Hvaða áhrif hefur póst-vinnslutími á heildarafhendingarferil fyrir málm 3D prentaða bílavarahluti?

Fyrir alla sem vinna með þrívíddarprentun á bílahlutum úr málmi í aðfangakeðju bíla mun þessi atburðarás hljóma strax. Loforðið um aukna framleiðslu - hraðari endurtekningar hönnunar, styttri afgreiðslutíma verkfæra, framleiðslu á-eftirspurn á flókinni rúmfræði - er raunverulegt og vel-skjalfest. En afhendingarferlið sem viðskiptavinir upplifa er ekki bara prentferlið. Það er prentferlið ásamt fjarlægingu stuðnings, auk hitameðhöndlunar, plús yfirborðsfrágangur, plús skoðun, auk hvers kyns endurvinnslu sem kemur af stað af lélegum niðurstöðum. Og í mörgum þáttum er þessi seinni helmingur lengri en sá fyrri.

Þessi grein skoðar nákvæmlega hvernig eftir-vinnsla stuðlar að heildartíma afhendingarferils fyrir þrívíddarprentaða málmhluta bíla, greinir skrefin þar sem tími tapast oftast og byggir á birtum iðnaðarrannsóknum og framleiðslugögnum Sunhingstones til að útskýra hvernig vel-hannað verkflæði eftir-vinnslu lítur út í reynd. Skilningur á þessu sambandi er ekki fræðileg æfing: í birgðakeðjum bíla þar sem afhendingargluggi sem ekki er hægt að kalla fram viðurlög við línustöðvun er munurinn á tíu-daga og nítján-daga afgreiðslutíma mældur í samningsbundnum afleiðingum.

Líffærafræði þrívíddarprentunar úr málmi

Heildarafhendingarferill fyrir þrívíddarprentun bílahluta úr málmi samanstendur af fimm röð áföngum. Hver áfangi hefur nafntímalengd sem endurspeglar bestu-tilviksframkvæmd og raunhæfa lengd sem endurspeglar breytileikann, biðröðina og endurvinnsluna sem á sér stað í reynd. Bilið á milli þessara tveggja talna er þar sem frammistaða afhendingar er unnið eða tapað.

1. áfangi: Undirbúningur byggingar og tímasetningar

Áður en eitt lag er brætt verða hlutar að vera stilltir og hreiðraðir inn í byggingarhólfið, búa til stoðvirki og endurskoða, og smíðina verður að vera tímasett á tiltækri vélargetu. Fyrir SLM 3D prentun ökutækjahluta tekur undirbúningur byggingar venjulega fjórar til átta klukkustundir af verkfræðitíma. Tímasetning fer eftir framboði véla: smíði sem getur ekki byrjað strax fer inn í biðröð, sem í mikilli-nýtingaraðstöðu gæti bætt tveimur til fimm dögum við heildarlotuna.

Í 2022 viðmiðunarrannsókn frá Fraunhofer Institute for Laser Technology (Fraunhofer ILT) kom í ljós að tímasetningar og undirbúningur bygginga voru að meðaltali 18% af heildarafhendingartíma í 42 bifreiðaaukefnaframleiðsluáætlunum sem könnuð voru -, hlutfallið hækkaði í 28% í aðstöðu sem starfaði yfir 85% vélanýtingar. Merkingin er sú að vélnýting, þó að það sé viðskiptalega æskilegt, þjappar saman áætlunarbuffi og eykur breytileika lotutíma.

2. áfangi: Byggingin sjálf

SLM-byggingin er sá áfangi sem er mest sýnilegur viðskiptavinum og er oftast vitnað í í tilboðum í birgja. Byggingartími fyrir þrívíddarprentaða málmhluta bíla er knúinn áfram af rúmmáli hluta, fjölda laga og fjölda hluta sem eru hreiður í hverja smíði. Dæmigerð krappi eða húsnæðishluti úr áli AlSi10Mg við 30–60 μm lagþykkt byggist venjulega á 8–24 klukkustundum. Byggingarstál eða títaníhlutir í fínni lagþykktum geta tekið 24–60 klukkustundir eða meira.

