چگونه چاپ سه بعدی فلزی می تواند هزینه حمل و نقل و زنجیره تأمین را صرفه جویی کند؟

1. از تولید متمرکز تا تولید توزیع شده: نحوه حل مشکل تدارکات
سه شبکه تدارکات سطح - "کارخانه مرکزی - انبار منطقه ای - مشتری نهایی" همان چیزی است که زنجیره تأمین سنتی مبتنی بر آن است. این مدل در طول همه گیر COVID-19 مشکلات جدی داشت. شاخص حمل و نقل کانتینر در سراسر جهان در سال 2020 با 465 ٪ درصد شلیک شد ، به این معنی که یک تولید کننده خودرو مجبور شد ماشین را متوقف کند زیرا آنها نمی توانند سنسورهای کافی به ارزش 2 دلار دریافت کنند. با ایجاد یک سیستم "انبار دیجیتال+تولید بومی سازی" ، چاپ سه بعدی فلزی این مشکل را کاملاً دگرگون کرده است.
به عنوان مثال ، ریخته گری های سنتی آلومینیومی برای موتور نیروی هوایی ایالات متحده F110 باید از طریق دریا از تأمین کنندگان آسیایی به ایالات متحده ارسال شود که می تواند تا سه سال طول بکشد. اما با استفاده از تجهیزات لیزر M2 مفهوم GE Aviation برای چاپ سه بعدی ، زمان تولید را به 72 ساعت کاهش داده است و می توان آنها را بلافاصله در هر پایه ایالات متحده که قابلیت چاپ دارد ، تهیه کنید. این روش به نیروی هوایی ایالات متحده کمک می کند تا بیش از 20 میلیون دلار در سال در هزینه های نگه داشتن موجودی صرفه جویی کند و احتمال مشکلات زنجیره تأمین را 92 ٪ کاهش می دهد.
سیستم های سه بعدی خدمات کاشت ارتوپدی شخصی را به 3000 بیمارستان در سراسر جهان در حوزه پزشکی ارائه می دهند. امکانات پزشکی می تواند فنجان های استابولار آلیاژ تیتانیوم را بدست آورد که در 48 ساعت با استفاده از کتابخانه مدل دیجیتال مبتنی بر Cloud- ، شکل بدن بیمار را در 48 ساعت متناسب کند. این باعث صرفه جویی در 6 هفته 8} 8 هفته زمان حمل و نقل در مقایسه با مدل های سنتی تهیه مرزی می شود و هزینه حمل یک کالای واحد را از 1200 دلار به 80 دلار کاهش می دهد.
2. در - تولید تقاضا: بهترین راه برای خلاص شدن از سهام اضافی
استراتژی "پیش بینی تولید محور" توسط صنعت تولید سنتی استفاده می شود ، به این معنی که میانگین نرخ گردش مالی موجودی جهانی فقط 6.8 برابر در سال است. با قابلیت "تولید دیجیتال" چاپ سه بعدی فلزی ، مشاغل واقعاً می توانند امور را تقاضا کنند. هنگامی که بوئینگ از این روش برای تهیه نازل سوخت برای 787 Dreamliner استفاده کرد ، سهام آن را از 1200 به 50 کاهش داد که 78 ٪ از پولی را که برای موجودی خرج کرده بود ، صرفه جویی کرد.
این تغییر به ویژه برای نگهداری هواپیماها از اهمیت ویژه ای برخوردار است. رولز رویس کتابخانه ای از قطعات یدکی چاپ شده 3D- را برای موتور Trent XWB خود تولید کرده است. این کتابخانه دارای بیش از 2000 قطعه ساختاری پیچیده است. مهندسان ممکن است قطعات را مستقیماً از مرکز تعمیر محلی چاپ کنند وقتی هواپیما نیاز به جایگزینی تیغه های توربین در فرودگاه دبی دارد. این باعث صرفه جویی در هزینه 20،000 دلاری و زمان انتظار 72 ساعته قطعات حمل و نقل با هوا از تسهیلات دربی در انگلستان می شود. آمار نشان می دهد که این روش ارزش موجودی قطعات یدکی رولز رویس را از 4.2 میلیارد دلار به 1.8 میلیارد دلار کاهش داده و مدت زمان خارج شدن هواپیماهای مشتریان (AOG) را 83 ٪ کاهش داده است.
