مطالعه پیمایشی: ساخت افزودنی، گشودن فازهای جدید در تولید سری
نویسنده: Jokddy
2023-08-26
نگاهی به گذشته از توسعه تولید افزودنی: از مقدار کمی از ساخت قالب که برای تحقیقات علمی و آموزش در مراحل اولیه استفاده میشود، تا تولید تعداد کمی از محصولات در چاپگرهای خانگی درجه مصرفکننده در مرحله رشد، و تا مرحله توسعه سریع دو شرکت هواپیمایی و سایر زمینهها با خروجی سالانه 1000 قطعه و 1000 قطعه تولید انبوه از طریق جادهای صنعتی شدن از ناآشنایی به شناخت، از کودکی تا بلوغ؛
دستیابی به خروجی سالیانه از ده ها هزار تا میلیون قطعه: اگرچه تولید افزودنی در صنایع مختلف شکوفا و میوه می دهد، اما با رعایت کاربردهای خاص، به سه دسته نیازهای تعمیری، نیازهای فردی و نیازهای دسته کوچک و تقاضای دسته کوچک با خروجی سالانه 10000 قطعه تا 10 میلیون قطعه مهم سالانه سه میلیون قطعه یا حتی 10 میلیون قطعه بزرگ از تقاضای دسته ای، تقسیم می شود. مورد نیاز، یعنی هزینه کم، راندمان بالا و سازگاری؛
این سه عنصر ضروری هستند: برای دستیابی به سه مورد فوق، باید تجهیزات، فناوری و مواد را بهبود بخشید. از نظر کاهش هزینه، کاهش قیمت تجهیزات و پودر، بهبود راندمان چاپ، استفاده از ظرفیت و بهبود بازده همگی مهم هستند. اثر خوب؛ از نظر بهبود راندمان، عملیات خط مونتاژ، افزایش تعداد منابع نور و افزایش ضخامت لایههای چاپ، کارایی را تا حد زیادی بهبود بخشیده است. از نظر ثبات، استقرار یک سیستم استاندارد از پودر تا تجهیزات تا خدمات چاپ و کارخانجات بدون سرنشین به طور موثر مشکل ثبات تولید انبوه محصولات را حل خواهد کرد.
از تعمیر تقلیدی تک تکه تا تولید آزمایشی نمونه 100 قطعه، از عرضه در دسته کوچک از 10000 قطعه تا تحویل پایدار و ثابت محصول از میلیونها قطعه، تولید مواد افزودنی به طور مداوم فضای جایگزینی بالقوه خود را گسترش میدهد در حالی که از گلوگاههای فرآیند خود میشکند. با ظهور کاربردهای دسته ای، سقف صنعت بازتر خواهد شد.
دستیابی به خروجی سالیانه از ده ها هزار تا میلیون قطعه: اگرچه تولید افزودنی در صنایع مختلف شکوفا و میوه می دهد، اما با رعایت کاربردهای خاص، به سه دسته نیازهای تعمیری، نیازهای فردی و نیازهای دسته کوچک و تقاضای دسته کوچک با خروجی سالانه 10000 قطعه تا 10 میلیون قطعه مهم سالانه سه میلیون قطعه یا حتی 10 میلیون قطعه بزرگ از تقاضای دسته ای، تقسیم می شود. مورد نیاز، یعنی هزینه کم، راندمان بالا و سازگاری؛
این سه عنصر ضروری هستند: برای دستیابی به سه مورد فوق، باید تجهیزات، فناوری و مواد را بهبود بخشید. از نظر کاهش هزینه، کاهش قیمت تجهیزات و پودر، بهبود راندمان چاپ، استفاده از ظرفیت و بهبود بازده همگی مهم هستند. اثر خوب؛ از نظر بهبود راندمان، عملیات خط مونتاژ، افزایش تعداد منابع نور و افزایش ضخامت لایههای چاپ، کارایی را تا حد زیادی بهبود بخشیده است. از نظر ثبات، استقرار یک سیستم استاندارد از پودر تا تجهیزات تا خدمات چاپ و کارخانجات بدون سرنشین به طور موثر مشکل ثبات تولید انبوه محصولات را حل خواهد کرد.
از تعمیر تقلیدی تک تکه تا تولید آزمایشی نمونه 100 قطعه، از عرضه در دسته کوچک از 10000 قطعه تا تحویل پایدار و ثابت محصول از میلیونها قطعه، تولید مواد افزودنی به طور مداوم فضای جایگزینی بالقوه خود را گسترش میدهد در حالی که از گلوگاههای فرآیند خود میشکند. با ظهور کاربردهای دسته ای، سقف صنعت بازتر خواهد شد.
1. راه تولید انبوه
با نگاهی به توسعه صنعت، می توان دریافت که ظهور یک فناوری جدید اغلب با چندین مرحله همراه است:
1. دوره جوانه زدن
فناوریهای جدید اغلب ویژگیهای کاملاً متفاوتی با فناوریهای سنتی در مرحله جنینی نشان میدهند، اما به طور مشابه، در مقایسه با فناوریهای سنتی، مشکلات بیشتری مانند ثبات، هزینه، امنیت و غیره وجود دارد، بنابراین بازیگران اصلی در این مرحله آزمایشگاههای دانشگاههای بزرگ، مؤسسات تحقیقاتی شرکتهای غولپیکر و مؤسسات تحقیقاتی ادارات دولتی ملی و غیره هستند.