Mikilvægt er að byggingartíminn er fyrirsjáanlegasti þátturinn í afhendingarferlinu. Byggingartími SLM er ákveðinn þegar byggingarskráin er útbúin: hún er ekki breytileg eftir framboði rekstraraðila, tímasetningu ofnsins eða niðurstöður skoðunar. Þessi fyrirsjáanleiki gefur birgjum nákvæm gögn fyrir byggingarfasann - og hefur tilhneigingu til að valda því að þeir vanmeta heildarlotutíma, vegna þess að eftir-byggingarfasarnir eru mun minna fyrirsjáanlegir.

3. áfangi: Eftir-vinnsla

Eftir-vinnsla er áfanginn með mesta breytileikann og, í flestum forritum, mesta heildartímann. Fyrir SLM þrívíddarprentun ökutækjahluta samanstendur eftir-vinnsla venjulega af:

Byggja niður kælingu og duftlosun:2–8 klukkustundir, fer eftir stærð hluta og kælihraða hólfsins. Ekki er hægt að flýta fyrir án þess að hætta sé á hitauppstreymi eða oxun hvarfgjarnra málmblöndur.

Hitameðferð við streitu:4–12 klukkustundir af lotutíma, auk biðraðar sem bíður eftir framboði ofnsins. Í aðstöðu með einum sameiginlegum ofni getur biðröð bætt við tveimur til fjórum dögum.

Vír EDM eða handvirk fjarlæging stuðnings:30 mínútur til 8 klukkustundir á hluta, mjög háð rúmfræði stuðnings og færni stjórnanda. Breytilegasta og mesta vinnu-þrepið í röðinni.

Yfirborðsfrágangur (perlublástur, vinnsla eða rafslípun):1–4 klukkustundir á hluta fyrir dæmigerða bílaíhluti, lengur fyrir hluta með innri rásum eða flóknum ytri sniðum.

Málskoðun (CMM):1–3 klukkustundir á hluta, auk biðraðar fyrir CMM framboð. Ef niðurstöður eru lélegar, endur-mælingar og ráðstöfunarendurskoðun bæta við frekari tíma.

Rannsókn frá 2023 sem birt var í International Journal of Production Research greindi gögn um afhendingarferil frá 31 framleiðsluáætlun fyrir aukefni í bíla og komst að því að eftir-vinnsla var að meðaltali 58% af heildartíma afhendingarferils. Í forritum þar sem smíðaferillinn var 24 klukkustundir eða skemur fór hlutfall eftir-vinnslu yfir 70%. Rannsóknin benti á að biðraðir fyrir ofna og fjarlægingu stuðnings væru tveir stærstu einstakir þátttakendurnir, samanlagt um það bil 35% af heildarlotutíma í meðaláætluninni.

4. áfangi: Gæðaskoðun og skjölun

Oft er litið á víddarskoðun og gæðaskjöl sem lokaskref eftir-vinnslu, en þau verðskulda sérstaka umfjöllun vegna þess að þau eru sá áfangi sem líklegastur er til að mynda endurvinnslulykkjur. Hluti sem stenst ekki CMM skoðun í lok tíu-daga lotu tekur ekki bara klukkutíma til viðbótar: hann-fer aftur inn í eftir-vinnsluröðina í hvaða skrefi sem þarf til að takast á við ó-samræmið, sem gæti hugsanlega bætt nokkrum dögum við heildarlotuna.

Fyrirmálm 3D prentun bílahlutaafhent IATF 16949-eftirlitsskyldum bílaviðskiptavinum, eru gæðakröfur um skjöl verulegar: víddarskýrslur, efnisvottorð, vinnsluskrár fyrir hvert eftir-vinnsluþrep og rekjanleika sem tengir hvern hluta við smíði hans og lotuskrár. Að setja saman þennan skjalapakka eftir staðreynd - í stað þess að fanga hann í rauntíma meðan á framleiðslu stendur - getur bætt einum til tveimur dögum við hringrásina jafnvel þegar allir hlutar eru í samræmi.

Áfangi 5: Pökkun, flutningar og móttaka viðskiptavina

Lokaáfanginn er sá stysti en minnst viðráðanlegur: flutningstími frá birgi að aðstöðu viðskiptavinarins. Fyrir bílaprógram sem þarf að skila-til-tíma, skiptir flutningsáreiðanleiki ekki síður máli og flutningshraði. Hluti sem sendir á 12. degi 14 daga afgreiðslutímaskuldbindingar hefur engin framlegð fyrir flutningaundantekningu.

