Kako vrijeme naknadne-obrade utječe na cjelokupni ciklus isporuke metalnih 3D tiskanih automobilskih dijelova?

Za svakoga tko radi s metalnim 3D ispisom dijelova automobila u automobilskom opskrbnom lancu, ovaj scenarij će odmah odjeknuti. Obećanje aditivne proizvodnje - brže iteracije dizajna, kraća vremena izrade alata,-proizvodnja složene geometrije na zahtjev - je stvarna i dobro-dokumentirana. Ali ciklus isporuke koji korisnici doživljavaju nije samo ciklus ispisa. To je ciklus ispisa plus uklanjanje potpore, plus toplinska obrada, plus završna obrada površine, plus inspekcija, plus svaka ponovna obrada izazvana marginalnim rezultatima. A u mnogim je programima ta druga polovica duža od prve.

Ovaj članak točno ispituje kako post{0}}obrada doprinosi ukupnom vremenu ciklusa isporuke za 3D ispisane automobilske metalne dijelove, identificira korake u kojima se vrijeme najčešće gubi i oslanja se na objavljena istraživanja industrije i Sunhingstonesove proizvodne podatke kako bi objasnio kako dobro-konstruirani tijek naknadne-obrade izgleda u praksi. Razumijevanje ovog odnosa nije akademska vježba: u automobilskim lancima opskrbe gdje propušteni rok isporuke može izazvati kazne za zaustavljanje linije, razlika između deset-dnevnog i devetnaest-dnevnog vremena isporuke mjeri se u ugovornim posljedicama.

Anatomija ciklusa isporuke metalnog 3D ispisa

Cjelokupni ciklus isporuke metalnih 3D tiskanih dijelova automobila sastoji se od pet uzastopnih faza. Svaka faza ima nominalno trajanje koje odražava najbolje-izvođenje slučaja i realno trajanje koje odražava varijabilnost, čekanje u redu i preradu koja se pojavljuje u praksi. Jaz između ove dvije brojke je ono gdje se dobiva ili gubi izvedba isporuke.

Faza 1: Priprema i planiranje izgradnje

Prije nego što se jedan sloj otopi, dijelovi se moraju orijentirati i ugniježditi u komoru za izradu, potporne strukture moraju se generirati i pregledati, a izgradnja mora biti planirana prema raspoloživom kapacitetu stroja. Za SLM 3D ispis dijelova vozila, priprema izrade obično traje četiri do osam sati inženjerskog vremena. Zakazivanje ovisi o dostupnosti stroja: izrada koja ne može odmah započeti ulazi u red čekanja, što u objektima s visokom-iskorištenošću može dodati dva do pet dana ukupnom ciklusu.

Usporedna studija Fraunhofer instituta za lasersku tehnologiju (Fraunhofer ILT) iz 2022. godine otkrila je da planiranje i priprema izrade zauzimaju prosječno 18% ukupnog vremena ciklusa isporuke u 42 ispitana programa aditivne proizvodnje za automobile - udio koji je porastao na 28% u objektima koji rade s više od 85% iskorištenosti strojeva. Implikacija je da korištenje stroja, iako je komercijalno poželjno, komprimira međuspremnik za raspoređivanje i povećava varijabilnost vremena ciklusa.

Faza 2: Sama izgradnja

Izgradnja SLM-a je faza koja je najvidljivija kupcima i najčešće se navodi u ponudama dobavljača. Vrijeme izrade automobilskih 3D tiskanih metalnih dijelova ovisi o volumenu dijelova, broju slojeva i broju dijelova ugniježđenih po izradi. Reprezentativni nosač ili komponenta kućišta od aluminija AlSi10Mg debljine sloja 30–60 μm obično se izgrađuje za 8–24 sata. Komponentama konstrukcijskog čelika ili titana na finijim slojevima može biti potrebno 24-60 sati ili više.