2. دوره رشد
همه فناوریهای جدید نمیتوانند باعث رشد پر رونق شوند و شاید تنها تعداد کمی از آنها توجه غولهای صنعت را به خود جلب کرده و تقاضا را به همراه داشته باشند. سرمایه هنگفتی در این زمینه سرمایه گذاری شده است، از یک سو برای تسریع در تکرار فناوری های جدید و مهمتر از آن، امکان صنعتی شدن فناوری های جدید. فقط فناوری هایی که می توانند صنعتی شوند ارزش تجاری واقعی دارند و بیشتر فناوری ها در سطح صنعتی شدن مشکل دارند و در نیمه راه شکست می خورند. از آنجایی که کشورهای اروپایی و آمریکایی مزایای زیادی در نوآوری دارند، این مرحله عموماً فناوری وارداتی از خارج از کشور است که توسط شرکت های داخلی انکوبه و فرود می شود و نرخ بومی سازی زنجیره صنعتی نسبتاً پایین است.
3. دوره آف
توسعه پر پیچ و خم است. در مسیر صنعتی شدن، فناوری های جدید عموماً با یک وضعیت گرمای بیش از حد کوتاه مدت مواجه هستند. انتظارات بالای مردم از فناوریهای جدید منجر به سرمایهگذاری زیاد و سرمایهگذاری نیروی انسانی میشود، در حالی که خروجی آن نسبتاً پایین است. متعاقباً، مشکلاتی مانند کاربرد نسبتاً نابالغ و محدود فناوریهای جدید در مراحل اولیه توسعه به تدریج پدیدار شد و صنعت را به سمت پاکسازی سوق داد. در فرآیند ترخیص، تجهیزات و مواد وارداتی گران قیمت به مانعی برای کاهش هزینه تبدیل شده است، بنابراین شرکت های داخلی اقدام به بومی سازی کرده اند و نرخ داخلی سازی به طور پیوسته افزایش یافته است. اگرچه این صنعت با عوامل نامطلوبی مانند کاهش تقاضا و تسویه عرضه مواجه است، اما قدرت انباشته ای نیز دارد. شرکتهایی که با موفقیت از زمستان سرد جان سالم به در بردهاند، مزایای بیشتری در کنترل هزینه، کانالهای مشتری و قدرت فنی دارند، بنابراین اولین کسانی هستند که در مرحله بهبود صنعت سود میبرند.
4. دوره توسعه
پس از اینکه صنعت در دوره سرد زمستان دچار سردرگمی شد، سرانجام در برخی زمینه ها کاربردهای مناسبی یافت و شرکت ها در این مرحله توسعه سریعی را آغاز کردند. در این مرحله با رشد سریع تقاضای پایین دستی، گسترش سریع ظرفیت تولید کل زنجیره صنعت و هزینه های بالای سرمایه ای، عملکرد شرکت های مرتبط یکی پس از دیگری محقق شده و فعالیت های سرمایه گذاری و تامین مالی اولیه و ثانویه فعال شده است. در همان زمان، نرخ بومی سازی بیشتر بهبود یافته است و باعث توسعه سریع فناوری در شرکت های مرتبط در زنجیره صنعتی می شود.
5. مدت سررسید
در مرحله بلوغ، الگوی رقابت صنعت و شرکت پایه مشخص شده است و مسیر فنی بالغ شده است. بنابراین، بازیگران فعلی تمایل دارند با ساختن یک خندق بالاتر و سرکوب سود کلی صنعت، واردکنندگان جدید را مسدود کنند. در عین حال، از زمانی که مرحله رشد سریع صنعت سپری شده است، حاشیه سود ناخالص شرکت های این صنعت در انتظار ظهور دور بعدی تکرار فناورانه به مرحله عادی بازگشته است.
با نگاهی به توسعه صنعت، می توان دریافت که ظهور یک فناوری جدید اغلب با چندین مرحله همراه است:
1. دوره جوانه زدن
فناوریهای جدید اغلب ویژگیهای کاملاً متفاوتی با فناوریهای سنتی در مرحله جنینی نشان میدهند، اما به طور مشابه، در مقایسه با فناوریهای سنتی، مشکلات بیشتری مانند ثبات، هزینه، امنیت و غیره وجود دارد، بنابراین بازیگران اصلی در این مرحله آزمایشگاههای دانشگاههای بزرگ، مؤسسات تحقیقاتی شرکتهای غولپیکر و مؤسسات تحقیقاتی ادارات دولتی ملی و غیره هستند.
2. دوره رشد
همه فناوریهای جدید نمیتوانند باعث رشد پر رونق شوند و شاید تنها تعداد کمی از آنها توجه غولهای صنعت را به خود جلب کرده و تقاضا را به همراه داشته باشند. سرمایه هنگفتی در این زمینه سرمایه گذاری شده است، از یک سو برای تسریع در تکرار فناوری های جدید و مهمتر از آن، امکان صنعتی شدن فناوری های جدید. فقط فناوری هایی که می توانند صنعتی شوند ارزش تجاری واقعی دارند و بیشتر فناوری ها در سطح صنعتی شدن مشکل دارند و در نیمه راه شکست می خورند. از آنجایی که کشورهای اروپایی و آمریکایی مزایای زیادی در نوآوری دارند، این مرحله عموماً فناوری وارداتی از خارج از کشور است که توسط شرکت های داخلی انکوبه و فرود می شود و نرخ بومی سازی زنجیره صنعتی نسبتاً پایین است.
