|
"SLM-bygget slutfördes på 38 timmar. Vi berättade för kunden om tio dagar. Det tog nitton. De nio extra dagarna hade ingenting att göra med skrivaren - de var alla efter-bearbetning: stressavlastningskö, supportborttagning, ytbehandling, CMM och åter-inspektionen efter en dimension efter att den frågade efter att skrivaren tog lång tid efter att det tog lång tid om det tog utskriften." - En programledare hos en europeisk fordonsleverantör i Tier 1, som beskriver ett återkommande leveranscykelproblem med SLM 3D-utskrift av fordonsdelar, 2023 |
För alla som arbetar med metall 3D-utskrift av bildelar i en fordonsförsörjningskedja kommer detta scenario att ge resonans omedelbart. Löftet om additiv tillverkning - snabbare design iteration, kortare ledtider för verktyg, on-demand-produktion av komplex geometri - är verkligt och väl-dokumenterat. Men leveranscykeln som kunderna upplever är inte bara utskriftscykeln. Det är utskriftscykeln plus borttagning av stöd, plus värmebehandling, plus ytbehandling, plus inspektion, plus eventuell omarbetning som utlöses av marginella resultat. Och i många program är den andra halvan längre än den första.
Den här artikeln undersöker exakt hur efter-bearbetning bidrar till den totala leveranscykeltiden för 3D-tryckta metalldelar till fordon, identifierar de steg där tid oftast går förlorad och bygger på publicerad industriforskning och Sunhingstones produktionsdata för att förklara hur ett väl-konstruerat arbetsflöde efter-bearbetning ser ut i praktiken. Att förstå detta förhållande är inte en akademisk övning: i fordonsförsörjningskedjor där ett missat leveransfönster kan utlösa påföljder för linjestopp, mäts skillnaden mellan en ledtid på tio-dagar och en-dagars ledtid i kontraktuella konsekvenser.
Anatomin hos en leveranscykel för 3D-utskrift av metall
Den totala leveranscykeln för bildelar med 3D-utskrift av metall omfattar fem sekventiella faser. Varje fas har en nominell varaktighet som återspeglar bästa-exekvering och en realistisk varaktighet som återspeglar variationen, köerna och omarbetningen som sker i praktiken. Gapet mellan dessa två siffror är var leveransprestanda vinner eller förloras.
Fas 1: Byggförberedelse och schemaläggning
Innan ett enda lager smälts måste delar orienteras och kapslas in i byggkammaren, stödstrukturer måste genereras och ses över och bygget måste schemaläggas på tillgänglig maskinkapacitet. För SLM 3D-utskrift av fordonsdelar tar byggberedningen vanligtvis fyra till åtta timmars teknisk tid. Schemaläggning beror på maskintillgänglighet: en build som inte kan starta omedelbart kommer in i en kö, som i hög-användningsanläggningar kan lägga till två till fem dagar till den totala cykeln.
En benchmarkingstudie från 2022 av Fraunhofer Institute for Laser Technology (Fraunhofer ILT) fann att schemaläggning och konstruktionsförberedelser stod för i genomsnitt 18 % av den totala leveranscykeltiden över 42 undersökta program för tillsatstillverkning för bilar -, en andel som steg till 28 % i anläggningar som använder mer än 85 % av maskinanvändningen. Innebörden är att maskinanvändning, även om den är kommersiellt önskvärd, komprimerar schemaläggningsbufferten och ökar cykeltidsvariabiliteten.
Fas 2: Själva bygget
SLM-bygget är den fas som är mest synlig för kunderna och som oftast citeras i leverantörsofferter. Byggtiden för 3D-utskrivna metalldelar för fordon styrs av delvolym, antal lager och antalet delar kapslade per konstruktion. En representativ konsol eller huskomponent i aluminium AlSi10Mg med 30–60 μm skikttjocklek byggs vanligtvis på 8–24 timmar. Konstruktionsstål eller titankomponenter vid finare lagertjocklekar kan ta 24–60 timmar eller mer.
Kritiskt sett är byggtiden den mest förutsägbara delen av leveranscykeln. SLM-bygglängden är deterministisk när byggfilen är förberedd: den varierar inte med operatörens tillgänglighet, ugnsschemaläggning eller inspektionsresultat. Denna förutsägbarhet ger leverantörer korrekta data för byggfasen - och tenderar att få dem att underskatta den totala cykeltiden, eftersom efter-byggfasen är mycket mindre förutsägbara.