Fjögur póst-vinnsluskref sem lengja oftast afhendingarferil

Biðröð fyrir hitameðferð

Af öllum skrefum eftir-vinnslu er biðraðir fyrir hitameðhöndlun sá tími sem er stöðugt vanmetinn í skipulagningu afhendingarferils. Álagsglæðing er ekki valfrjáls fyrir SLM þrívíddarprentun ökutækjahluta: afgangsspenna í eins-innbyggðum SLM ál- og stálíhlutum getur nálgast eða farið yfir flæðistyrk efnisins, sem veldur röskun eða ótímabæra þreytubilun ef ómeðhöndlað er. Meðferðin sjálf tekur fjórar til tólf klukkustundir. En í aðstöðu þar sem einn ofn þjónar mörgum forritum, getur biðröðin á undan sérhverri byggingu verið dagar, ekki klukkustundir.

Rannsóknir frá framleiðslutæknimiðstöðinni (MTC, Bretlandi) sem birtar voru árið 2022 leiddu í ljós að breytileiki í hitameðhöndlunaráætlun var stærsti þátturinn í ófyrirsjáanleika afhendingarferilstíma í aukframleiðsluáætlunum, með breytileikastuðul (CV) upp á 0.68 - sem þýðir að raunverulegur biðtími ofnsins var breytilegur um 68% í reynd. Til samanburðar var ferilskrá byggingartímans 0,09. Með öðrum orðum, byggingin er næstum níu sinnum fyrirsjáanlegri en ofnaröðin.

Lausnin er ekki hraðari hitameðferð - hringrásartímar stjórnast af málmvinnslu, ekki afköstum. Lausnin er sérstök ofnaáætlun fyrir endurteknar áætlanir, lotusamsöfnun þvert á forrit til að hámarka nýtingu ofna á hverja lotu og rauntíma sýnileika ofnafkastagetu svo að kerfisstjórar geti vitnað í afhendingarlotur byggðar á raunverulegu, frekar en áætluðu framboði ofna.

Stuðningur við breytileika í fjarlægingu

Flutningur stuðningsbyggingar fyrirSLM 3D prentun ökutækjahlutaer-háðasta skrefið í eftirvinnslu-úrvinnslunnar og það sem er næmast fyrir rúmfræði hluta. Stuðningur sem er aðgengilegur með venjulegum verkfærum tekur nokkrar mínútur að fjarlægja. Stuðningur í lokuðu rými, á þunnum veggjum eða í innri rásum gæti þurft sérhæfð verkfæri, langa handavinnu eða jafnvel EDM klippingu - sem tekur klukkustundir frekar en mínútur og skapar hættu á yfirborðsskemmdum á hlutanum.

Rannsókn EOS GmbH og Tækniháskólans í München (2021) leiddi í ljós að tími fjarlægingar stuðnings fyrir SLM bílafestusamstæður var breytilegur um 3,8× á milli hraðskreiðasta og hægasta rekstraraðila sem framkvæma sömu aðgerð. Þessi breytileiki skilar sér beint í ófyrirsjáanleika afhendingarferils: hluti sem tekur 45 mínútur að svipta einn rekstraraðila tekur næstum þrjár klukkustundir með öðrum og hvorug talan er send til viðskiptavinarins í upphaflegu afgreiðslutímatilboðinu.

Hönnun-fyrir-aukefnis-framleiðslu (DfAM) er helsta mótvægið. Varahlutir sem endurhannaðir eru með lágmarksstuðningsrúmmáli, sjálfstætt-framlengingum og aðgengilegum stuðningsfestingum sýna stöðugt styttingu á stuðningstíma um 30–50% í framleiðslureynslu Sunhingstones. Fyrir endurteknar bílaáætlanir framkvæmir Sunhingstones DfAM endurskoðun allra nýrra hlutahönnunar fyrir framleiðsluhæfi, sérstaklega miðar við skilvirkni stuðningsfjarlægingar samhliða rúmfræðilegri hagræðingu.

CMM skoðunarafköst

Skoðun á hnitmælavél (CMM) er gæðahliðið sem sérhver þrívíddarprentaður málmhluti bifreiða verður að standast fyrir sendingu. Fyrir forrit með þröng vikmörk á mörgum mikilvægum víddum - dæmigerð fyrir burðarvirka bílaíhluti - getur CMM-mæling á einum hluta tekið eina til tvær klukkustundir, þar með talið uppsetningu, mælingu og skýrslugerð. Í aðstöðu með einum CMM og mörgum samhliða forritum getur skoðunarröð lengt afhendingarlotur um heilan virkan dag eða meira.