3. دوره آف
توسعه پر پیچ و خم است. در مسیر صنعتی شدن، فناوری های جدید عموماً با یک وضعیت گرمای بیش از حد کوتاه مدت مواجه هستند. انتظارات بالای مردم از فناوریهای جدید منجر به سرمایهگذاری زیاد و سرمایهگذاری نیروی انسانی میشود، در حالی که خروجی آن نسبتاً پایین است. متعاقباً، مشکلاتی مانند کاربرد نسبتاً نابالغ و محدود فناوریهای جدید در مراحل اولیه توسعه به تدریج پدیدار شد و صنعت را به سمت پاکسازی سوق داد. در فرآیند ترخیص، تجهیزات و مواد وارداتی گران قیمت به مانعی برای کاهش هزینه تبدیل شده است، بنابراین شرکت های داخلی اقدام به بومی سازی کرده اند و نرخ داخلی سازی به طور پیوسته افزایش یافته است. اگرچه این صنعت با عوامل نامطلوبی مانند کاهش تقاضا و تسویه عرضه مواجه است، اما قدرت انباشته ای نیز دارد. شرکتهایی که با موفقیت از زمستان سرد جان سالم به در بردهاند، مزایای بیشتری در کنترل هزینه، کانالهای مشتری و قدرت فنی دارند، بنابراین اولین کسانی هستند که در مرحله بهبود صنعت سود میبرند.
4. دوره توسعه
پس از اینکه صنعت در دوره سرد زمستان دچار سردرگمی شد، سرانجام در برخی زمینه ها کاربردهای مناسبی یافت و شرکت ها در این مرحله توسعه سریعی را آغاز کردند. در این مرحله با رشد سریع تقاضای پایین دستی، گسترش سریع ظرفیت تولید کل زنجیره صنعت و هزینه های بالای سرمایه ای، عملکرد شرکت های مرتبط یکی پس از دیگری محقق شده و فعالیت های سرمایه گذاری و تامین مالی اولیه و ثانویه فعال شده است. در همان زمان، نرخ بومی سازی بیشتر بهبود یافته است و باعث توسعه سریع فناوری در شرکت های مرتبط در زنجیره صنعتی می شود.
5. مدت سررسید
در مرحله بلوغ، الگوی رقابت صنعت و شرکت پایه مشخص شده است و مسیر فنی بالغ شده است. بنابراین، بازیگران فعلی تمایل دارند با ساختن یک خندق بالاتر و سرکوب سود کلی صنعت، واردکنندگان جدید را مسدود کنند. در عین حال، از زمانی که مرحله رشد سریع صنعت سپری شده است، حاشیه سود ناخالص شرکت های این صنعت در انتظار ظهور دور بعدی تکرار فناورانه به مرحله عادی بازگشته است.
ما معتقدیم که صنعت تولید مواد افزودنی به طور کلی مراحل فوق را تجربه کرده است. در عین حال، در روند گسترش مستمر مقیاس صنعتی، بهبود نرخ بومی سازی و کاهش هزینه های بلوغ فناوری، مقیاس محصولات قابل تولید مستقیم با ساخت افزودنی نیز از ابتدا تعمیر و سفارشی سازی شده است. چند یا صدها شرکت به تدریج به هزاران یا حتی ده ها هزار محصول در مقیاس کوچک و تولید انبوه تبدیل می شوند:
قیمت چاپ سه بعدی اولیه نسبتاً بالا بود، اما مزیت نداشتن قالب را داشت. تقاضا عمدتاً در زمینه های سفارشی سازی و تعمیر قطعات تک تکه متمرکز بود. تولید در مقیاس پایین هنوز محقق نشده است. در این مرحله در کشور ما، اکثر مدیران کسب و کار را اساتید دانشگاه، عودت کنندگان خارج از کشور و دیگر کارآفرینان آینده نگر تشکیل می دهند.
با توسعه فناوری، چاپ سه بعدی به تدریج ویژگی های پیچیدگی و وزن سبک خود را ارائه می دهد و به تدریج توسط طراحان شناخته می شود. چاپ سهبعدی باعث میشود امکان تحقق فرآیند دیگر قید و بند نباشد که توانایی نوآوری طراحان را محدود میکند. با طراحی مجدد و بهینه سازی عملکرد ساختارهای جزء توسط واحدهای طراحی، ساخت افزودنی برای بهبود عملکرد سلاح ها و تجهیزات خاص به یک ضرورت تبدیل شده است. از آنجایی که تعداد تسلیحات و تجهیزات خریداری شده از هزاران تا ده ها هزار متغیر است و فناوری ساخت مواد افزودنی در این زمان طی سالها برای دستیابی به کارایی و هزینه توسعه یافته است، بنابراین در زمینه هوافضا، تولید مواد افزودنی به رشد سریعی دست یافته است.