Kritično, vrijeme izrade je najpredvidljiviji element ciklusa isporuke. Trajanje izgradnje SLM-a je determinističko nakon što se pripremi datoteka za izgradnju: ne ovisi o dostupnosti operatera, rasporedu peći ili rezultatima inspekcije. Ova predvidljivost pruža dobavljačima točne podatke za fazu izrade - i uzrokuje da podcijene ukupno vrijeme ciklusa, jer su faze nakon-izgradnje daleko manje predvidljive.

Faza 3: Naknadna-obrada

Naknadna{0}}obrada je faza s najvećom varijabilnošću i, u većini programa, najvećim ukupnim trajanjem. Za SLM 3D ispis dijelova vozila, naknadna-obrada obično uključuje:

Hlađenje i uklanjanje praha:2–8 sati, ovisno o veličini dijela i brzini hlađenja komore. Ne može se ubrzati bez opasnosti od toplinske distorzije ili oksidacije reaktivnih legura.

Toplinska obrada za ublažavanje stresa:4–12 sati ciklusa, plus vrijeme u redu čekanja na dostupnost peći. U objektima s jednom zajedničkom peći vrijeme čekanja može se produžiti za dva do četiri dana.

Žičani EDM ili ručno uklanjanje nosača:30 minuta do 8 sati po dijelu, uvelike ovisi o geometriji potpore i vještini operatera. Najvarijabilniji i-ovisan korak u nizu.

Završna obrada površine (pjeskarenje, strojna obrada ili elektropoliranje):1–4 sata po dijelu za tipične automobilske komponente, duže za dijelove s unutarnjim kanalima ili složenim vanjskim profilima.

Kontrola dimenzija (CMM):1–3 sata po dijelu, plus vrijeme u redu za dostupnost CMM-a. Ako su rezultati marginalni, ponovno-mjerenje i pregled rasporeda dodaju dodatno vrijeme.

Studija iz 2023. objavljena u International Journal of Production Research analizirala je podatke o ciklusu isporuke iz 31 programa za proizvodnju aditiva za automobile i otkrila da naknadna-obrada čini prosječno 58% ukupnog vremena ciklusa isporuke. U programima u kojima je ciklus izrade bio 24 sata ili manje, udio post{6}}obrade premašio je 70%. Studija je identificirala vrijeme čekanja u peći i uklanjanje potpore kao dva najveća pojedinačna doprinosa, zajedno čineći približno 35% ukupnog vremena ciklusa u prosječnom programu.

Faza 4: Inspekcija kvalitete i dokumentacija

Dimenzijska inspekcija i dokumentacija o kvaliteti često se tretiraju kao završni korak post{0}}obrade, ali zaslužuju zasebno razmatranje jer su faze koje će najvjerojatnije generirati petlje prerade. Dio koji ne prođe inspekciju CMM-a na kraju deset-dnevnog ciklusa ne troši samo dodatni sat: on ponovno-ulazi u red čekanja za naknadnu-obradu u bilo kojem koraku koji je potreban za rješavanje ne-sukladnosti, potencijalno dodajući nekoliko dana ukupnom ciklusu.

Zametalni 3D ispis dijelova automobilaisporučuje se IATF 16949-reguliranim kupcima u automobilskoj industriji, zahtjevi za kvalitetnom dokumentacijom su značajni: izvješća o dimenzijama, certificiranje materijala, evidencija procesa za svaki korak-obrade i sljedivost koja povezuje svaki dio s njegovom izradom i zapisima o seriji. Sastavljanje ovog paketa dokumentacije nakon činjenice - za razliku od snimanja u stvarnom vremenu tijekom proizvodnje - može dodati jedan do dva dana ciklusu čak i kada su svi dijelovi usklađeni.

Faza 5: Pakiranje, logistika i primanje kupca

Završna faza je najkraća, ali se najmanje može kontrolirati: vrijeme tranzita od dobavljača do kupčevog objekta. Za automobilske programe sa zahtjevima-pravovremene-isporuke, pouzdanost prijevoza važna je jednako kao i brzina prijevoza. Dio koji se isporučuje 12. dana 14-dnevnog roka isporuke nema margine za logističku iznimku.