Stærðanleg lausnin er tölfræðiferlisstýring (SPC). Þegar framleiðsluferli hefur sýnt fram á samkvæma getu - sem venjulega er sýnt fram á með Cpk sem er stærra en eða jafnt og 1,33 á mikilvægum víddum í geturannsókn á 30 eða fleiri hlutum er hægt að skipta út - 100% CMM skoðun fyrir sýnatöku-skoðun með SPC vöktun. Í grein 2022 í Journal of Manufacturing Systems kom í ljós að umskipti úr 100% CMM skoðun yfir í SPC-undirstaða sýnatöku minnkaði framlag skoðunarferilstíma um 64% í endurtekinni framleiðsluáætlun fyrir aukefni í bifreiðum, án aukningar á vettvangi.

Endurvinnsla og endur-skoðunarlykkjur

Endurvinnsla er eftir-vinnslubilunarhamurinn sem hefur mest áhrif á afhendingartíma, vegna þess að hann er ólínulegur: hluti sem krefst endurvinnslu tapar ekki einfaldlega þeim tíma sem þarf til að framkvæma endurvinnsluna - hann missir stöðu sína í hverri niðurstreymisröð (ofni, CMM, frágangur) og verður að-koma aftur inn í þá, oft í lokin. Endurvinnsluatburður sem tekur fjórar klukkustundir af raunverulegri vinnu getur bætt fjórum til átta dögum liðnum tíma við afhendingarferilinn ef hann kallar á endur-biðröð í þvinguðu aðstöðu.

Árangursríkasta mótvægið er vinnslustýring í uppstreymisferli: að tryggja að byggingarfæribreytur, stuðningshönnun og hitameðferðarlota séu nægilega fullgilt fyrir framleiðslu til að endurvinnslutilvik séu sjaldgæf. Fyrir SLM þrívíddarprentun ökutækjahluta, miðar Sunhingstones að fyrstu-ávöxtun sem nemur 97% eða hærra sem framleiðsluviðmiðun. Forrit sem geta ekki sýnt fram á þessa afrakstur í hæfi eru ekki gefin út til raðframleiðslu, óháð prentgæðum, vegna þess að endurvinnsluáhættan táknar óviðunandi útsetningu fyrir afhendingu.

Tilviksrannsókn: Styður afhendingartíma fyrir SLM 3D prentun ökutækjahluta hjá Sunhingstones

Um mitt -2023 fékk þýskur bílaframleiðandi, Tier 1 birgir, Sunhingstones til að framleiða röð af AlSi10Mg fjöðrunarfestum frumgerðum úr áli og skipta síðan yfir í raðframleiðslu á 120 einingar á mánuði. Upphafleg afhendingarferill frumgerðarinnar var 18 dagar - sem viðskiptavinurinn samþykkti til þróunar en sagði að væri viðskiptalega óviðunandi fyrir raðframboð, þar sem færiband þeirra krafðist hámarks 10- daga lotu frá pöntun til móttöku.

Cycle Time Analysis

Framleiðsluverkfræðiteymi Sunhingstones framkvæmdi ítarlega sundurliðun hringrásartíma á frumgerðinni og mældi liðinn tíma fyrir hvern áfanga:

Byggingarundirbúningur og tímasetning: 1,5 dagar (þar á meðal 1 dags biðröð í vél)

SLM uppbygging: 1,2 dagar (28 klukkustundir við 40 μm lagþykkt)

Kæling og duftlosun: 0,4 dagar

Hitameðferð (þar með talið ofnaröð): 3,1 dagur (0,5 daga hringrás, 2,6 daga biðröð)

Fjarlæging stuðnings: 1,8 dagar (handvirkt, breytilegt)

CNC vinnsla á tengiflötum: 1,2 dagar

Perlublástur: 0,3 dagar

CMM skoðun og skýrsla: 1,4 dagar (þar á meðal einn endur-mælingaratburður)

Samsetning skjala og undirbúningur flutnings: 0,8 dagar

Samtals: 11,7 dagar eftir-vinnslutíma af 18,0 dögum samtals - 65% af lotunni. Ofnröðin ein og sér nam 14% af heildarlotutímanum.