از نیازهای سفارشی و ترمیمی گرفته تا نیازهای تولید انبوه و در مقیاس کوچک، صنعت تولید مواد افزودنی در هر دو طرف عرضه و تقاضا به پیشرفتهایی دست یافته است. در سطح عرضه، کل فرآیند زنجیره صنعتی از پودر تا تجهیزات و سرویس کامل است، شرکتکنندگان از غولهای خارج از کشور به تولیدکنندگان داخلی انتقال مییابند، بومیسازی اجزای اصلی تسریع میشود و تعداد هدهای لیزر از تک نوری به چند نوری چند برابر میشود - یک بهینهسازی چند جانبه. در سمت تقاضا، سمت طراحی مشتریان پایین دستی به تدریج پذیرش آنها از فناوری ساخت افزودنی را افزایش داده است و نیاز به سلاح ها و تجهیزات سبک وزن و با کارایی بالا باعث شده است که تقاضا برای فرآیندهای جدید مانند ساخت افزودنی در حال افزایش است و انفجار تقاضا در زمینه هوافضا نیز پایه و اساس رشد سریع تولید مواد افزودنی را ایجاد کرده است. صنعت از آن زمان، پرینت سه بعدی مسیر تولید دسته ای را با آگاهی تدریجی بهبود یافته و فناوری بالغ طی کرده است.
1.1 طبقه بندی بر اساس مقیاس تولید
در گذشته، زمانی که مردم تولید افزودنی را طبقه بندی می کردند، اغلب آنها را بر اساس مسیرهای فنی و زمینه های کاربردی طبقه بندی می کردند، اما نه از منظر مقیاس تولید. دلیل اصلی این است که برنامههای تولید دستهای در مقیاس بزرگ قبلاً شکل نگرفتهاند، عمدتاً به صورت تکتعمیر یا قالب، و انفجار تقاضا در زمینه هوافضا ثابت میکند که تولید افزودنی دیگر یک صنعت خاص برای تعمیرات ساده یا نیازهای سفارشی نیست، بلکه صنعتی است که واقعاً میتواند به تولید در مقیاس بزرگ دست یابد.
با پیشرفت تکنولوژی، بهبود راندمان و کاهش هزینه، تکنولوژی ساخت افزودنی که مشکل قوام محصول را حل می کند، به تدریج از مقیاس تولید انبوه ده ها هزار قطعه به مقیاس تولید انبوه میلیون ها قطعه می رسد. اگرچه در دیدگاه فعلی، ده ها میلیون برنامه کاربردی در زمینه دندانپزشکی وجود دارد، اما اثر ارتقاء هنوز شکل نگرفته است. دلایل تحلیل عمدتاً ناشی از دو نکته است. 1) محصولات دندانی نسبتا کوچک هستند و الزامات قوام محصول زیاد نیست. چاپ تجهیزات عمدتاً تجهیزات کوچک هستند و غلظت آن کم است، بنابراین یک جرقه نمی تواند آتش دشت را شروع کند. 2) ایده اصلی کاربرد دندانپزشکی استفاده از پرینت سه بعدی برای جایگزینی فرآیند اصلی است و واقعاً صنعت را از نظر طراحی تغییر نداده است. بنابراین، برای اینکه بتوان در مقیاس بزرگ میلیونها قطعه را در صنعت تولید به معنای واقعی داشت، باید از نظر طراحی، ساخت و فرمهای کاربردی ترمینال، واقعاً مستقل از فناوری سنتی باشد.
1.2 سه شرط اصلی رقابت اصلی را ایجاد می کند
از آنجایی که برنامههای کاربردی با خروجی سالانه میلیونها یا حتی دهها میلیون، عمدتاً برنامههای غیرنظامی هستند، آزمایش پشتیبان برنامهها نیازی به آزمایش همه محصولات مانند هوافضا ندارد و اغلب از طریق نمونهبرداری و روشهای دیگر انجام میشود. در مورد کاربردهای عمرانی با خروجی سالانه میلیون ها قطعه، سه الزام اصلی وجود دارد، یعنی هزینه کم، راندمان بالا و سازگاری. در این میان، هزینه کم عمدتاً به طراحی، پردازش و عملیات حرارتی پشتیبان اشاره دارد و هزینه بازرسی باید برابر یا حتی کمتر از تولید سنتی باشد. البته، در برخی زمینه ها، برابری کل چرخه حیات را می توان از طریق طراحی مجدد نیز به دست آورد. و راندمان بالا به این معنی است که چاپ سه بعدی باید ظرفیت لازم برای تولید انبوه را داشته باشد. بنابراین، برای تجهیزات الزامات برای عملیات خوشه نسبتا بالا است. در نهایت، قوام به خطای کوچک در قالب گیری نهایی چاپ چند قطعه اشاره دارد که مستلزم دقت چاپ بالا و پایداری تجهیزات است. بسیاری از الزامات در زمینه غیرنظامی حل مشکلات فوق را در فرآیند ارتقای چاپ سه بعدی ضروری می کند تا بتوان از ده هزار قطعه به یک میلیون قطعه رسید. با این حال، شرکتهای پیشرو میتوانند مشکلات فوق را با استفاده از پایگاه دادههای تمرینی طولانیمدت و انباشت تجربهشان آسانتر حل کنند، بنابراین رقابت اصلی را در زمینه غیرنظامی ایجاد خواهند کرد.
