Friday, August 12, 2022

Software onthult de 3D-printbaarheid van uw product

Must read

Shreya Christinahttps://cafe-madrid.com
Shreya has been with cafe-madrid.com for 3 years, writing copy for client websites, blog posts, EDMs and other mediums to engage readers and encourage action. By collaborating with clients, our SEO manager and the wider cafe-madrid.com team, Shreya seeks to understand an audience before creating memorable, persuasive copy.

Additive manufacturing (of 3D-printen) maakt industriële onderdelen sneller, goedkoper en beter, maar niet altijd. Afhankelijk van het onderdeel, hoe het wordt gebruikt, waar het van gemaakt is, hoeveel je er nodig hebt en hoe snel je ze nodig hebt, kan additive manufacturing een enorm voordeel zijn, of helemaal niet logisch.

Hoe weet je dat?

Een groeiend aantal softwarebedrijven pakt deze vraag aan. Hun platforms analyseren uw onderdeel, uw volledige digitale onderdeleninventaris of zelfs de digitale blauwdruk voor een volledig product, zoals een auto, en ontdekken welke onderdelen – van kleine kleppen tot hele assen – waarschijnlijk goedkoper, efficiënter, krachtiger, of sneller te maken door middel van additive manufacturing in vergelijking met uw huidige traditionele productiemethode.

Een jong bedrijf uit Israël belde Castor biedt wat mede-oprichter en CEO Omer Blaier zegt, een beslissingsondersteunend systeem is voor het gebruik van industrieel 3D-printen voor onderdelen voor eindgebruik. “De meeste fabrikanten worstelen met het bepalen of, wanneer en waar additieve fabricage moet worden toegepast”, zegt hij.

Castor haalt het mysterie uit 3D-printen door vergelijkende gegevens te leveren die laten zien waar en waarom 3D-printen de betere optie is dan spuitgieten, CNC-bewerkingen, smeden of andere traditionele productieprocessen. Het gebruikt uw bestaande digitale deelbestand (of een 2D-afbeelding) en analyseert de 3D-printbaarheid ervan. De software bepaalt welke 3D-printtechnologie van toepassing zou kunnen zijn en welke materialen dezelfde (of betere) functionaliteit en prestaties zouden leveren als uw huidige onderdelen. Vervolgens voert het een financiële analyse uit van 3D-printen in vergelijking met traditionele productie.

Meestal is 3D-printen niet het antwoord. En dit is het belangrijkste punt dat ten grondslag ligt aan de bredere acceptatie van additive manufacturing. Het is financieel zelden logisch voor fabrikanten om spuitgieten of machinale bewerkingen te ruilen voor exact hetzelfde onderdeel in 3D-printen.

Van de 30.000 onderdelen die Castor vorig jaar analyseerde, was 70% niet geschikt voor additive manufacturing, zegt Blaier. Ongeveer 20% was geschikt, maar alleen met enkele ontwerpwijzigingen, en daarvan werd slechts de helft naar de offerte gestuurd (wat betekent dat ze financieel potentieel hadden) en uiteindelijk werd slechts de helft daarvan naar de drukker gestuurd. Uiteindelijk zijn er ongeveer 600 van 30.000 onderdelen (of 2%) 3D geprint.

Dit cijfer komt overeen met wat Sonja Rasch, consultant voor additieve productie, bij haar bedrijf ziet materialiseren, een softwaremaker en een van ‘s werelds grootste fabrikanten van technisch ontwerp en on-demand additieven. “Van de 10.000 onderdelen zijn er misschien 10 geschikt voor 3D-printen”, zegt ze. “Met metalen onderdelen, 99% van de tijd dat je een 3D-geprinte versie vervangt door de conventioneel geproduceerde versie, zal het nooit rendabel zijn. Je moet echt heel complexe onderdelen hebben om het logisch te maken, wat zeldzaam is.

De 3D-geprinte naald in een hooiberg

Waar 3D-printen de winstgevende businesscase is, is wanneer onderdelen opnieuw worden ontworpen voor additive manufacturing. Dit betekent dat het onderdeel is geoptimaliseerd om te profiteren van de unieke voordelen van 3D-printen, zoals het consolideren van meerdere onderdelen in één onderdeel, het aanpassen van elk onderdeel, lichtgewicht onderdelen met behulp van a rooster vulling of het verwijderen van overtollig materiaal, waardoor de prestaties worden verbeterd door interne structuren te printen, zoals kanalen voor warmtewisselaars.

Een klant die Rasch als voorbeeld noemt, is fietsenmaker Pinarello, die naar Materialise kwamen met een onderdeel dat ze een beetje lichter wilden maken. Ze dachten dat 3D-printen de oplossing zou zijn. De eerste berekening voor het 3D-printen van hun bestaande onderdeel “as is” was echter veel duurder dan hun huidige methode.