Umbótaaðgerðir

Byggt á greiningunni innleiddi Sunhingstones eftirfarandi breytingar fyrir framleiðslu seríunnar:

Sérstök tímaáætlun fyrir ofna:Föst álagslota var frátekin tvisvar í viku eingöngu fyrir þetta forrit, sem útilokaði 2,6 daga meðalröð. Hitameðferðartími sem liðinn var lækkaði úr 3,1 dögum í 0,7 daga.

DfAM stuðning endurhönnun:Byggingarstefnu var breytt og þrír stuðningsviðhengjaeiginleikar voru endurhannaðir sem sjálfbærir-. Tími handvirkrar fjarlægingar styttur úr 1,8 dögum í 0,7 daga.

Samhliða vinnsla:CMM skoðun var hafin á fullgerðum hlutum úr sömu smíði áður en öllum hlutum var lokið eftir-vinnslu, sem gerði skjölum kleift að hefja smíði samhliða frekar en í röð. Samsetningartími skjala styttur úr 0,8 í 0,3 dagar.

SPC hæfi:30 hluta geturannsókn kom á Cpk sem er hærra en eða jafnt og 1,41 á öllum átta mikilvægum víddum. CMM skoðun færðist yfir í 20% sýnatöku með SPC eftirliti. Skoðunartími styttist úr 1,4 dögum í 0,4 daga.

Niðurstaða

Afhendingarferill raðframleiðslu náð: 9,2 dagar að meðaltali, að hámarki 10,1 dagar yfir fyrstu sex mánuði framleiðslunnar. Útrýming ofnraðar var stærsti einstaki þátttakandinn og stóð fyrir 2,4 af 8,8-daga framförum. Ávöxtun fyrstu umferðar var 98,3% í fyrstu 720 framleiddum einingunum.

Niðurstaða: Afhendingarferill minnkaður úr 18 dögum í 9,2 daga - 49% lækkun. Eftir-tími liðinn vinnslu styttist úr 11,7 dögum í 5,8 daga. Fyrstu-afrakstur 98,3% yfir 720 einingar í raðframleiðslu.

Iðnaðarstaðlar og landslag bifreiðaaukefnaframleiðslu

Þátttaka bílageirans við þrívíddarprentun úr málmi hefur hraðað verulega síðan 2020. Samkvæmt Wohlers skýrslu 2023 var bílageirinn stærsti-notageirinn fyrir málmaaukefnisframleiðslu miðað við tekjur þriðja árið í röð, og nam um það bil 22% af heildarframleiðslu AM hluta úr málmi. Umskiptin frá frumgerð-aðeins yfir í röð framleiðsluforrita eru langt á veg komin, þar sem burðarfestingar, kæligreinar og léttir fjöðrunaríhlutir eru meðal virkasta hlutaflokkanna.

IATF 16949:2016, gæðastjórnunarstaðall bifreiða, inniheldur sem stendur ekki sérstakar kröfur um auknar-framleiðslu-, en almennar kröfur hans um ferlistýringu, sérstakt ferlahæfi og greiningu mælikerfa eiga allar við um þrívíddarprentun bílahluta úr málmi og eftirvinnslu þeirra. Bílaviðskiptavinir eru í auknum mæli að bæta AM-sértækum gæðaviðaukum við gæðasamninga birgja sinna, tilgreina kröfur um löggildingu byggingarbreytu, rekjanleika eftir-vinnslu og skjöl um afhendingarferil.

Samtök evrópskra bílaframleiðenda (ACEA) og breiðari evrópska bílaframleiðendakeðjan hafa verið virkir þátttakendur í að móta staðla fyrir aukefnaframleiðslu með samskiptum við F42 nefnd ASTM International og TC261 nefnd ISO um aukefnaframleiðslu. ESTA (European Smoking and Tobacco Association) hefur sérstaklega undirstrikað í leiðbeiningum sínum um aðfangakeðju að rekjanleiki framleiðslu - þar sem skjöl eftir-vinnslu eru aðalatriði - er í vaxandi mæli ó-viðræðuhæf vænting í eftirlitsskyldum framleiðslugeirum, þar á meðal bíla. Þessi skriðþungi þvert á-geira í átt að skjalfestum, rekjanlegum verkflæði eftir-vinnslu á beint við birgja3D prentaðir málmhlutir fyrir bílaleitast við að byggja upp varanleg OEM sambönd.