دوم، مسیر ممکن برای تولید انبوه
بر اساس درک قبلی ما از صنعت و بررسی زنجیره صنعت، در مورد مسیرهای اجرایی ممکن از نظر کاهش هزینه، بهبود کارایی و سازگاری محصول صحبت خواهیم کرد.
بر اساس درک قبلی ما از صنعت و بررسی زنجیره صنعت، در مورد مسیرهای اجرایی ممکن از نظر کاهش هزینه، بهبود کارایی و سازگاری محصول صحبت خواهیم کرد.
2.1 کاهش هزینه
بهای تمام شده هسته اصلی صنعت تولید است. با توجه به برچیدن هزینه قبلی ما در گزارش عمیق ساخت افزودنی، هزینه های ساخت، هزینه پودر و هزینه های نیروی کار اجزای اصلی هزینه های ساخت افزودنی هستند. بنابراین، ما به این سه زاویه نگاه می کنیم و راه های کاهش هزینه ها را بررسی می کنیم:
قیمت تمام شده تولید معمولاً با هزینه ساعت دستگاه و زمان چاپ تعیین می شود. هزینه هر واحد ساعت به هزینه و دوره استهلاک تجهیزات بستگی دارد - 1) با تولید انبوه و بومی سازی اجزای اصلی در تجهیزات، قیمت تجهیزات در سال های اولیه که شرکت های اروپایی و آمریکایی در انحصار بودند، بسیار کاهش یافته است. 2) به منظور پاسخگویی به تقاضا برای تولید انبوه همان ساختار، تجهیزات چاپ زیر ساختار اختصاصی ظاهر می شود، در نتیجه به طور موثر هزینه های تجهیزات را کاهش می دهد. 3) استهلاک و هزینه های مربوط به نگهداری با بهبود پایداری تجهیزات کاهش یافته است و انتظار می رود در آینده نیز ثابت بماند. از نظر زمان چاپ، راندمان چاپ و حجم کار چاپ با آن مرتبط است. راندمان چاپ در اینجا به تفصیل ذکر نشده است، اما حجم کار چاپ اساساً با مقدار پودر استفاده شده برای چاپ قطعه کار و پیچیدگی آن تعیین می شود. بهینه سازی توپولوژی در حذف ساختارهای اضافی مهم است. در همان زمان، پیچیدگی نیز افزایش یافته است، اما میانگین زمان چاپ مدل نهایی بهینه شده با توپولوژی کاهش یافته است.
هزینه پودر بخش مهمی در تعیین مواد خام است که عمدتاً به قیمت واحد پودر و استفاده کلی بستگی دارد. از نظر قیمت واحد پودر، اینکه آیا می توان آن را به صورت انبوه تولید کرد، نرخ خروجی پودر و هزینه تجهیزات پودرسازی کلیدی است—1) از آنجایی که تولید سالانه پودر فعلی کوچک است و نرخ تولید پودر هنوز جای بهبود دارد، فضای بالقوه ای برای بهینه سازی هزینه وجود دارد. 2) استهلاک تجهیزات فرز با افزایش نرخ تولید داخلی و ظهور تجهیزات فرز در مقیاس بزرگ روند نزولی را نشان خواهد داد. از نظر دوز کلی، پس از بهینه سازی میزان پودر مصرفی کاهش یافته است. در عین حال، ساختار پشتیبانی و نرخ بازده نیز بر دوز کلی پودر تأثیر می گذارد، بنابراین هدف اصلی بهینه سازی در آینده خواهد بود. اخیراً مواردی از چاپ بدون پشتیبانی زیر 30 درجه در صنعت مشاهده شده است که مصرف پودر را تا حد زیادی کاهش می دهد.
هزینه نیروی کار نیز یک عامل اجتناب ناپذیر در فرآیند چاپ است. از طریق هوشمندسازی و دیجیتالی کردن، قابلیت های مدیریت بدون سرنشین را می توان به طور موثر بهبود بخشید. در عین حال، نظارت آنلاین بلادرنگ در طول فرآیند همچنین می تواند هزینه های پرسنل را کاهش دهد و در عین حال نرخ نقص را کاهش دهد. شرکت های پیشرو در این صنعت راه حل های کارخانه های شیمیایی بدون سرنشین خود را پیشنهاد کرده اند. با به وجود آمدن خوشه های تجهیزات مشتری، راه حل کارخانه لامپ سیاه امکان فرود را خواهد داشت.
در مجموع، هزینه چاپ به عوامل زیادی بستگی دارد. پس از تقسیم، عوامل زیادی مربوط به هر مورد در هزینه وجود دارد. به عنوان مثال، نرخ بازده دارای همبستگی قوی با هزینه ساخت، هزینه مواد و هزینه کار است، و این نیز به یک شاخص مهم رقابت پذیری فروشندگان مختلف خدمات چاپ تبدیل شده است.