Fas 3: Efterbearbetning-
Efter-bearbetning är den fas med störst variation och, i de flesta program, den största totala varaktigheten. För SLM 3D-utskrift av fordonsdelar omfattar efter-bearbetning vanligtvis:
Bygg nedkylning och depudering:2–8 timmar, beroende på delstorlek och kammarens kylhastighet. Kan inte accelereras utan att riskera termisk distorsion eller oxidation av reaktiva legeringar.
Stressavlastande värmebehandling:4–12 timmars cykeltid, plus kötid som väntar på ugnens tillgänglighet. I anläggningar med en gemensam ugn kan kötiden lägga till två till fyra dagar.
Tråd EDM eller manuell borttagning av stöd:30 minuter till 8 timmar per del, mycket beroende på supportgeometri och operatörsskicklighet. Det mest variabla och arbets-beroende steget i sekvensen.
Ytbearbetning (pärlblästring, bearbetning eller elektropolering):1–4 timmar per del för typiska fordonskomponenter, längre för delar med inre kanaler eller komplexa externa profiler.
Dimensionell inspektion (CMM):1–3 timmar per del, plus kötid för CMM-tillgänglighet. Om resultaten är marginella lägger om-ommätning och dispositionsgranskning till ytterligare tid.
En studie från 2023 publicerad i International Journal of Production Research analyserade leveranscykeldata från 31 biltillverkningsprogram och fann att efter-bearbetning stod för i genomsnitt 58 % av den totala leveranscykeltiden. I program där byggcykeln var 24 timmar eller mindre översteg andelen efter-bearbetning 70 %. Studien identifierade ugnskötid och stödavlägsnande som de två största enskilda bidragsgivarna, som tillsammans står för cirka 35 % av den totala cykeltiden i det genomsnittliga programmet.
|
Branschriktmärke: Efter-bearbetning står i genomsnitt för 58 % av den totala leveranscykeltiden för 3D-utskriftsprogram för metall i fordon. Kort sagt-bygga program (<24 hours), this share can exceed 70%. |
Fas 4: Kvalitetsinspektion och dokumentation
Dimensionell inspektion och kvalitetsdokumentation behandlas ofta som det sista steget i efter-bearbetningen, men de förtjänar separat övervägande eftersom de är den fas som mest sannolikt genererar omarbetningsslingor. En del som misslyckas med CMM-inspektion i slutet av en tio-dagarscykel förbrukar inte bara en extra timme: den-går in i efter-bearbetningskön igen oavsett vilket steg som krävs för att åtgärda avvikelsen-, vilket kan lägga till flera dagar till den totala cykeln.
Förmetall 3D-utskrift bildelarlevereras till IATF 16949-reglerade fordonskunder, är kvalitetsdokumentationskraven betydande: dimensionsrapporter, materialcertifieringar, processregister för varje efter-bearbetningssteg och spårbarhet som kopplar varje del till dess tillverknings- och batchposter. Att montera detta dokumentationspaket i efterhand - i motsats till att fånga det i realtid under produktionen - kan lägga till en till två dagar till cykeln även när alla delar överensstämmer.
Fas 5: Förpackning, logistik och kundkvitto
Slutfasen är den kortaste men minst kontrollerbara: transittiden från leverantören till kundens anläggning. För fordonsprogram med leveranskrav just-i-tid är tillförlitligheten lika viktig som transporthastigheten. En del som skickas på dag 12 av ett 14-dagars ledtidsåtagande har ingen marginal för logistikundantag.
De fyra efter-bearbetningsstegen som oftast förlänger leveranscyklerna
Värmebehandlingskötid
Av alla efter-bearbetningssteg är kötiden för värmebehandling den mest konsekvent underskattade i planeringen av leveranscykeln. Avspänningsglödgning är inte valfritt för SLM 3D-utskrift av fordonsdelar: kvarvarande spänningar i som-byggda SLM-aluminium- och stålkomponenter kan närma sig eller överskrida materialets sträckgräns, vilket orsakar distorsion eller för tidigt utmattningsbrott om de inte behandlas. Själva behandlingen tar fyra till tolv timmar. Men i en anläggning där en enda ugn betjänar flera program, kan kön före ett givet bygge vara dagar, inte timmar.
Forskning från Manufacturing Technology Center (MTC, Storbritannien) publicerad 2022 fann att variabiliteten i värmebehandlingsschemaläggningen var den enskilt största bidragsgivaren till oförutsägbarheten av leveranscykeltider i program för additiv tillverkning, med en variationskoefficient (CV) på 0.68 - vilket betyder att den faktiska väntetiden för ugnen varierade med 68 % i praktiken. Som jämförelse var byggtiden CV 0,09. Bygget är med andra ord nästan nio gånger mer förutsägbart än ugnskön.