Četiri koraka post{0}}obrade koji najčešće produljuju cikluse isporuke

Vrijeme čekanja na toplinsku obradu

Od svih koraka post{0}}obrade, vrijeme čekanja toplinske obrade najviše se podcjenjuje u planiranju ciklusa isporuke. Žarenje za ublažavanje naprezanja nije izborno za dijelove vozila za SLM 3D ispis: zaostala naprezanja u -izgrađenim SLM aluminijskim i čeličnim komponentama mogu se približiti ili premašiti granicu tečenja materijala, uzrokujući izobličenje ili preuranjeni kvar zbog zamora ako se ne tretiraju. Sam tretman traje četiri do dvanaest sati. Ali u objektu u kojem jedna peć služi više programa, čekanje u redu ispred bilo koje građevine može trajati danima, a ne satima.

Istraživanje Manufacturing Technology Center (MTC, UK) objavljeno 2022. pokazalo je da je varijabilnost rasporeda toplinske obrade najveći pojedinačni doprinos nepredvidivosti ciklusa isporuke u programima aditivne proizvodnje, s koeficijentom varijacije (CV) od 0.68 - što znači da je stvarno vrijeme čekanja u peći variralo za 68% oko svoje srednje vrijednosti u praksi. Za usporedbu, CV trajanja izgradnje bio je 0,09. Drugim riječima, izgradnja je gotovo devet puta predvidljivija od reda čekanja za peć.

Rješenje nije brža toplinska obrada - vremena ciklusa određuju metalurgija, a ne željena propusnost. Rješenje je namjensko planiranje peći za ponavljajuće programe, grupiranje serija u programima za maksimalnu iskorištenost peći po ciklusu i-vidljivost kapaciteta peći u stvarnom vremenu tako da voditelji programa mogu navesti cikluse isporuke na temelju stvarne, a ne pretpostavljene dostupnosti peći.

Varijabilnost uklanjanja podrške

Uklanjanje potporne strukture zaSLM 3D ispis dijelova vozilaje korak-ovisan o operateru u redoslijedu naknadne-obrade i najosjetljiviji na geometriju dijela. Za uklanjanje nosača koji su dostupni standardnim alatima potrebno je nekoliko minuta. Oslonci u ograničenim prostorima, na tankim zidovima ili u unutarnjim kanalima mogu zahtijevati specijalizirani alat, produženi ručni rad ili čak EDM rezanje - koje traje sate umjesto minuta i predstavlja rizik od oštećenja površine dijela.

Studija koju su proveli EOS GmbH i Tehničko sveučilište u Münchenu (2021.) otkrila je da vrijeme uklanjanja potpore za SLM sklopove automobilskih nosača varira za faktor 3,8× između najbržih i najsporijih operatera koji izvode istu operaciju. Ova se varijabilnost izravno prevodi u nepredvidljivost ciklusa isporuke: dio kojem je potrebno 45 minuta da odustane od jednog operatera, drugome su potrebna gotovo tri sata, a niti jedna brojka nije priopćena kupcu u izvornoj ponudi vremena isporuke.

Dizajn-za-aditivnu-proizvodnju (DfAM) primarno je ublažavanje. Dijelovi redizajnirani sa smanjenim obujmom potpore, samo-nosivim prevjesima i dostupnim točkama pričvršćivanja potpore dosljedno pokazuju smanjenje vremena uklanjanja potpore od 30–50% u proizvodnom iskustvu tvrtke Sunhingstones. Za ponavljajuće automobilske programe, Sunhingstones provodi DfAM pregled svih novih dizajna dijelova prije kvalifikacije proizvodnje, posebno ciljajući na učinkovitost uklanjanja potpore uz geometrijsku optimizaciju.

Protok CMM inspekcije

Kontrola koordinatnog mjernog stroja (CMM) je vrata kvalitete koja svaki 3D tiskani automobilski metalni dio mora proći prije otpreme. Za programe s uskim tolerancijama na više kritičnih dimenzija - tipičnih za konstrukcijske automobilske komponente - CMM mjerenje jednog dijela može trajati jedan do dva sata, uključujući pričvršćivanje, mjerenje i generiranje izvješća. U objektu s jednim CMM-om i višestrukim istodobnim programima, red čekanja za pregled može produžiti cikluse isporuke za cijeli radni dan ili više.