2.2 بهبود کارایی
راندمان بعد از هزینه، دومین عامل مهم در تولید است. بهبود کارایی به ویژه برای صنعت چاپ سه بعدی مهم است. علاوه بر این، از آنجایی که بیشتر واحدهای تولیدی در صنعت ساخت افزودنی تجهیزات تک هستند، اثر مقیاس چندان قابل توجه نیست. بنابراین، مشتریان پایین دستی نیازهای بالاتری برای ظرفیت تولید دارند. با بهبود کارایی، می توان هزینه ها را به طور موثر کاهش داد و در عین حال نیازهای ظرفیت مشتری را برآورده کرد. در حال حاضر عوامل اصلی موثر بر زمان چاپ زمان پخش پودر و زمان تغذیه پودر می باشد.
کوتاه شدن زمان پخش پودر عمدتاً به استراتژی پخش پودر و عملیات خط مونتاژ بستگی دارد. در حال حاضر، صنعت رواج فناوری پخش پودر دو طرفه را تکمیل کرده است، اما شرکت هایی با قابلیت های نرم افزار سفارشی سازی مستقل شروع به مطالعه استراتژی پخش پودر با سرعت متغیر کرده اند. از طریق پخش پودر با سرعت متغیر، سرعت پخش پودر را می توان به طور هوشمند با توجه به کانتور قطعه تنظیم کرد تا به سرعت پخش پودر و تعادل کیفیت پخش پودر دست یابد. علاوه بر این، عملیات خط مونتاژ یک روش چاپ جدید است که در سال های اخیر در صنعت پیشنهاد شده است که چاپ، پخش پودر و سایر پیوندها را از هم جدا می کند و یک روش پردازش چند ایستگاهی را برای تحقق تولید مداوم تجهیزات اتخاذ می کند.
زمان تغذیه پودر در واقع یک مشکل بازده رسوب پودر است. افزایش تعداد منابع نور و ضخامت لایه چاپی از راهکارهای اصلی در صنعت است.
از نظر تعداد منابع نور، از زمانی که صنعت تولید افزودنی استراتژی چاپ چند لیزری را در سال 2017 ایجاد کرد، راندمان چاپ هر دستگاه هد لیزر اضافی 20-50٪ افزایش یافته است. "قوی ترین مسابقه تسلیحاتی - با در نظر گرفتن BLT به عنوان مثال، نرخ رسوب نظری از بالاترین 15 سانتی متر مکعب در ساعت S210 به بالاترین 300 سانتی متر مکعب در ساعت S1000 افزایش یافته است، و کارایی آن 20 برابر افزایش یافته است. با این حال، با افزایش تعداد هدهای لیزر، صنعت متوجه شده است که منبع تداخلی نور و میدان تداخل بادی مشکلاتی را ایجاد کرده است. افزایش شدید در تجهیزات و هزینه های چاپ در همان زمان، حاشیه کارایی تجهیزات فوق العاده بزرگ و بیش از 10 هد لیزری به سرعت در حال بهبود است. همگرایی بنابراین، در زمینه عمران، صنعت به اتفاق آرا توجه خود را به تجهیزات با اندازه متوسط "اندازه 400-500" معطوف کرده است (در اینجا به اندازه حفره 400 میلی متر * 400 میلی متر * 400 میلی متر - 500 میلی متر * 500 میلی متر * 500 میلی متر) با تعادل هزینه و کارایی عالی، انتظار داریم که این نوع تجهیزات تبدیل به یک مدل پرفروش در صنعت;
علاوه بر این، برخی از روش های چاپ جدید مانند چاپ لیزری سطحی نیز در صنعت ظاهر شده است. چاپ لیزری سطحی را فناوری چاپ منطقه ای نیز می نامند. فناوری ذوب انتخابی لیزری سنتی از منابع نور نقطهای استفاده میکند، در حالی که فناوری چاپ منطقهای از منبع نور به عنوان یک پرتو پالسی (تقریباً به شکل میلیونها منبع نور نقطهای) بر روی صفحه کار تابیده میشود تا به تف جوشی سریع پودر برسد. در مقایسه با روش سنتی، سرعت چاپ تا حد زیادی بهبود یافته است و می تواند وضوح بالایی را در حین دستیابی به چاپ سریع حفظ کند. البته از آنجایی که فرآیند لپینگ ناپیوسته است، احتمال بروز خطا وجود دارد و این فناوری هنوز صنعتی نشده است. اعتقاد بر این است که پس از پیشرفت تکنولوژیکی، راندمان چاپ باعث جهش کیفی خواهد شد.
از نظر ضخامت لایه چاپ، بازیگران پیشرو فعلی در صنعت شروع به مطالعه چاپ با ضخامت لایه فوق العاده بزرگ کرده اند. اگرچه افزایش ضخامت لایه دقت قطعات چاپ شده را تا حدودی کاهش می دهد و در عین حال نیاز به توان لیزر بالاتری دارد، اما از طریق کنترل دقیق لیزرهای پرقدرت و حل مشکل پاشیدن پودر، ضخامت چاپ تک لایه در برخی زمینه های غیرنظامی کاهش یافته است. از 50μm تا 140μm، بهبود نسبتا زیاد است. در حالی که ضخامت لایه را افزایش می دهد، همچنین الزاماتی را در مورد دقت کنترل تجهیزات و پایداری لیزر پرقدرت مطرح می کند. با افزایش ضخامت لایه، پخش پودر و زمان تغذیه پودر به طور موثر کاهش یافته است.