“Vervolgens hebben we het onderdeel opnieuw ontworpen en hebben we de 3D-printkosten aanzienlijk verlaagd”, zegt Rasch. Door het ontwerp verder te optimaliseren om de ondersteunende structuren te verwijderen, wat tijd en arbeid kost om te verwijderen, en door het printproces te stroomlijnen voor snelheid en om meer onderdelen in elke printbatch te laten printen, werden de kosten nog verder verlaagd. Natuurlijk is het geoptimaliseerde onderdeel uniek, de helft van het gewicht en beter functionerend, wat de businesscase van het bedrijf voor 3D-printen werd. Materialise kan nu 2.000 componenten per maand 3D printen voor het bedrijf.

Materialise gebruikt ook een onderdeelanalysetool genaamd 3D Part Barometer, die het bedrijf de afgelopen 15 jaar heeft gebruikt om onderdelen voor te selecteren op basis van vorm, grootte, hoeveelheid en andere factoren die mogelijk in aanmerking komen voor 3D-printen. Na deze eerste sortering nemen menselijke adviseurs het over.

“Software brengt je maar 50% van de weg”, zegt Rasch, “de rest is het herkennen van welke onderdelen je opnieuw moet ontwerpen en welke processen je moet optimaliseren voor 3D-printen, en dan zul je nog meer gevallen tegenkomen waarin 3D-printen winstgevend is.”

Waar de consultants van Materialise hun decennialange expertise en ervaring inzetten, automatiseert Castor. Dat wil niet zeggen dat Castor geen personeel heeft om u te helpen, dat doen ze, of dat Materialise niet van plan is om een ​​softwareoplossing voor het screenen van onderdelen aan te bieden, dat zijn ze wel. Het verschil is dat vooruitgang in software in combinatie met bergen aan data over additive manufacturing deze platofmrs in staat stellen om vandaag meer te doen dan ooit tevoren.

Uw onderdelen beter maken

“Castor stelt ook ontwerpwijzigingen voor die een ingenieur zou kunnen volgen om meer van de voordelen van additive manufacturing te benutten”, zegt Blaier. Castor kan aangrenzende onderdelen identificeren die zinvol zijn om samen tot één onderdeel te combineren en mogelijkheden voor gewichtsvermindering te benadrukken. “We zijn geen topologie-optimalisatie- of generatief ontwerpbedrijf, maar we zijn erg goed in het identificeren van omvangrijke onderdelen en laten het maximale potentieel van additieven zien als het gaat om gewichtsvermindering, wat cruciaal is voor onze klanten in de automobiel-, ruimtevaart- en medische apparatuur. .”

OEM’s, tier 1-leveranciers en alle soorten kant-en-klare en contractfabrikanten zijn op zoek naar manieren om kosten te besparen, hindernissen in de toeleveringsketen te overwinnen, onderdelen sneller te leveren en de permanente voorraden te verlagen.

Vooral als het gaat om reserveonderdelen, merken bedrijven dat de kosten van on-demand additive manufacturing lager zijn in vergelijking met traditionele productie een minimum aan onderdelen die misschien nooit worden gebruikt, ze vervolgens op te slaan of maanden te wachten op onderdelen van een buitenlandse leverancier .

Franse startup Reserveonderdelen 3D biedt een softwareplatform met de naam DigiPart, gebaseerd op machine learning, dat hele inventarissen van onderdelen kan doorzoeken om de beste technische en economische kandidaten voor additive manufacturing te identificeren. Het kan ook uw 3D-printklare digitale inventaris samenstellen en 3D-print-on-demand-leveranciers over de hele wereld aanbevelen.

Een klant van DigiPart, een Amerikaans petrochemisch bedrijf met een voorraad reserveonderdelen van meer dan 400.000 SKU’s, wilde de voorraadkosten verlagen door onderdelen op aanvraag te produceren en de doorlooptijden voor onderdelen, zoals gesmede of gegoten artikelen, te verkorten. SpareParts 3D hielp met het gebruik van hun software in combinatie met advies (omdat niet alle onderdelen digitale bestanden hadden) bepalen welke onderdelen het meest geschikt waren voor 3D-geprint op een manier die besparingen opleverde.