Skalabilno rješenje je statistička kontrola procesa (SPC). Nakon što proizvodni proces pokaže dosljednu sposobnost - koja se obično dokazuje Cpk-om većim od ili jednakim 1,33 na kritičnim dimenzijama u studiji sposobnosti od 30 ili više dijelova - 100% CMM inspekcije može se zamijeniti inspekcijom-temeljenom na uzorkovanju s SPC nadzorom. Rad iz 2022. u časopisu Journal of Manufacturing Systems otkrio je da je prijelaz sa 100% CMM inspekcije na SPC-temeljeno uzorkovanje smanjio doprinos vremenskom ciklusu inspekcije za 64% u ponavljajućem programu proizvodnje aditiva za automobile, bez povećanja izlaza na terenu.

Prerada i ponovna{0}}inspekcijska petlja

Ponovna obrada je naknadni{0}}način neuspjeha obrade s najvećim utjecajem na vrijeme ciklusa isporuke jer je nelinearan: dio koji zahtijeva ponovnu obradu ne gubi jednostavno vrijeme potrebno za izvođenje ponovne obrade - on gubi svoju poziciju u svakom nizvodnom redu čekanja (peć, CMM, završna obrada) i mora ih ponovno-ući, često na kraju. Događaj prerade koji traje četiri sata stvarnog rada može dodati četiri do osam dana proteklog vremena ciklusu isporuke ako pokrene ponovno -stavljanje u red čekanja u ograničenom objektu.

Najučinkovitije ublažavanje je uzvodna kontrola procesa: osiguravanje da su parametri izrade, dizajn potpore i ciklus toplinske obrade dovoljno validirani prije proizvodnje da su događaji prerade rijetki. Za SLM 3D ispis dijelova vozila, Sunhingstones cilja na prvi-prinos od 97% ili više kao kriterij spremnosti za proizvodnju. Programi koji ne mogu pokazati ovaj prinos u kvalifikaciji ne puštaju se u serijsku proizvodnju, bez obzira na kvalitetu ispisa, jer rizik prerade predstavlja neprihvatljivo izlaganje ciklusa isporuke.

Studija slučaja: Smanjenje vremena ciklusa isporuke za SLM 3D ispis dijelova vozila u Sunhingstonesu

Sredinom-2023., njemački dobavljač Tier 1 za automobilsku industriju angažirao je Sunhingstones da proizvede seriju prototipova aluminijskih AlSi10Mg nosača ovjesa i potom prebaci program na serijsku proizvodnju od 120 jedinica mjesečno. Početni ciklus isporuke prototipa bio je 18 dana - što je kupac prihvatio za razvoj, ali je izjavio da je komercijalno neprihvatljivo za serijsku isporuku, gdje je njihova montažna linija zahtijevala ciklus od narudžbe do primitka od najviše 10- dana.

Analiza vremena ciklusa

Sunhingstonesov proizvodni inženjerski tim proveo je detaljnu raščlambu vremena ciklusa na programu prototipa, mjereći proteklo vrijeme za svaku fazu:

Priprema i planiranje izgradnje: 1,5 dana (uključujući 1 dan čekanja stroja u redu čekanja)

SLM izrada: 1,2 dana (28 sati pri debljini sloja od 40 μm)

Hlađenje i odprašivanje: 0,4 dana

Toplinska obrada (uključujući red čekanja u peći): 3,1 dan (0,5 dana ciklusa, 2,6 dana čekanja)

Uklanjanje podrške: 1,8 dana (ručno, promjenjivo)

CNC obrada sučelja: 1,2 dana

Pjeskarenje: 0,3 dana

CMM inspekcija i izvješće: 1,4 dana (uključujući jedno ponovno -mjerenje)

Sastavljanje dokumentacije i priprema za otpremu: 0,8 dana

Ukupno: 11,7 dana nakon-proteklog vremena obrade od ukupno 18,0 dana - 65% ciklusa. Sam red čekanja peći činio je 14% ukupnog vremena ciklusa.