Sunhingstones samræmir þjónustu sína fyrir þrívíddarprentunarþjónustu fyrir bílamálm við IATF 16949 meginreglur, ISO 9001 vottun og -sértækar gæðakröfur viðskiptavina. Skuldbindingar um afhendingarferil eru byggðar á mældum áfangatímalengd og skjalfestri ofnaáætlun - ekki gert ráð fyrir bestu-tilvikstölum - sem tryggir að tilgreindur afgreiðslutími endurspegli raunverulegt framleiðsluverkflæði.

Hagnýt gátlisti til að meta póst-áhættu við vinnslu

Þegar þú hæfir málmþrívíddarprentunarþjónustuaðila fyrir framleiðslu bílaraðar, fjalla eftirfarandi spurningar beint um áhættuna eftir-afhendingarferil sem lýst er í þessari grein:

Hefur birgir sérstaka ofnagetu fyrir endurteknar áætlanir, eða er hitameðhöndlun skipulögð samkvæmt sameiginlegri-fyrstur kemur-fyrstur-réttur?

Getur birgir lagt fram mæld áfanga-fyrir-áfanga lotutímagögn úr núverandi áætlunum, frekar en áætlaðar heildartölur?

Hefur DfAM endurskoðun verið gerð á þeim hluta til að lágmarka stuðningsmagn og flókið fjarlæging?

Hver er skjalfest afrakstur- fyrstu umferðar birgis fyrir viðkomandi málmblöndu og rúmfræði hluta?

Er CMM skoðun 100% á hvern hluta, eða hefur SPC-sýnataka verið hæf í áætluninni?

Hvernig annast birgir endurvinnslu? Er skjalfest endur-biðröðunarferli og hvernig er endurvinnslutíma komið á framfæri við viðskiptavininn?

Inniheldur afhendingarferlið sem vitnað er í öll eftir-vinnsluþrep og samsetningu skjala, eða aðeins byggingartímann?

Hver er afköst birgja-afhendingar á réttum tíma fyrir bílaáætlanir síðustu 12 mánuðina á undan?

Birgir sem getur svarað öllum þessum spurningum með mældum gögnum, frekar en áætlunum, hefur nánast örugglega fjárfest í verkflæðishönnun eftir-vinnslu sem gerir stöðugan afköst bílaafhendingar möguleg. Birgir sem gefur upp afhendingarferil byggt á byggingartíma einum hefur ekki gert það.

Algengar spurningar (algengar spurningar)

Þessar spurningar endurspegla þær áhyggjur sem oftast koma fram hjá bílaverkfræðingum og innkaupastjórnendum þegar þeir meta skuldbindingar um afhendingarferil fyrir þrívíddarprentun úr málmi í bílahlutum - og takast á við bilið á milli tilgreinds og raunverulegs afgreiðslutíma sem lýst er í upphafi þessarar greinar.

Spurning 1: Hvers vegna er tilgreindur leiðtími fyrir SLM 3D prentun ökutækjahluta svo oft lengri en búist var við?

Vegna þess að flestar tilvitnanir í afgreiðslutíma byggjast fyrst og fremst á byggingartíma, sem er sýnilegasti og fyrirsjáanlegasti þátturinn í afhendingarferlinu. Eftir-vinnslu - hitameðhöndlun, fjarlæging stuðnings, yfirborðsfrágangur, skoðun og skjöl - er venjulega 55–65% af heildartíma lotunnar og lengd hennar er mun breytilegri en smíðin. Birgir sem vitnar í tíu daga miðað við 28 klukkustunda smíði án þess að gera grein fyrir biðröð fyrir ofna, tímalengd fjarlægingar stuðnings og skoðunaráætlun er kerfisbundið undir afhendingarferlinu.

Spurning 2: Hver er hraðasta raunhæfasta heildarafhendingarferlið fyrir þrívíddarprentun á bílahlutum úr málmi í áli eða stáli?