3. طراحی محور طراحی: تغییر نحوه ساخت محصولات
چاپ سه بعدی فلزی بر محدودیت های هندسی تولید تفریحی معمولی غلبه می کند و به مهندسان این امکان را می دهد تا بهینه سازی دوگانه "ادغام عملکردی + کاهش مواد" را از طریق بهینه سازی توپولوژی بدست آورند. Stanley Black & Decker با ترکیب چهار عنصر که آن را به یک قسمت چاپی 3D- تبدیل کرد ، مسکن محرک درایور ستون PD45 را بهتر ساخت. این وزن 40 ٪ و تعداد مراحل لازم برای ساختن آن از 12 به 2 کاهش می یابد. این اصلاح در طراحی هزینه حمل و نقل یک مورد را از 3.2 دلار به 0.8 دلار کاهش می دهد و می تواند ظرفیت بارگذاری یک ظرف را 65 ٪ افزایش دهد زیرا فضای کمتری را به خود می گیرد.
این انقلاب طراحی برای بخش هواپیما از مزایای اقتصادی بیشتری برخوردار است. Airbus A350XWB 30 ٪ از وزن خود را از دست داده و از زمان استفاده از براکت های آلیاژ تیتانیوم چاپی سه بعدی ، قدرت خود را حفظ کرده است. این باعث می شود هر هواپیما بیش از 2 میلیون دلار هزینه سوخت در هر سال صرفه جویی کند. مهمتر از همه ، این طراحی نور به هواپیماهای اروپا به آسیا اجازه می دهد تا 8 ٪ مسافر بیشتری داشته باشند ، این مانند ساخت 1200 دلار بیشتر در هر پرواز است.
4. دستیابی به موفقیت فناوری: بسته شدن آخرین مایل از برنامه های بزرگ
چاپ سه بعدی فلزی برای زنجیره تأمین چندین مزیت دارد ، اما استفاده از آن در صنعت با هزینه بالا و راندمان پایین آن محدود شده است. پیشرفت های اخیر در فن آوری هایی مانند Multi - همکاری لیزر و قالب بزرگ- scale این فناوری را قادر به رقیب تولید سنتی کرده است.
پرش در کارآیی: لیزر Leiming با تجهیزات LIM - x800H+ظاهر شده است ، که از 8 لیزر استفاده می کند که با هم کار می کنند تا قطعات هوافضا در سطح 2.5- را تهیه کنند. این 500 ٪ از تجهیزات لیزر تک کارآمدتر است. اجزای ساختاری مارپیچ آلیاژ TA15 تیتانیوم ساخته شده توسط این دستگاه 418 میلی متر × 362mm × 2210mm است که ثابت می کند که امکان ساخت قطعات بزرگ در یک محیط صنعتی وجود دارد.
نوآوری مواد: تکنیک تولید پودر فرآیند کوتاه Avic Maite قیمت پودر استیل ضد زنگ 316L را از 1.44 میلیون یوان در تن به 780،000 یوان/تن کاهش داده است. همچنین با استفاده از روش ترکیب ابتدایی ، قیمت پودر آلیاژ آلومینیوم را 60 ٪ کاهش داده است. به دلیل این مزایای هزینه ، قطعات چاپی سه بعدی را می توان در برنامه های مقیاس بزرگ- مانند قطعات شاسی خودرو استفاده کرد.
حلقه بسته فرآیند: سیستم "خدمات تجهیزات مواد" شرکت بولیت به لطف یک سیستم بازیافت پودر هوشمند و تجهیزات پردازش {1 {1 {1 {1 {1 {1 {1 {{1 {1 {1 {1 {1 {1 {1 {1 {1 {in استفاده از مواد را افزایش داده است. این هزینه چاپ یک قطعات را 42 ٪ در مقایسه با سه سال پیش کاهش داده است.