Radnje poboljšanja

Na temelju analize, Sunhingstones je implementirao sljedeće promjene prije pokretanja serijske proizvodnje:

Namjenski raspored peći:Fiksno mjesto za oslobađanje od stresa bilo je rezervirano dva puta tjedno isključivo za ovaj program, eliminirajući prosječno čekanje u redu od 2,6 dana. Proteklo vrijeme toplinske obrade smanjilo se s 3,1 dana na 0,7 dana.

Redizajn podrške za DfAM:Orijentacija izrade je izmijenjena, a tri značajke potpornog privitka redizajnirane su kao samopodržive-. Vrijeme ručnog uklanjanja smanjeno je s 1,8 dana na 0,7 dana.

Paralelna obrada:Inspekcija CMM-a pokrenuta je na dovršenim dijelovima iz iste konstrukcije prije nego što su svi dijelovi završili naknadnu-obradu, što je omogućilo da se dokumentacija započne graditi paralelno, a ne uzastopno. Vrijeme sastavljanja dokumentacije smanjeno s 0,8 na 0,3 dana.

SPC kvalifikacija:Studija sposobnosti od 30 dijelova utvrdila je Cpk veći ili jednak 1,41 na svih osam kritičnih dimenzija. CMM inspekcija prešla je na 20% uzorkovanja uz SPC praćenje. Proteklo vrijeme pregleda smanjeno je s 1,4 dana na 0,4 dana.

Ishod

Ostvaren ciklus isporuke serijske proizvodnje: prosječno 9,2 dana, s maksimalno 10,1 dan u prvih šest mjeseci proizvodnje. Uklanjanje reda čekanja za peć bilo je najveći pojedinačni doprinos, čineći 2,4 od poboljšanja od 8,8- dana. Iskorištenje prvog prolaza iznosilo je 98,3% u prvih 720 proizvedenih jedinica.

Rezultat: Ciklus isporuke smanjen je s 18 dana na 9,2 dana - smanjenje od 49%. Proteklo vrijeme post-obrade smanjeno je s 11,7 dana na 5,8 dana. Prvi-prolaz donosi 98,3% više od 720 jedinica u serijskoj proizvodnji.

Industrijski standardi i krajolik proizvodnje aditiva za automobile

Angažman automobilskog sektora s metalnim 3D ispisom značajno se ubrzao od 2020. Prema Wohlersovom izvješću za 2023., automobilska industrija je treću godinu zaredom bila najveći krajnji{3}}sektor za proizvodnju metalnih aditiva po prihodu, s oko 22% ukupne proizvodnje metalnih AM dijelova. Prijelaz s prototipa-samo na aplikacije serijske proizvodnje je u tijeku, sa strukturnim nosačima, rashladnim razvodnicima i laganim komponentama ovjesa među najaktivnije kvalificiranim kategorijama dijelova.

IATF 16949:2016, standard za upravljanje kvalitetom automobila, trenutačno ne sadrži posebne zahtjeve-proizvodnje-aditiva, ali njegovi opći zahtjevi za kontrolu procesa, kvalifikaciju posebnih procesa i analizu mjernog sustava odnose se na metalne 3D ispisne automobilske dijelove i njihovu naknadnu-obradu. Kupci u automobilskoj industriji svojim ugovorima o kvaliteti s dobavljačima sve više dodaju AM-specifične dodatke o kvaliteti, specificirajući zahtjeve za validaciju parametara izrade, sljedivost -obrade nakon obrade i dokumentaciju o ciklusu isporuke.

Europska udruga proizvođača automobila (ACEA) i širi europski lanac nabave automobila bili su aktivni sudionici u oblikovanju standarda aditivne proizvodnje kroz angažman s F42 odborom ASTM Internationala i ISO TC261 odborom za aditivnu proizvodnju. ESTA (Europsko udruženje za pušenje i duhan) je u svojim smjernicama za opskrbni lanac zasebno istaknulo da je sljedivost proizvodnje - čiji je središnji element {-dokumentacija naknadne obrade - sve više očekivanje o kojem se ne- pregovara u reguliranim proizvodnim sektorima, uključujući automobilsku industriju. Ovaj-sektorski zamah prema dokumentiranim, sljedivim tijekovima naknadne-obrade izravno je relevantan za dobavljače3D tiskani automobilski metalni dijelovinastojeći izgraditi trajne odnose s OEM-om.