Fyrir lítil og meðalstór ál AlSi10Mg eða stál 316L íhluti með staðlaðar kröfur um eftir-vinnslu, getur vel-skipulögð þrívíddarprentunarþjónusta úr málmi náð 7–10 dögum samtals frá pöntun til sendingar í litlu magni. Til að ná þessu stöðugt þarf sérstaka ofnaáætlun, DfAM-bjartsýni stuðningsrúmfræði og SPC-hæfa skoðun. Fyrir flóknari rúmfræði sem krefjast HIP, nákvæmni vinnslu eða lengri hitameðferðarlotu, eru 12–16 dagar raunhæfara viðmið. Títan og önnur hvarfgjörn málmblöndur þurfa venjulega 14–20 daga að lágmarki.

Spurning 3: Hvernig hefur ofnbiðröð áhrif á afhendingarlotur og hvað er hægt að gera við því?

Biðröð í ofni er stöðugt stærsti einstaki uppspretta breytileika afhendingarferils í SLM þrívíddarprentun ökutækjahlutaforrita. Í sameiginlegu-ofnaumhverfi er biðröð að meðaltali 1,5–3 dagar og er mjög breytilegur frá viku til viku. Áhrifaríkasta lausnin er sérstakur ofnáætlunarsamningur fyrir endurteknar áætlanir - frátekinn meðferðartími sem keyrir á föstum takti, óháð eftirspurn annarra forrita. Sunhingstones útfærir sérstaka tímasetningu fyrir allar framleiðsluáætlanir fyrir bílaframleiðslu yfir 30 einingar á mánuði.

Spurning 4: Hefur hönnun-fyrir-aukefna-framleiðslu (DfAM) virkilega áhrif á afhendingartíma?

Merkilegt, já. Stuðningsmagn ákvarðar beinlínis tíma fjarlægingar stuðnings, sem er breytilegasta vinnsluþrepið eftir-vinnslu. Framleiðslugögn Sunhingstones sýna að DfAM-bjartsýni hlutar krefjast stöðugt 30–50% styttri tíma til að fjarlægja stuðnings en jafngildir venjulegar. EOS/TU Munich rannsóknin sem vitnað er í í þessari grein fann 3,8× breytileika í fjarlægingartíma milli rekstraraðila á sama hluta - DfAM minnkar bæði meðaltal og dreifni þess tíma. Fyrir bílaforrit með þéttum afhendingargluggum er DfAM endurskoðun áður en framleiðsluhæfi er ekki valfrjálst; það er starfsemi til að draga úr afhendingaráhættu.

Spurning 5: Hvernig ábyrgist Sunhingstones skuldbindingar um afhendingu hringrásar fyrir þrívíddarprentaða málmhluta bíla?

Sunhingstones vitnar í afhendingarferla byggða á mældum áfangatíma frá sambærilegum framleiðsluáætlunum, ekki áætluðum-besta dæmi. Ofnáætlanir eru staðfestar áður en afhendingarskuldbinding er gerð fyrir hvaða forrit sem er yfir 20 einingar. CMM afköst eru metin á móti núverandi forritaálagi og SPC hæfi er lokið fyrir útgáfu seríunnar fyrir öll endurtekin forrit. Afhending á-tilsettum tíma fyrir bílaáætlanir er rakin miðað við markmið um 95% á-tíma fram að tilvitnuðum afhendingardegi.

Spurning 6: Hvað ætti ég að hafa með í beiðni um tilboð (RFQ) til að fá nákvæma afhendingarferilsáætlun fyrir SLM 3D prentun ökutækjahluta?

Láttu eftirfarandi fylgja með beiðni þinni: fylltu út CAD gögn í endanlegri framleiðslu rúmfræði (ekki frumgerð afbrigði); nauðsynleg yfirborðsáferð á hverju virku yfirborði; viðeigandi efnislýsingu og allar kröfur um hitameðferð; gæðaskjölin sem krafist er (CMM skýrsla, efnisvottorð, ferliskrár); árlegt eða mánaðarlegt magn; og afhendingartíðni sem krafist er (vikulega, tveggja-vikulega, mánaðarlega). Með þessum upplýsingum getur birgir vitnað í afhendingarferil sem byggist á raunverulegri eftir-vinnsluröð sem krafist er - ekki almennu mati sem sleppir þeim skrefum sem taka mestan tíma.

