Quel rôle joue la fabrication additive dans les systèmes de fabrication intelligents?

1. Fabrication additive: opérateur de "gène numérique" de la fabrication intelligente
L'utilisation de la technologie numérique pour fournir un contrôle précise tout au long du cycle de vie est le fondement des systèmes de fabrication intelligents, et l'approche "d'empilement discrète" de la fabrication additive est intrinsèquement imprégnée de gènes numériques. Un modèle numérique dimensionnel à trois - est utilisé comme entrée, et en empilant la couche par couche, le processus de fabrication crée des pièces solides sans avoir besoin de procédures de fabrication conventionnelles telles que le développement de moisissures et le traitement multiprocesse, permettant une transition de "conception à la production" fluide.
En utilisant la buse de carburant d'un moteur d'avion comme exemple, la technologie Platinum utilise la technologie de fusion sélective laser (SLM) pour terminer la formation de canaux d'écoulement internes complexes dans une seule impression, réduisant le nombre de pièces de 56 à 1 et augmentant l'utilisation de matériaux de 30% à 95%. La fabrication traditionnelle nécessite plus de 20 processus, notamment le soudage et le fraisage. La fabrication additive est un instrument crucial pour atteindre l'innovation des produits dans la fabrication intelligente en raison de ses capacités de conception "holistiques et légères". Les capacités de production numérique de la fabrication additive pour des pièces structurelles complexes sont le principal moteur de la part de 16,7% du secteur aérospatial du marché mondial de l'impression 3D, selon les données.
2. Le «centre neural» de la fabrication flexible: fabrication additive
Les caractéristiques "Prototypage rapide et rapide" de la fabrication additive en font le fondement des systèmes de fabrication flexibles, et la fabrication intelligente consiste fondamentalement à répondre aux besoins de fabrication de petits lots, de diverses variétés et d'itération rapide. Une itération de boucle fermée - du "test d'impression de conception" peut être réalisée en connectant des équipements de fabrication additifs à Internet industriel et en recevant des instructions de changement de conception de temps réelles -.
Sino Power Company a réduit le cycle de recherche et de développement des vannes de servo hydrauliques Electro - de 18 mois à 3 mois dans l'industrie automobile en utilisant la technologie de fabrication additive. En quelques minutes, c'est dans - house ai - Le logiciel de conception assisté peut créer un modèle de canal de flux optimisé de performances de fluide basé sur des paramètres simples tels que les dimensions externes et les relations de connexion de pipeline. Il peut ensuite imprimer des pièces qui satisfont aux exigences de performance directement à partir de l'équipement SLM. La fabrication additive est une technique cruciale dans la fabrication intelligente pour faire face à l'imprévisibilité du marché en raison de cette approche de fabrication "axée sur la demande et rapide".
Plus important encore, la chaîne d'approvisionnement mondiale change en raison du mélange de fabrication distribuée et de fabrication additive. En utilisant la technologie Adhesive Jet (BJ) pour imprimer des moules de chaussures en lots, M420 M420 MICRON M420 M420 - L'équipement industriel léger réduit les coûts totaux de 40% par rapport à l'usinage CNC traditionnel. En abaissant les dépenses logistiques et les arriérés d'inventaire, cette approche "localisée, sur la production de demande -, renforce la résilience du risque - des systèmes de fabrication intelligents.
3. Fabrication additive: Sentry intelligent du contrôle de la qualité
Bien que la fabrication additive combine des capteurs IoT et des algorithmes AI pour fournir un système complet de surveillance de la qualité du processus, la fabrication intelligente nécessite que le processus de fabrication ait la perception de soi -, la décision d'optimisation auto-- et les capacités d'optimisation auto--. Les caméras de vitesse élevées -, les imageurs thermiques infrarouges et d'autres équipements peuvent recueillir des données en temps réel pendant le processus d'impression, y compris la température de la piscine et l'épaisseur de propagation de la poudre. Les modèles d'apprentissage automatique peuvent également être utilisés pour prédire la probabilité de défauts et modifier automatiquement les paramètres comme la puissance du laser et la vitesse de balayage.
Afin d'atteindre l'identification du temps réelle - et le contrôle de boucle fermé - de défauts comme les fissures et les pores, Pékin Yuding Additive Manufacturing Research Institute a mis en œuvre une technologie de fusion de capteurs multi - dans la production de grandes composants métalliques. Sa méthode "Twin numérique" peut augmenter le rendement des grands composants en alliage de titane de 60% à 92%, identifier les risques de processus à l'avance et reproduire le processus d'impression dans l'espace virtuel. La clé pour garantir la cohérence des produits dans la fabrication intelligente est la fabrication additive, selon cette décision "Data -, une décision intelligente - en fabriquant" le paradigme de contrôle de la qualité.
4. Le «praticien» de la fabrication verte: fabrication additive
Réaliser une utilisation efficace des ressources et réduire les émissions de carbone est l'un des objectifs ultimes de la fabrication intelligente, et les caractéristiques de la forme de la "forme proche nette" de l'additif en font un excellent exemple de fabrication verte. En gérant soigneusement le dépôt de matériaux, la fabrication additive peut réduire la quantité de déchets produits par le traitement mécanique à 5%, tandis que la fabrication soustractive traditionnelle génère jusqu'à 70% des déchets. Par exemple, les buses d'essence imprimées en 3D de GE Aviation sont 25% plus légères que les pièces forgées conventionnelles, ce qui permet d'économiser plus de 500 millions de dollars de dépenses de carburant par an et de réduire les émissions de CO2 de 1,2 million de tonnes.
En outre, le potentiel de "Remanufacturing" de la fabrication additive offre une nouvelle approche de la gestion du cycle de vie de l'équipement. En réparant localement les lames de turbine moteur d'aéronef utilisant la technologie de fusion de faisceau d'électrons (EBM), Rolls - Royce est capable de tripler la durée de vie de la lame et d'économiser des coûts de maintenance de 60%. Conformément à l'idée de développement durable de la fabrication intelligente, cette approche «réparer plutôt que de remplacer» prolonge non seulement la durée de vie de l'équipement, mais réduit également la consommation de ressources.