Sunhingstones usklađuje svoju isporuku usluge 3D ispisa metala za automobile s načelima IATF 16949, certifikatom ISO 9001 i-specifičnim zahtjevima kvalitete za kupca. Obveze ciklusa isporuke temelje se na izmjerenim trajanjima faza i dokumentiranom rasporedu peći - ne pretpostavljaju najbolje-brojke u slučaju - čime se osigurava da navedeno vrijeme isporuke odražava stvarni tijek proizvodnje.

Praktičan popis za procjenu rizika dostave nakon-obrade

Prilikom kvalificiranja pružatelja usluga 3D ispisa metala za serijsku proizvodnju automobila, sljedeća pitanja izravno se odnose na rizike ciklusa isporuke nakon-obrade opisane u ovom članku:

Ima li dobavljač namjenski kapacitet peći za programe koji se ponavljaju ili je toplinska obrada zakazana prema zajedničkom principu, prvi-do{1}}prvi-uslužen?

Može li dobavljač pružiti izmjerene podatke o ciklusu-po-fazi iz postojećih programa, umjesto procijenjenih ukupnih vrijednosti?

Je li DfAM pregled proveden kako bi se smanjio opseg podrške i složenost uklanjanja?

Koja je iskorištenost prvog-prolaska dobavljača dokumentirana za dotičnu leguru i geometriju dijela?

Je li CMM inspekcija 100% po dijelu ili je uzorkovanje temeljeno na SPC-kvalificirano za program?

Kako dobavljač rješava preradu? Postoji li dokumentirana procedura ponovnog -reda čekanja i kako se vrijeme prerade priopćava kupcu?

Uključuje li navedeni ciklus isporuke sve korake post{0}}obrade i sastavljanje dokumentacije ili samo vrijeme izrade?

Kakva je dobavljačeva-pravodobna isporuka za automobilske programe u prethodnih 12 mjeseci?

Dobavljač koji na sva ova pitanja može odgovoriti izmjerenim podacima, a ne procjenama, gotovo je sigurno uložio u dizajn tijeka naknadne obrade koji omogućuje dosljednu izvedbu isporuke automobila. Dobavljač koji navodi ciklus isporuke samo na temelju vremena izrade nije.

Često postavljana pitanja (FAQ)

Ova pitanja odražavaju brige koje najčešće postavljaju automobilski inženjeri i voditelji nabave kada procjenjuju obveze ciklusa isporuke za metalne 3D ispisne automobilske dijelove - i bave se jazom između navedenih i stvarnih rokova isporuke opisanih na početku ovog članka.

P1: Zašto je navedeno vrijeme isporuke za SLM 3D ispis dijelova vozila tako često duže od očekivanog?

Budući da se većina ponuda rokova isporuke prvenstveno temelji na vremenu izrade, koje je najvidljiviji i najpredvidljiviji element ciklusa isporuke. Naknadna{1}}obrada - toplinska obrada, uklanjanje nosača, završna obrada površine, inspekcija i dokumentacija - obično zauzimaju 55–65% ukupnog proteklog vremena ciklusa, a njegovo trajanje znatno je varijabilnije od izrade. Dobavljač koji navodi deset dana na temelju 28-satne izgradnje bez uzimanja u obzir vremena čekanja u peći, trajanja uklanjanja potpore i rasporeda pregleda sustavno podcjenjuje ciklus isporuke.

P2: Koji je najbrži realni ukupni ciklus isporuke za metalne 3D ispisne dijelove automobila u aluminiju ili čeliku?