2.3
قطعنامه سازگاری
مسائل سازگاری هسته اصلی فناوری چاپ سه بعدی است که به سمت "تولید" افزودنی حرکت می کند. مزیت فناوری پرینت سه بعدی اولیه در نمونه سازی سریع نهفته است، به این معنی که تقاضا اغلب از تولید یکباره به جای "تولید انبوه" واقعی ناشی می شود. در فرآیند صنعتی شدن، مشتریان نمی توانند عملکرد کم، ثبات ضعیف و هزینه بالا را بپذیرند. از این رو صنعت صنعتی شدن طولانی و دردناکی را تجربه کرد و در نهایت به گذار از صنایع دستی به محصولات صنعتی کوچک پی برد. اعمال می شود. در دو زمینه هوانوردی، هر محصول چاپ شده باید به یک میله تست مجهز شود تا عملکرد محصول را در طول فرآیند چاپ آزمایش کند و هزینه آزمایش اغلب نزدیک به هزینه ساخت است. با این حال، رشته عمران نمی تواند هزینه بالای آزمایش را بپذیرد. معمولاً از آزمایش نمونه برداری برای اطمینان از میزان قبولی محصولات استفاده می شود. بنابراین، برای انتقال از دسته های کوچک محصولات صنعتی به دسته های بزرگ محصولات صنعتی و حتی کالاهای فله، راه حل سازگاری به هسته اصلی تبدیل شده است:
1) سازگاری ابتدا در ایجاد سیستم استاندارد مواد منعکس می شود. از آنجایی که صنعت تولید مواد افزودنی کنونی هنوز یک سیستم مواد استاندارد را تشکیل نداده است، اغلب پودرهای شخص ثالث را نمی توان به طور جهانی مورد استفاده قرار داد، و هر کدام دارای پتنت های مرتبط مانند علائم تجاری هستند که باعث می شود قابلیت تعویض پودرها ضعیف باشد. اکثر شرکت های خدمات چاپ فعلی از تولید خود یا مجوز ثبت اختراع استفاده می کنند. پودر با فرآوری و روش های دیگر به دست می آید، اما هنوز مشکل قوام کم مواد اولیه وجود دارد. در آینده با یکسان سازی استانداردهای پودر و ادغام و تملک شرکت های پودر، مشکل قوام پودر به تدریج حل خواهد شد.
2) سازگاری همچنین مستلزم آن است که خود دستگاه به اندازه کافی خوب باشد. تجهیزات چاپ واحد اصلی تولید است که تأثیر زیادی در ثبات خروجی محصول دارد. شرکتهای پیشرو درک عمیقی از پایداری تجهیزات، دقت چاپ و خطای دور دست دارند و از طریق بهینهسازی تکراری مستمر دانش خود را شکل دادهاند. مسیر فرآیند نیازهای مشتری برای ثبات و ثبات تجهیزات را برآورده می کند.
3) دوم، سازگاری شرکتهای خدمات چاپ را ملزم میکند که درک خود را از فرآیند چاپ داشته باشند. خدمات چاپ شامل مدل سازی، برش، چاپ و پس پردازش است. شرکت هایی که تجربه چاپ غنی دارند، تجربه منحصر به فرد پایگاه داده و درک پارامترهای فرآیند از نظر بهینه سازی توپولوژی، طراحی پشتیبانی، روش های برش، نظارت بر فرآیند و پس پردازش را دارند. برای حل مشکل سازگاری محصولات چاپی، از تجربه چاپ غنی تیم سازمانی مربوطه جدایی ناپذیر است.
4) در نهایت، ساخت یک کارخانه شیمیایی بدون سرنشین می تواند به طور موثری از تداخل عوامل انسانی بکاهد. در طول فرآیند چاپ، بارگیری پودر، چاپ، تمیز کردن پودر، آزمایش، پس از پردازش و سایر فرآیندها همه از روش های دستی استفاده می کنند و عوامل ذهنی قوی هستند. بنابراین پس از دیجیتالی شدن و بدون سرنشین شدن فرآیند تولید، تداخل عوامل انسانی تا حد زیادی از بین خواهد رفت تا از کیفیت محصول اطمینان حاصل شود. سازگاری تحویل
3. تغییر لنگرهای ارزش گذاری سقف صنعت را باز می کند
اوج ارزش گذاری گذشته است و نقدینگی عملکرد به کانون توجه بازار تبدیل شده است: با توسعه سریع صنعت تولید مواد افزودنی، بازارهای اولیه و ثانویه به طور فزاینده ای نگران هستند و سرمایه گذاران الزامات بالاتری را برای شرکت های مرتبط مانند سودآوری، افشای اطلاعات، مسئولیت اجتماعی و بسیاری از جنبه های دیگر مطرح کرده اند. همانطور که نفوذ شرکت در بازار به تدریج گسترش می یابد، درک بازار ثانویه از صنعت عمیق تر می شود و عملکرد همه جوانب نیز بر ارزش گذاری خود شرکت تأثیر می گذارد. در آینده تمرکز بازار بر روی تحقق عملکرد خواهد بود و تحمل ارزش گذاری شرکت های مرتبط به تدریج کاهش می یابد.
