增材制造正在离岛

随着3D打印越来越成为主流,制造执行系统已成为防止设备停机和生产现场混乱的工具。

随着3D打印越来越成为主流,制造执行系统已成为防止设备停机和生产现场混乱的工具。

事实证明,准确而及时的工作计划对增材制造商而言比对传统制造公司而言更为重要。图片由3YOURMIND提供。


走进任何一家制造公司,您’会发现同样的挑战:包含关键数据的Excel电子表格存储在各个团队成员的本地硬盘上’系统。 CAD / CAM软件包,其与业务其余部分的唯一集成是公司服务器上的文件共享。企业资源计划(ERP)系统为公司的每个部门提供了可见性,但对工厂车间的活动却视而不见。产品生命周期管理(PLM)软件在管理产品数据方面做得很好,但是却保留了这些有价值的信息。

遏制混乱

许多制造商已经通过实施制造执行系统(MES)解决了其中的一些断开连接,该系统可与工厂联系在一起’调度系统的设备和流程,设计和编程软件,PLM和ERP以及全面的设备有效性工具,这些工具使制造商的服务器无处不在。那些可以’t afford or don’看不到需要另一种软件系统可能会雇用程序员将他们完全不同的软件捆绑在一起,以期希望得到一个全方位的车间解决方案;其他人则只是在数据不和谐的情况下生活,他们会尽力而为,直到出现更好的解决方案。

然而,随着3D打印成为制造领域不可或缺的一部分,“let’s live with it”这种方法很快变得站不住脚。乍看之下似乎只有一个步骤,黑匣子流程实际上充满了离散的操作和数据收集机会,包括打印准备,构建模拟,实时监控和分析,跨多个机器和设施进行调度以及后处理要求。

“在可预见的未来,增材制造市场预计将以每年30%的速度增长,因此设备与各种软件系统之间的集成是必不可少的,”的市场总监Tim Van den Bogaert说 物化 NV’的软件部门。“增材制造具有特定的需求和特定的挑战,如果您真正要接受增材制造作为制造技术,则它一定不能作为孤立的筒仓运行。”

解决痛点

幸运的是,Materialize和其他软件提供商正在通过重新定义传统的MES来满足这一需求,转而使用可管理3D打印工作流程各个方面的软件产品。例如, 欧特克 与增材制造自动化提供商合作 认证 简化设计和执行之间的交接。“作为一家公司,我们在增材制造中观察到的一件事是,它通常具有非常分散的工作流程,其中包含多个软件包,多种数据格式以及通常效率低下的流程,”Autodesk的Robert Yancey说’制造业战略总监。

跨多个机构管理多台3D打印机需要强大的软件系统和无缝集成。 图片由Materialise提供。

Yancey指出,Autodesk通过其Netfabb增材制造和设计软件大大改善了该流程。此外,Authentise还开发了专门用于3D打印的计划系统,该系统使车间可以计划,监视和管理增材制造工作流程的每个部分。然而,挑战在于当“as-designed”需要在生产现场更改打印作业吗?

“在将文件发布到生产环境后,您可能需要对其进行编辑,” Yancey says. “零件设计可能需要更改,方向或嵌套可能必须不同才能适合构建室,或者可能必须在其他打印机上进行处理…有很多原因。但是因为我们’由于已经集成了我们的两个软件包,因此系统中的用户实际上可以进行修改,而这些修改过去需要重新发送给打印准备软件。现在它’s all very seamless.”

拥抱魔术

物化’Van den Bogaert同意无缝集成的重要性。作为增材制造技术的早期采用者和3D打印软件的后续开发者,Materialize及其员工已通过挑战中学到了成功的秘诀。

“我们在这里拥有许多不同品牌和类型的3D打印技术,每种都有其自己的专有格式,并且将所有这些集成在一起很麻烦,” he says. “At the same time, we’ve learned that it’使用Excel表格和纸质文档管理3D打印生产非常困难,尤其是当您向上扩展时。您仅需具有某种管理执行系统即可处理此复杂环境。” It’因此,Materialise开发了其Streamics,Magics和其他3D打印软件产品,因此“在我们自己的环境中以最灵活,最灵活的方式来运营我们自己的服务。”

集成不仅仅是提高生产效率,或者消除重复数据的机会。那里’也要考虑合规性。由于航空航天,医疗以及实际上对可追溯性和产品质量有详细要求的任何行业都采用添加剂技术,因此集成的生产流程对于这种较新的制造工艺的广泛接受至关重要。集成需要从报价阶段开始,一直持续到产品’s end of life.

“作为世界上最大的3D打印工厂之一,我们不断学习自己的生产需求,并利用这些知识更好地满足软件客户的要求,”Van den Bogaert解释。“结果是建立了一种软件解决方案,该解决方案建立在我们自己的内部经验的基础上,并提供了(针对客户)灵活性和集成能力,以扩大生产场地。”

建筑桥梁

为了显示出对制造工艺的进一步认可,Materialize通过开放其与曾经被认为是竞争对手的合作之手,加入了许多其他添加剂技术提供商的行列。

涡轮叶片打印作业期间模拟变形和热量积聚的示例。 图片由Siemens PLM Software提供。

“我们了解市场走向,发展趋势’危在旦夕,我们所有人都需要帮助进一步发展这个行业,”Van den Bogaert说。“这就是为什么我们最近邀请了几家领先的PLM和设计公司直接与我们的系统对接,以便他们也可以为使3D打印过程尽可能高效做出贡献。”

这些公司之一是 西门子PLM软件。增材制造软件副总裁Aaron Frankel表示,该公司已经开发了一款 “添加剂空间的广泛解决方案,”包括NX,Simcenter和Mindsphere,它们全部用于管理制造过程(加法或减法)。

“There’近年来在3D打印技术的研发上投入大量资金,并且现在正在积极研究如何将该技术带出实验室并投入生产的公司面临着巨大的市场压力,” Frankel says. “但是,这样做将需要有效的方法来管理增材制造生产流程,包括MES。”

仿真软件是用于预测构建过程事件的有价值的工具。 图片由Materialise提供。

戴夫·马德利(Frankel)’Siemens PLM Software的增材制造和减材制造的同事和高级策略师’英国的位置,详细说明:“简而言之,添加剂已开始成为主流技术,尤其是在金属方面,” he says. “I don’t think it’在很多情况下,您需要MES才能成功使用添加剂,但是添加剂变得足够坚固,我们可以在主流生产中实际使用它。因此,我们需要MES来管理它,就像成功的公司使用MES来管理其传统制造流程一样—添加剂不再是一个孤岛,现在必须进行工业化处理,以适应围绕它的所有其他系统。”

敏捷,开放和优化

另一个致力于3D打印产业化的软件提供商是 3分钟 ,该公司已开发出用于管理和优化添加工作流程的Agile MES产品。市场和产品定位经理Brian Crotty指出,这最后一部分—optimization—是MES难题的重要但经常被忽略的部分。

“至少目前,所有3D打印的98%都在小批量零件上,” Crotty says. “因此,尤其是服务局经常要面对各种各样的问题—通常来自多个客户—在一个版本中。您还可能会在多台机器上甚至在多个位置产生作业。”

他补充说,在这些情况下,您需要一种方法来优化可用的构建空间,根据交货日期,客户优先级和机器可用性安排工作时间,同时管理与这些零件相关的所有相关生产要求。 “与任何类型的制造一样,成功在于获得最经济有效的零件生产方法,同时又要确保最佳的零件质量,而数据驱动的MES是其中的重要部分,” Crotty says.

基普·汉森 撰写有关制造业的所有文章。 你可以在这里找到他.

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