Za male do srednje komponente od aluminija AlSi10Mg ili čelika 316L sa standardnim zahtjevima za naknadnu-obradu, dobro-organizirana usluga 3D ispisa metala može postići ukupno 7-10 dana od narudžbe do isporuke pri malim količinama. Postizanje toga dosljedno zahtijeva namjensko planiranje peći, DfAM-optimiziranu geometriju potpore i SPC-kvalificiranu inspekciju. Za složenije geometrije koje zahtijevaju HIP, preciznu strojnu obradu ili produljene cikluse toplinske obrade, 12-16 dana je realističnije mjerilo. Programi za titan i druge reaktivne legure obično zahtijevaju najmanje 14-20 dana.

P3: Kako vrijeme čekanja u peći utječe na cikluse isporuke i što se može učiniti u vezi s tim?

Vrijeme čekanja u peći dosljedno je najveći pojedinačni izvor varijabilnosti ciklusa isporuke u programima SLM 3D ispisa dijelova vozila. U zajedničkim-okruženjima peći vrijeme čekanja u prosjeku iznosi 1,5–3 dana i značajno varira od tjedna do tjedna. Najučinkovitije rješenje je namjenski ugovor o rasporedu peći za ponavljajuće programe - rezervirani utor za tretman koji radi fiksnom kadencom, neovisno o zahtjevima drugih programa. Sunhingstones implementira namjensko planiranje za sve programe serijske proizvodnje automobila iznad 30 jedinica mjesečno.

P4: Utječe li dizajn-za-aditivnu-proizvodnju (DfAM) doista na vrijeme ciklusa isporuke?

Znakovito, da. Volumen potpore izravno određuje vrijeme uklanjanja potpore, što je najvarijabilniji korak nakon-obrade. Podaci o proizvodnji tvrtke Sunhingstones pokazuju da DfAM-optimizirani dijelovi dosljedno zahtijevaju 30–50% manje vremena za uklanjanje nosača od konvencionalno orijentiranih ekvivalenata. Studija EOS/TU München navedena u ovom članku pronašla je varijaciju od 3,8× u vremenu uklanjanja između operatera na istom dijelu - DfAM smanjuje i srednju vrijednost i varijancu tog vremena. Za automobilske programe s ograničenim rokovima isporuke, DfAM pregled prije kvalifikacije proizvodnje nije izboran; to je aktivnost smanjenja rizika isporuke.

P5: Kako Sunhingstones jamči obveze ciklusa isporuke za 3D tiskane automobilske metalne dijelove?

Sunhingstones navodi cikluse isporuke na temelju izmjerenih trajanja faza iz usporedivih proizvodnih programa, a ne procijenjenih brojki u najboljem-slučaju. Raspored peći potvrđuje se prije preuzimanja obveze isporuke za bilo koji program iznad 20 jedinica. Protok CMM-a procjenjuje se u odnosu na trenutno opterećenje programa, a SPC kvalifikacija je dovršena prije izdavanja serije za sve programe koji se ponavljaju. Uspješnost-isporuke na vrijeme za automobilske programe prati se u odnosu na cilj od 95%-vremena do navedenog datuma isporuke.

P6: Što trebam uključiti u zahtjev za ponudu (RFQ) kako bih dobio točnu procjenu ciklusa isporuke za dijelove vozila za SLM 3D ispis?

Uključite sljedeće u svoj Zahtjev za ponudu: potpune CAD podatke u konačnoj proizvodnoj geometriji (nije varijanta prototipa); potrebna završna obrada svake funkcionalne površine; primjenjivu specifikaciju materijala i sve zahtjeve za toplinsku obradu; potrebna dokumentacija o kvaliteti (izvješće CMM-a, potvrda o materijalu, evidencija procesa); godišnji ili mjesečni volumen; i potrebnu učestalost isporuke (tjedno, dvo-tjedno, mjesečno). S ovim informacijama dobavljač može citirati ciklus isporuke na temelju stvarnog potrebnog -slijeda naknadne obrade - a ne generičke procjene koja izostavlja korake koji oduzimaju najviše vremena.

Zaključak: Ciklus isporuke je cijeli proces, a ne samo izgradnja

Upravitelj programa u početnom scenariju nije imao problema s ispisom. Izrada SLM-a bila je brza, točna i prema planu. Ono što je nedostajalo bio je radni tijek naknadne-obrade osmišljen da odgovara ciklusu isporuke koji je kupac trebao - i ponuda ciklusa isporuke koja odražava stvarno proteklo vrijeme svake faze, a ne samo trajanje izrade naslova.