Ályktun: Afhendingarferlið er allt ferlið, ekki bara smíðin

Forritsstjórinn í opnunaratburðarásinni átti ekki í prentvandamálum. SLM smíðin var hröð, nákvæm og á áætlun. Það sem vantaði var verkflæði eftir-vinnslu sem hannað var til að passa við afhendingarferilinn sem viðskiptavinurinn þurfti - og tilboð í afhendingarferil sem endurspeglaði raunverulegan liðinn tíma hvers áfanga, ekki bara tímalengd fyrirsagnarinnar.

Fyrir bílabirgðakeðjur, þar sem afhendingarnákvæmni er samningsbundin skylda og gluggi sem gleymist hefur í för með sér raunverulegar fjárhagslegar afleiðingar, verður að hanna afhendingarferil þrívíddarprentaðra bílahluta úr málmi eins vísvitandi og hlutarnir sjálfir. Það þýðir sérstaka ofnagetu, DfAM-bjartsýni stuðningsrúmfræði, SPC-hæfa skoðun, samhliða vinnslu þar sem hægt er og skuldbindingar um afhendingu hringrásar byggðar á mældum fasagögnum.

Sunhingstones hefur sýnt fram á í raðframleiðslu að hægt er að draga úr afhendingarferli úr 18 dögum í 9,2 daga án þess að breyta SLM ferlinu, málmblöndunni eða hlutahönnuninni - einfaldlega með því að hanna verkflæði eftir-vinnslu þannig að það passi við kröfur bílaviðskiptavinarins. Ef fyrirtæki þitt er að upplifa afhendingarferil áskoranir með núverandi málm 3D prentun þjónustuáætlun, eða er að skipuleggja nýtt SLM 3D prentun ökutækjahluta prógramm og þarf raunhæfa lotutíma skipulagningu stuðning, er Sunhingstones framleiðslu verkfræðingateymi til staðar til að aðstoða.

Heimildir og frekari lestur

Eftirfarandi heimildir upplýstu gögnin og tæknilegt efni sem vitnað er í í þessari grein:

Fraunhofer Institute for Laser Technology (2022). Samanburður á afhendingarárangri aukefnaframleiðslu í birgðakeðjum bíla. Fraunhofer ILT. www.ilt.fraunhofer.de/en/press/press-releases/2022-aukefnis-framleiðsla-automotive-benchmarking.html

Framleiðslutæknisetur (2022). Breytileiki í tímasetningu hitameðferðar í aukefnaframleiðslu: Greining framleiðslugagna. MTC Coventry. www.the-mtc.org/research/additive-framleiðsla

Liu, Y. o.fl. (2023). "Niðrun afhendingarferils og eftir-vinnslutímagreiningu í framleiðsluáætlunum fyrir aukefni í bílaframleiðslu." International Journal of Production Research, 61(14), bls. 4821–4838. doi.org/10.1080/00207543.2022.2129465

EOS GmbH og Tækniháskólinn í Munchen (2021). Breytileiki rekstraraðila í fjarlægingu SLM-stuðnings: Rannsókn á framleiðslutíma. EOS tækniskýrsla. www.eos.info/en/additive-framleiðsla/rannsóknir-þróun

Park, S. o.fl. (2022). "SPC-tengt skoðunarstefna fyrir aukefnaframleiðslu bílaíhluta: lotutími og gæðaútkomur." Journal of Manufacturing Systems, 64, bls. 390–401. doi.org/10.1016/j.jmsy.2022.06.018

Wohlers Associates (2023). Wohlers Report 2023: 3D Printing and Additive Manufacturing - Alþjóðlegt ástand iðnaðarins. Wohlers Associates. www.wohlersassociates.com/wohlers-skýrslu

ASTM International - ASTM F3303: Standard for Additive Manufacturing - Post Processing Methods. www.astm.org/f3303.html

IATF 16949:2016. Kröfur um gæðastjórnunarkerfi fyrir bílaframleiðslu og viðeigandi þjónustuhlutasamtök. Alþjóðleg verkefnasveit fyrir bíla. www.iatfglobaloversight.org/iatf-16949/iatf-169492016

ACEA (European Automobile Manufacturers' Association) - afstöðuskýrsla um aukefnaframleiðslu í birgðakeðjum bíla (2022). www.acea.auto/publication/position-pappírs-aukefnis-framleiðsla

ESTA (European Smoking and Tobacco Association) - Leiðbeiningar um rekjanleika og framleiðsluskjöl (2023). Vísað til fyrir rekjanleika á-sviðum framleiðslusviðs. www.esta.org