Все, что вы хотели знать о прямом цифровом производстве

С появлением DDM технологий принципы принятия решений при управлении проектами подверглись кардинальным изменениям. Во многих случаях, эти правила полностью противоположны традиционным методам управления производством.  

Менеджерам, которые намерены внедрить аддитивные технологии в производственный процесс своего предприятия, придется полностью изменить образ мышления и стиль руководства.

Мы предлагаем нашим читателям некоторые общие понятия о прямом цифровом производстве, любезно предоставленные порталу Promline.org компанией Su-Pad, Ltd, официальным представителем Stratasys в Израиле:

Прямое цифровое производство -- это общее название для технологических процессов, подразумевающих изготовление изделий  путем послойного синтеза, когда деталь «выращивают» в резервуаре. В этом их главное отличие аддитивного производства от субтрактивных способов обработки, таких токарная или фрезерование.

Аддитивный метод производства был разработан в качестве решения проблемы автоматизации производства прототипов, и поэтому вначале был известен профессионалам под другим названием «быстрое прототипирование». У этого метода также есть другие названия, в том числе «3D-печать». 

Различные обозначения процессов, которые в сущности являются синонимами одного и того же понятия, в сфере прямого цифрового производства деталей возникает некоторая терминологическая путаница. Для некоторых специалистов понятия «быстрое прототиприрование», "аддитивное производство" или "послойное производство" являяются полными синонимами, другие различают эти понятия.

Технология DDM подразумевает производство физический образцов на основе данных CAD-файлов или других параметров (например, данных 3D-сканирования)  через устройство вывода трехмерных данных (3D-принтер), которые различные изделия, практически не нуждающиеся в дополнительной обработке.

От натурных образцов, прототипов и лекал до готовых изделий и запчастей. Технология DDM исключает механическую обработку, литье и формовку. Вместо вырезки или формовки, объекты «выращиваются», накладыванием материала слой за слоем. 

Кроме нескольких минут предварительной обработки для подготовки к производству и незначительной постобработки щелочной водой для очистки отпечатанных деталей, процесс производства по технологии DDM состоит всего из двух технологических операций: импорт безукоризненного файла STL  и выемка   готовой детали. Исключение целого ряда технологических оперций предварительной и финишной мехобработки, позволяют сэкономить время, деньги и труд работников.

Цифры и факты: -- Толщина слоя жидкого пластика, который применяется для послойного синтеза В разных моделях 3D принтеров составляет от 16 до 30 мкм. Для сравнения толщина человеческого волоса колеблется в пределах 80 микрометров. -- Минимальная толщина стенки, которую способен напечатать 3D принтер, -- 0.3 -- 0,6 мм.

Исключив затраты на инструментальную оснастку, использование технологии DDM может сэкономить десятки и сотни тысяч долларов за один проект. Экономия от одного проекта иногда превосходит стоимость покупки станка.

При использование процесса аддитивного производства, компании Stratasys удалось сэкономить $ 200.000 долларов на каждой из своих новых установок. Специалисты Stratasys добились этого, изготовив 32 детали по новой технологии. Клиенты Stratasys также постоянно сообщают  в клиентский отдел о своих достижениях в области сокращения производственных затрат. 

DDM это не технология, а процесс, который: – Исключает затраты на инструмент, его приобретение и подготовку к работе. – Сокращает временные промежутки между процессами дизайна и производства. – Снимает ограничения и расширяет границы проектирования.  – Исключает затраты на редизайн. - Снимает технологические ограничения на минимальный размер криволинейной детали.

Дополнительным преимуществом прямого цифрового производства является его экологичность. При аддитивном методе производства получается очень мало отходов по сравнению с фрезерной обработкой, так как принтер потребляет только необходимое количество материала.

Большинство аддитивных процессов не предполагает использования каких-либо вредных химических веществ, и ядовитые  испарения не попадают в окружающую среду. Также нужно отметить сравнительно небольшое количество электроэнергии, которое требуется для производства деталей.

Технология DDM не предусматривает объемов выпуска продукции, аналогичных массовому производству и предназначена, скорее, для производства малых серий. Однако при этом может легко найти применения в массовом производстве для выпуска различных бытовых инструментов, таких как патроны, зажимы, датчики и рукоятки домашнего инвентаря. 

Прямое цифровое производство идеально подходит для производства бытовых приборов и инструментов. DDM сводит к минимуму производственные риски характерные для стандартной производственной практики. C каждым годом возрастает востребованность аддитивных технологий в производстве инструментов и изделий, предназначенных для внутренних нужд предприятия. 

Так как инструменты не предназначены для внешних поставок а затраты времени и средств на их производство ничтожно малы, неудачная партия изделий не влечет за собой крупных негативных последствий. В том случае, если партия товара удовлетворяет всем стандартам качества, DDM позволяет существенно повысить производительность, улучшить качество и снизить себестоимость деталей. 

Применение аддитивных технологий в инструментальных цехах предприятий сегодня существенно выше, чем на производстве готовой продукции. Причинами являются низкая вероятность производственных рисков этому с одной стороны , с другой – высокая потребность каждого поизводителя в инструмента такого типа.

Существует достаточное количество отраслей, где готовые изделия отпечатанные на 3D принтере  находят своего потребителя.  Самое широкое применение технология DDM нашла в ортопедии и стоматологии, где существует постоянная потребность изготовления приспособлений по меркам заказчика. С развитием прямого цифрового производства значительно расширились возможности производства ортопедического оборудования, слуховых аппаратов и зубных протезов. Компании, работающие в других отраслях промышленности также оценили DDM, как мощную альтернатив привычным производственным процессам.