта в соответствии с его результатами - мы порекомендуем локальных компаний-лидеров соответствующих технологий.

Заказать интеграцию

Материалы

На сегодняшний день хорошо зарекомендовали себя два метода аддитивного производства. Синтез на подложке - расплавление материала в заранее сформированном слое (PBF) - представляет собой метод изготовления деталей путем послойного сплавления материала в порошковом слое. Метод прямого подвода энергии и материала - прямая лазерная наплавка (DED) - подразумевает подачу материала в виде порошка или проволоки в место построения и наплавление его на деталь с помощью лазера. Специальной областью применения аддитивной технологии является гибридная обработка. Многие производители уже интегрируют лазерную обрабатывающую головку в свои станки с ЧПУ. Эта комбинация аддитивных и субтрактивных процессов производства открывает совершенно новые области применения.

Пластмассы

Термопласты

Широко используемые в промышленности термопласты: ABS пластик и различные смеси на его основе, поликарбонат и различные смеси на его основе, полиамид/нейло...

Аддитивные технологии открывают новые возможности производства. Однако для того, чтобы в полной мере воспользоваться этими возможностями, требуется инновационное решение CAD/CAM. И здесь на помощь приходит hyperMILL®.

Финишная обработка детали, изготовленной аддитивным способом из алюминия