دو حوزه هوانوردی از مرحله صفر به 1 عبور کرده اند و به سمت سفری جدید گام برمی دارند: در حال حاضر صنعت افزودنی سازی به تدریج در حوزه هوافضا از 0 به 1 روند را طی کرده است و فناوری ساخت افزودنی در ابتدا در این صنعت شکل گرفته است. این اتفاق نظر است که یکی از فنآوریهای اصلی تولید پیشرفته هوافضا، با تبدیل قطعات تحقیقاتی به قطعات تولید دستهای و بهبود ضریب نفوذ، این صنعت گامهای بزرگی را به سمت دورهای از رشد سریع از ۱ تا N برمیدارد.
حوزه غیرنظامی در حال صعود است، لطفا صبور باشید: با توجه به الزامات بالای قیمت، ظرفیت تولید و تولید انبوه در زمینه غیرنظامی، کاربرد صنعت در زمینه غیرنظامی هنوز مقیاسی را تشکیل نداده است. صنعت نوظهور تولید مواد افزودنی برای خروج از دوران ابتدایی خود هنوز باید به سه سوال پاسخ دهد: چقدر می توان هزینه را کاهش داد؟ چقدر می تواند کارآمدتر باشد؟ سازگاری را نمی توان تضمین کرد؟ اگرچه حل سه مشکل یک شبه به دست نمی آید، اما همچنان امیدواریم بازار صبور باشد. در عین حال، صنعت باید عمیقاً با مشتریان همکاری کند تا به مشتریان کمک کند مشکلات خود را حل کنند و در عین حال خودشان را بهبود بخشند. من معتقدم روزی که پروانه از پیله بیرون بیاید، سقف پرینت سه بعدی باز خواهد شد.
4. نقاط توجه
تقاضای پایین دستی کمتر از حد انتظار است: از آنجایی که تولید مواد افزودنی فرآیند جدیدی است، بازار همچنان نیاز به توسعه دارد و هنوز به طور گسترده توسط مشتریان شناخته نشده است، بنابراین این خطر وجود دارد که تقاضای پایین دستی به دلیل عواملی مانند هزینه های بالا و آگاهی ناکافی مشتریان پایین دستی کمتر از حد انتظار باشد.
خطر براندازی مسیر فنی: از آنجایی که توسعه صنعت تولید مواد افزودنی هنوز نابالغ است، مسیرهای فنی زیادی وجود دارد. اگرچه این شرکت با توجه به شرایط، طرحبندی متنوع چند مسیری را انجام داده است، اما همچنان این خطر وجود دارد که مسیر فنی توسط فرآیندهای جدید و فناوریهای جدید زیر و رو شود.
راه اندازی پروژه های جمع آوری کمک های مالی مطابق انتظار نیست: اکثر سایت های تولید تجهیزات چاپ کارگاه های سازه های فولادی هستند، ساخت و ساز دشوار است و دوره ساخت طولانی نیست، اما همچنان این خطر وجود دارد که پیشرفت ساخت پروژه به دلیل عوامل مختلف آنطور که انتظار می رود نباشد.
بومیسازی قطعات و اجزای اصلی آنطور که انتظار میرود خوب نیست: اگرچه این شرکت در حال حاضر مجموعهای از راهحلهای جایگزین بومیسازی شده دارد، اما بومیسازی قطعات اصلی همچنان نیازمند شناخت مشتریان پایین دستی و بهبود مستمر سطح فنی تامینکنندگان داخلی است. خطر این که فرآیند بومی سازی قطعات و اجزاء آن طور که انتظار می رود نیست.
خطر تشدید رقابت در بازار: اگرچه صنعت تولید مواد افزودنی یک فرآیند دانش فنی است، اما به شدت به تجربه و پایگاه های داده وابسته است و اثرات متیو و تأثیرات برند وجود دارد. اما با افزایش رقبا، بدتر شدن الگوی رقابت و کاهش حاشیه سود ناخالص و غیره ریسک به همراه خواهد داشت.
آلومینیوم گوانگشی نانان: تجزیه و تحلیل رگه های حلقه اکسترود شده آلیاژ آلومینیوم 6061 و تأثیر فرآیند اکستروژن بر رگه های حلقه
پروفسور دو جون از دانشگاه صنعتی چین جنوبی: رابطه بین تکامل ریزساختار و هدایت حرارتی آلیاژ Mg-Sn-Ca
مقاله مرتبط
نمونه برداری سریع سریع ترین راه برای برنده شدن در تجارت در صنایع ماشینکاری سخت افزار و قالب های پلاستیکی است. مشتریان یک نمونه کار را در چند روز می خواهند، و یک چاپگر سه بعدی آن را تحویل می دهد، اما فقط زمانی که بدانید چگونه به درستی چاپ سه بعدی کنید.
نحوه چاپ سه بعدی
نمونه برداری سریع سریع ترین راه برای برنده شدن در تجارت در صنایع ماشینکاری سخت افزار و قالب های پلاستیکی است. مشتریان اغلب یک فایل STL ارسال می کنند و انتظار دارند نمونه کار در چند روز باشد.
نحوه چاپ فایل stl