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革新之上|3D打印与工业4.0开启制造业新时代

发布时间:2022-06-16


如今专业3D打印机使用增强技术(例如云连接、数据分析、自动化制造和软件集成)来帮助制造商以创新的方式利用到每台打印机上。

本篇文章让您简单了解下:

● 什么是工业4.0

● 专业3D打印机在工业4.0中的作用

● 增材制造平台应用工业4.0技术的案例


什么是工业 4.0


麦肯锡公司将工业4.0定义为更广泛的“制造业数字化”的名称,更具体地说,这意味着将新兴技术应用于制造设施以改进工作流程。

工业4.0的关键主题和行业的特点包括:

● 工厂内不同设备和机器(例如打印机和传感器)以数字方式相互发送和接收信息的能力。

● 增强人类决策以及在短时间内解决紧急问题的能力。

从工厂内机器和设备中的传感器收集数据以进行监控。

● 转向需要最少人工监督的智能自动化系统。

推动工业4.0的特定技术包括云计算、人工智能(AI)、工业物联网(IoT)、数据分析、工业机器人系统、专业3D打印机和大数据。

借助支持云的分布式制造模式 3D打印机可放置在不同地理位置实现跨区域监控和启动打印作业



工业4.0与增材制造的关系


增材制造(AM),也称为3D打印,可以创建更轻、更坚固的零件和系统。增材制造是工业4.0的原生技术。将数字输入转换为物理输出,将CAD文件以数字形式上传到3D打印机软件平台上,实现数字库存。以前这仅适用于要求不高的应用,随着专业3D打印机技术的不断扩展,例如:扩大复合材料和金属材料的供应,以及对速度、可靠性、准确性以及质量的重大改进,如今可实现更广泛的应用,并且规模比以前更大。在某种程度上,3D打印是工业4.0最具象征意义的特定技术。3D打印机在首次推出时,只能简单的制作原型部件,以此来做性能测试,但后来,随着工业4.0的发展,3D打印慢慢演变成为当今成熟的3D打印平台具有先进的3D打印软件功能,可与不同地理位置的设备连接以及人工智能驱动的自动化功能,比如自动检查部件的准确性。



增材制造平台应用工业4.0技术案例


为了使制造商能够充分利用每台专业3D打印机,增材制造解决方案提供商已将工业4.0的核心技术集成到他们的3D打印机平台中。以下是如何使用专业3D打印机为制造商解决问题的应用:

云计算是给用户和3D打印机之间提供连接,可跨越不同的地理位置。简单说就是用户可使用他们的笔记本电脑为全球另一端的工厂打印维修零件,无需运输,避免制造商出现供应链中断问题。通过引入3D打印平台,可以让制造企业绕过许多风险。借助支持云的分布式制造模式,可以在需要时在需要的位置快速打印正确的零件借助3D打印软件,存储在基于云的数字库存中,这样零件就可以发送到网络内的任何3D打印机上打印,只需一个CAD文件,制造商就可以在内部完成零件的制作,使他们的供应链比以前更紧密、更高效。这种能力也可以避免制造商囤积大量库存,实现准时制 (JIT) 的精益制造模式进行有效运营生产。如今专业的3D打印机软件还为用户提供各种数据分析,可以让企业跟踪指标,例如材料使用情况、根据时间间隔每个用户的打印作业数量、每周打印的部件以及自定义分析等。因为每个打印作业的打印时间和成本是根据零件尺寸、材料等变量计算的,所以,这些分析能力可以让企业更了解设备的使用模式并相应地优化资源

具有自动化、人工智能驱动的零件检测功能的3D打印机软件Blacksmith


专业的3D打印机本质上是自动化的,只需点击“打印”按钮,就可以在几小时到几天内完成零件的制作,无需手动工作、管理或人工监督。通过内部增材制造,减轻工程师工作任务,例如起草图纸、提交采购订单以及管理与多个供应商的投标流程等。

而且,在制造过程中,零件的质量检查也已经完全自动化。比如Markforged的Blacksmith软件就可以验证打印的零件是否可以立即在工厂中使用,并自动生成零件质量和可追溯性报告。通过3D打印软件API,专业3D打印机还可以与智能工厂内的其他核心系统集成,例如制造执行系统 (MES)、企业资源规划 (ERP) 或企业资产管理 (EAM) 系统。可以通过这些系统中的任何一个启动打印作业,如果用户在其中一个打印机中请求打印零件,系统就会在您特定的3D打印机中自动触发打印作业。



这对制造商意味着什么?


通过集成工业4.0技术,增材制造可给制造商提供一个端到端的自动化解决方案,减轻制造商的负担。随着专业3D打印机技术的不断发展,工业4.0技术实现的数字化,有望达到更广泛的数字制造应用