Het eerste geproduceerde onderdeel was een mes met een minimale bestelhoeveelheid van 10 stuks, maar het gemiddelde jaarlijkse verbruik was slechts één mes. Het produceren van het onderdeel met 3D-printen kostte iets meer dan $ 1.000, plus een reverse engineering-service van ongeveer $ 860, vergeleken met $ 860 per blad voor conventionele productie. Door alleen de enkele eenheid te produceren die ze nodig hadden, verminderden ze de contante uitgaven in het eerste jaar met bijna $ 7.000. Over 10 jaar – rekening houdend met de industriestandaard voorraadkosten van 20% per jaar – bespaarden ze bijna $ 600 per onderdeel.

“Reserveonderdelen zijn onze belangrijkste focus omdat de markt voor reserveonderdelen een van de meest inefficiënte is vanuit het oogpunt van de toeleveringsketen”, zegt Christian Darquier, VP Sales van SpareParts 3D. “De afgelopen 2 tot 3 jaar, met Covid en conflicten, heeft dat punt op een zeer pijnlijke manier naar voren gebracht bij een toenemend aantal bedrijven, die nu op zoek zijn naar additive manufacturing om over te stappen naar een hybride supply chain.”

Een gloednieuwe softwarecategorie

Door diepgaande technische en technische analyse van digitale onderdeelbestanden te combineren met ontwerpoverwegingen, ondersteund door een gedetailleerde database met materiaaleigenschappen en 3D-printermogelijkheden, allemaal gevoed door algoritmen voor kostenanalyse, ontstaat een geheel nieuwe categorie software.

Producten van bedrijven, zoals Castor en het in Berlijn gevestigde 3YourMind, lopen voorop om meer bedrijven in staat te stellen de voordelen van industrieel 3D-printen te realiseren, en investeerders hebben dit opgemerkt. Castor wordt ondersteund door investeringen van Xerox
XRX
en Evonik Venture Capital, terwijl 3YourMind, dat software maakt om bedrijven te helpen bij het vinden, kwalificeren en 3D-printen van onderdelen voor on-demand productie, wordt ondersteund door een hele reeks investeerders die in verschillende rondes meer dan $ 32 miljoen aan financiering hebben opgehaald.

Met de 3YourMind-software is identificatie van onderdelen slechts een deel van de taart. Het bedrijf biedt modules voor het volledige levenscyclusbeheer van uw on-demand productie, niet beperkt tot 3D-afdrukbare onderdelen). Toch is het vinden van onderdelen met de beste businesscase altijd het uitgangspunt.

3YourMind’s AM Part Identifier is een hulpmiddel om de beste use-cases binnen de onderdeleninventaris van een bedrijf onder de aandacht te brengen, zegt het bedrijf, maar het is geen toverdoos.

“We hebben geleerd dat het niet voldoende is om een ​​onderdeel te identificeren en een businesscase te tonen, maar dat het ook noodzakelijk is om een ​​onderdeel printbaar te maken”, zegt Aleksander Ciszek, CEO van 3YourMind. “Momenteel is deskundige kennis over de juiste materiaaleigenschappen, productietechnologie en parameters nodig om het herontwerp te doen.” Elke businesscase van 3YourMind wordt vastgelegd in de software zodat de algoritmen ervan leren. Nadat de algoritmen – die zijn afgestemd op specifieke gebruiksscenario’s, industrieën, technologieën en stadia in de toeleveringsketen – zich richten op ideale kandidaat-onderdelen, nemen technische experts van het bedrijf het over en stemmen ze af op ondernemingsspecifieke productportfoliobehoeften.

De Duitse spoorweggigant Deutsche Bahn deed bijvoorbeeld een beroep op 3YourMind toen het zijn 3D-printinitiatieven moest opschalen om reserveonderdelen in de hele organisatie sneller te maken, de productiekosten te verlagen en een grotere veerkracht van de toeleveringsketen op te bouwen. Met slechts een paar experts op het gebied van additieve fabricage bij het bedrijf, zou het overweldigend zijn om uit tienduizenden reserveonderdelen te identificeren en te kwalificeren. De software identificeerde niet alleen onderdelen, maar stelde medewerkers in de hele organisatie in staat om hun ideeën voor onderdelen in te dienen. Door de software en het centraliseren van gegevens is het aantal onderdelen dat is geselecteerd voor mogelijk 3D-printen gestegen van één op 50 naar 2 op 3, aldus 3YourMind.

Naarmate de software in dit opkomende gebied groeit, volwassen wordt en complexer wordt, kunnen we zien dat deze een veel grotere rol gaat spelen in de bredere ecosystemen van computerondersteunde ontwerptools en software voor het beheer van de levenscyclus van producten.

“Zie Castor als een bot die over je hele productontwerp loopt en van de ene op de andere dag vertelt het je; hier zijn 10 onderdelen die je een half miljoen dollar kunnen besparen als je ervoor kiest om hun productiemethode te veranderen.”

More articles

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Latest article