3D-udskrivning i fremstillingen: Visualisering af en ny produktionsmåde

Med fremkomsten af ​​3D-printere til forbrugerne til lavere prispoint har denne teknologi - som har eksisteret siden 1980'erne - for nylig gjort sin debut på hjemmekontoret.

Men 3D-printere påvirker ikke blot forbrugernes niveau. I stedet ændrer de langsomt den måde, producenterne tænker på design, prototyping og endda produktion.

Da teknologien fortsætter med at forbedre, kan 3D-printere producere flere og flere dele med et højere investeringsafkast end ROI end konventionelle fremstillingsmetoder . Kan vi se på en helt ny produktionsmåde lige over horisonten?

3D-trykkeribranchen i dag

3D-trykning er vokset til en $ 6,063 mia. Industri og har et fodspor i en lang række industrier. I 2016 voksede "tilsætningsindustrien" -branchen som 17,4 procent i verdensomspændende indtægter. Sidste år blev næsten 500.000 printere afsendt, men det er intet i forhold til de anslåede 6,7 millioner, der skal sendes i 2020.

Virksomheder som Formlabs og Stratasys eksperimenterer med måder at skalere 3D-trykproduktion på for at gøre den mere konkurrencedygtig med konventionelle produktionsmetoder i forhold til afkastet. Da produktionen af ​​disse printere øges og processerne automatiseres - en væsentlig bestanddel af alle facetter i fremstillingen i dag - reduceres de samlede produktionsomkostninger dramatisk. Resultatet er et mere omkostningseffektivt produkt, der skabes hurtigere og med mindre menneskelig indgriben.

"[Den] 3D-trykkeribranchen har vist sig at have betydelige konsekvenser for sådanne industrier som bilindustrien, maskineri, luftfart mv. applikationer vil fortsætte med at vokse, da disse industrier viser teknologiens effektivitet og effektivitet i produktionen, "sagde John Kawola, formand for Ultimaker North America, til Mobby Business. "Men 3D-udskrivning er en del af noget større: realiseringen af ​​den næste produktionsrevolution - Industri 4.0."

Industri 4.0, også kaldet Manufacturing 4.0, refererer til teknologiens nexus i det moderne produktionsrum. Visionen omfatter ofte internettet af ting (IoT), maskinlæring, blandet virkelighed og robotik, og 3D-udskrivning er en integreret del af denne vision.

3D-udskrivningens rolle i fremstillingsprocessen

3D-udskrivning afspilles allerede flere roller i fremstillingsprocessen, og det er klar til at gøre yderligere gevinster, da det er raffineret og perfektioneret. I øjeblikket er design og hurtig prototyper to af de vigtigste processer, der drager fordel af 3D-udskrifter. 3D-printere er også nyttige i lavvolumenproduktion, f.eks. Når små mængder produkt er nødvendige for at teste markedet eller annoncere på messer. Og som tiden går, fortsætter 3D-printere produktionskapacitet.

I alle aspekter af fremstillingen kan 3D-printere reducere tid og omkostninger, der kræves for at opnå et levedygtigt produkt. Derfor mener Jack Beuth, en professor i maskinteknisk afdeling på Carnegie Mellon University's College of Engineering og meddirektør for NextManufacturing Center, at 3D-udskrivning skal betragtes som en helt ny teknologi på niveau af personlig databehandling eller smartphones.

"Virksomheder forsøger nu at udnytte teknologien til at blive mere rentable, og hvordan de gør det, vil involvere innovationer, der er meget mere end blot erstatninger til traditionel produktion," sagde Beuth. "Med additiv fremstilling handler det om, hvor personlig computing var i 1983."

Design

Da 3D-printere er en mere fleksibel teknologi, kan designteam eksperimentere med strukturer, som er stærkere eller mere interessante, og skaber komplekse geometriske former at tidligere metoder ikke var i stand til at realisere.

"De designmål, vi opfordrer kunderne til at tænke på virkelig at låse op for værdien af ​​3D-udskrivning, er letvægtsdannelse, der skaber gittertypestrukturer for at reducere det anvendte materiale, kombinere samlinger, reducere arbejds- og montagestrin og de potentielle punkter i fiasko, og bløde omkostninger, som for eksempel at reducere kvalitetssikring og lagerstyring, "siger Greg Thompson, global produktchef for 3D-udskrivning hos Proto Labs.

Proto Labs gør det muligt for ingeniører at uploade deres egne digitale CAD-filer, og virksomheden vender sig om prototyper eller lave -volumen løber af produktet i 15 dage eller mindre.

"Når vi har filen, indeholder vores software visualiseringsværktøjer og giver et design til fabrikationsanalyse," siger Thompson. "Så bliver alt det skubbet ned til vores butiksgulv, såvel som tilbage til kunden med et citat."

Proto Labs understøtter, afhængigt af produktets art, 3D-trykning, sprøjtestøbning og CNC-fremstilling. Dens proces gør det muligt for klienten at engagere sig i skabelsen af ​​deres design fra start til slut. Hvis noget skal tilpasses, fra ledetid til produktion til mængden af ​​materialer, der anvendes til designet, vil klienten kunne reagere før produktion.

"Den digitale tråd er kritisk, fordi hvis vi havde forskellige øer i forskellige trin , kunne vi ikke levere de ledetider, vi leverer, "siger Thompson.