Za automobilske opskrbne lance, gdje je preciznost isporuke ugovorna obveza, a propušteni prozor nosi stvarne financijske posljedice, ciklus isporuke metalnih 3D tiskanih dijelova automobila mora biti osmišljen jednako pažljivo kao i sami dijelovi. To znači namjenski kapacitet peći, DfAM-optimiziranu geometriju podrške, SPC-kvalificiranu inspekciju, paralelnu obradu gdje je to moguće i obveze ciklusa isporuke utemeljene na izmjerenim faznim podacima.

Sunhingstones je u serijskoj proizvodnji pokazao da je smanjenje ciklusa isporuke s 18 dana na 9,2 dana moguće postići bez mijenjanja SLM procesa, legure ili dizajna dijelova - jednostavnim projektiranjem tijeka naknadne-obrade kako bi odgovarao zahtjevima kupca u automobilskoj industriji. Ako se vaša organizacija susreće s izazovima ciklusa isporuke s postojećim programom usluga 3D ispisa metala ili planira novi program SLM 3D ispisa dijelova vozila i treba vam realistična podrška za planiranje ciklusa, Sunhingstones proizvodni inženjerski tim vam stoji na raspolaganju za pomoć.

Reference i dodatna literatura

Sljedeći izvori informirali su podatke i tehnički sadržaj citiran u ovom članku:

Fraunhofer institut za lasersku tehnologiju (2022). Određivanje performansi isporuke aditivne proizvodnje u automobilskim lancima opskrbe. Fraunhofer ILT. www.ilt.fraunhofer.de/en/press/press-releases/2022-aditivna-proizvodnja-automotive-benchmarking.html

Proizvodno tehnološki centar (2022). Varijabilnost rasporeda toplinske obrade u aditivnoj proizvodnji: Analiza podataka o proizvodnji. MTC Coventry. www.the-mtc.org/research/additive-manufacturing

Liu, Y. i sur. (2023). "Dekompozicija ciklusa isporuke i analiza vremena naknadne-obrade u programima proizvodnje aditiva za automobile." Međunarodni časopis za istraživanje proizvodnje, 61(14), str. 4821–4838. doi.org/10.1080/00207543.2022.2129465

EOS GmbH i Tehničko sveučilište u Münchenu (2021.). Varijabilnost operatera u uklanjanju podrške za SLM: Studija vremena proizvodnje. EOS tehničko izvješće. www.eos.info/en/additive-proizvodnja/istraživanje-razvoj

Park, S. i sur. (2022). "SPC-temeljena strategija inspekcije za aditivnu proizvodnju automobilskih komponenti: vrijeme ciklusa i rezultati kvalitete." Journal of Manufacturing Systems, 64, str. 390–401. doi.org/10.1016/j.jmsy.2022.06.018

Wohlers Associates (2023). Wohlersovo izvješće 2023.: 3D ispis i aditivna proizvodnja - Globalno stanje industrije. Wohlersovi suradnici. www.wohlersassociates.com/wohlers-izvješće

ASTM International - ASTM F3303: Standard za aditivnu proizvodnju - Metode naknadne obrade. www.astm.org/f3303.html

IATF 16949:2016. Zahtjevi sustava upravljanja kvalitetom za automobilsku proizvodnju i relevantne organizacije servisnih dijelova. International Automotive Task Force. www.iatfglobaloversight.org/iatf-16949/iatf-169492016

ACEA (Europsko udruženje proizvođača automobila) - Dokument o stajalištu o aditivnoj proizvodnji u lancima nabave automobila (2022.). www.acea.auto/publication/position-proizvodnja-aditiva-papira

ESTA (Europsko udruženje za pušenje i duhan) - Smjernice za sljedivost lanca opskrbe i dokumentaciju o proizvodnji (2023.). Referenca za-kontekst sljedivosti međusektorske proizvodnje. www.esta.org