Prototyping

3D-printere har også kraftigt reduceret den tid det tager at skabe en fungerende prototype af et produkt. Billigere hurtigere prototypebeskrivelse fremskynder produktudviklingen, reducerer omkostningerne over hele linjen og fremskynder den samlede tid til markedet.

"3D-udskrivning bruges i vid udstrækning til prototyper i produktudvikling i dag for at fremskynde konstruktionscyklusserne og gøre det muligt for designere effektivt at udforske flere muligheder "sagde Dr. Paul Benning, HP-stipendiat og 3D-printhovedtekniker hos HP Inc." Typisk blev disse designs fremstillet i analoge processer som sprøjtestøbning, men i fremtiden vil dele blive fremstillet ved hjælp af 3D-print. "

Ved hjælp af 3D-udskrivning kan flere iterationer af forskellige designs let oprettes for at teste og samle feedback på, så virksomhederne hurtigt kan bestemme hvilken model der er den bedste. Tidligere ville denne type praksis være dyrt og sandsynligvis uholdbar, selv for de mest rentable virksomheder. I dag er det inden for armlængden for næsten alle.

"I de sidste 25 år har paradigmet for avanceret produktudvikling været at udføre omfattende simulering og design iteration, før du skaber første funktionelle prototyper til test," sagde Beuth. "Nu skifter det, når du har et brugbart design, kan du udskrive en prototype og teste den til minimale omkostninger. Dette vil reducere produktudviklingstiderne væsentligt."

Lavt volumenproduktion

Mens 3D-printere i øjeblikket slår konventionelle metoder til de første flere tusinde dele produceret, dette tal stiger støt og male billedet af en 3D-trykt fremstillingsfremtid.

"I fremtiden er det muligt, at alle kortsigtede delproduktioner vil bruge 3D-print" Benning sagde. "Fokuserede produktgrupper [vil] være i stand til at lancere nye produkter på en ugentlig eller daglig basis - kun begrænset af deres tid og fantasi, ikke længere begrænset af de kapitalaktiver, der er nødvendige for analog produktion. Denne agile udviklingsproces for fysiske dele aktiveret af 3D-print, har potentiale til radikalt at forbedre og accelerere de produkter, vi vil se og bruge i den ikke alt for fjerne fremtid. "

Dagoma 3D arbejder på at gøre det til en realitet. Opskalere produktionen af ​​sine 3D-printere, som delvist er 3D-trykt selv, har gjort det muligt at producere 50 til 70 printere om dagen. Virksomheden har nu tre faciliteter - to i Frankrig og en i USA - med en flåde på ca. 850 3D-printere i alt. I år forventer virksomheden at sende 15.000 printere.

"3D-print vores printere er ... hurtigere og ... billigere for kunden", siger Matt Regnier, CEO for Dagoma 3D. "3D-udskrivning hjælper os med at vokse hurtigere, og det hjælper os med at reducere omkostningerne og reducere prisen."

En fremtid i masseproduktion?

Som tiden går, kan antallet af dele 3D-printere påtage sig, medens det giver større ROI end konventionelle metoder, såsom at sprøjtestøbning fortsætter med at vokse, siger Regnier. Desuden er en produktionslinje baseret på 3D-trykningsteknologi nemmere at justere.

"Jeg synes, at en af ​​hovedfordelene er at kunne justere og tilpasse hele produktionslinjen med hastigheden af ​​3D-produktionslinierne" Regner sagde "Hvis vi f.eks. Vil forbedre noget på vores maskine, er det enkelt y - det er kun et klik væk. For en anden teknologi som injektion er det ikke et klik væk, det er to til tre måneder væk. 'Du skal skifte skimmel, sende den, sørg for at den er klar og arbejder, og så begynde at producere.'

Ifølge Thompson er det usandsynligt, at 3D-udskrivning vil erstatte traditionel fremstilling, men for projekter, der giver mening, forekommer det uundgåeligt at 3D-udskrivningens muligheder fortsat vil vokse i forhold til volumen.

"3D-trykkeribranchen tackler at gøre maskinens effektivitet højere og holde omkostningerne ved materialer nede," sagde Thompson. "Da branchen fortsætter med at løse disse udfordringer, ser vi flere projekter, der giver mening for 3D-udskrivning i højere mængder, men jeg tror, ​​det vil være en udvikling i retning af det."

5 Skattelettelser du kan have overset

At holde sig ajour med skatteudviklingen og ændre lovgivningen er en vigtig del af at være en lille virksomhedsejer. Selvom det kan være fristende at undgå hovedårsagerne til skatteperioden, er du bedre i at blive fokuseret og informeret hele året, så kom skatte tid, du kan arbejde mere produktivt med din CPA eller skatte professionel.

(Forretning)

Hvad kreditkortbehandlingstjenester ikke fortæller dig

Med kreditkort er oplysningerne altid i fint print. Mens de fleste kreditkortudbydere åbent kan prale om deres billige priser, lave gebyrer og mobile muligheder, er der andre ting, de ikke er så kommende til. Problemet, som mange små virksomheder går ind i, er at gebyrer og satser de ender med at blive opkrævet for at acceptere kredit- og betalingskort fra deres kunder Phillip Parker, en kreditkortudbyderekspert med CardPaymentOptions.

(Forretning)