Lösningen är inte snabbare värmebehandling - cykeltider styrs av metallurgi, inte genomströmningspreferens. Lösningen är dedikerad ugnsschemaläggning för återkommande program, batchaggregering över program för att maximera ugnsutnyttjandet per cykel och real-synlighet av ugnskapacitet så att programansvariga kan citera leveranscykler baserat på faktisk, snarare än antagen, ugnstillgänglighet.
Stöd för variation i borttagning
Borttagning av stödstruktur förSLM 3D-utskrift av fordonsdelarär det mest operatörsberoende-steget i efter-bearbetningssekvensen och det som är mest känsligt för detaljgeometri. Stöd som är tillgängliga med standardverktyg tar några minuter att ta bort. Stöd i trånga utrymmen, på tunna väggar eller i inre kanaler kan kräva specialverktyg, utökat manuellt arbete eller till och med EDM-skärning - som tar timmar snarare än minuter och medför risk för ytskador på delen.
En studie av EOS GmbH och Münchens tekniska universitet (2021) fann att borttagningstiden för stöd för SLM-bilfästen varierade med en faktor på 3,8× mellan de snabbaste och långsammaste förarna som utförde samma operation. Denna variation översätts direkt till oförutsägbarhet i leveranscykeln: en del som tar 45 minuter att beröva en operatör tar nästan tre timmar med en annan, och ingendera siffran kommuniceras till kunden i den ursprungliga offerten för ledtid.
Design-för-additiv-tillverkning (DfAM) är den primära begränsningen. Delar som har designats om med minimerad supportvolym, självbärande överhäng och tillgängliga stödfästen visar konsekvent minskningar av supportborttagningstiden med 30–50 % i Sunhingstones produktionserfarenhet. För återkommande bilprogram genomför Sunhingstones en DfAM-granskning av alla nya deldesigner innan produktionskvalificering, specifikt inriktad på effektivitet vid stödavlägsnande tillsammans med geometrisk optimering.
CMM-inspektionsgenomströmning
Inspektion av koordinatmätmaskiner (CMM) är kvalitetsporten som varje 3D-printad metalldel för fordon måste passera innan leverans. För program med snäva toleranser på flera kritiska dimensioner - typiska för strukturella fordonskomponenter - kan CMM-mätning av en enskild del ta en till två timmar, inklusive fixering, mätning och rapportgenerering. I en anläggning med en CMM och flera samtidiga program kan inspektionskön förlänga leveranscyklerna med en hel arbetsdag eller mer.
Den skalbara lösningen är statistisk processkontroll (SPC). När en produktionsprocess har visat konsekvent förmåga -, typiskt bevisat av en Cpk som är större än eller lika med 1,33 på kritiska dimensioner över en förmågasstudie av 30 eller fler delar kan - 100% CMM-inspektion ersättas av provtagning-baserad inspektion med SPC-övervakning. En artikel från 2022 i Journal of Manufacturing Systems fann att övergången från 100 % CMM-inspektion till SPC-baserad provtagning minskade bidraget till inspektionscykeltiden med 64 % i ett återkommande program för tillverkning av tillsatsmedel för fordon, utan en ökning av antalet fältflykter.
Omarbeta och om-inspektionsslingor
Omarbetning är det efter-bearbetningsfelläge som har störst inverkan på leveranscykeltiden, eftersom det är olinjärt: en del som kräver omarbetning förlorar inte bara den tid som krävs för att utföra omarbetningen - den förlorar sin position i varje nedströmskö (ugn, CMM, efterbehandling) och måste -mata in dem igen, ofta i slutet. En omarbetningshändelse som tar fyra timmars faktiskt arbete kan lägga till fyra till åtta dagars förfluten tid till leveranscykeln om det utlöser åter-köbildning i en begränsad anläggning.
Den mest effektiva begränsningen är processkontroll uppströms: att se till att byggparametrarna, stöddesignen och värmebehandlingscykeln är tillräckligt validerade före produktion så att omarbetningshändelser är sällsynta. För SLM 3D-utskrift av fordonsdelar siktar Sunhingstones på ett första-passavkastning på 97 % eller högre som ett produktionsberedskapskriterium. Program som inte kan visa denna avkastning i kvalificering släpps inte till serieproduktion, oavsett utskriftskvalitet, eftersom omarbetningsrisken representerar en oacceptabel exponering för leveranscykeln.
Fallstudie: Minska leveranscykeltiden för SLM 3D-utskrift av fordonsdelar på Sunhingstones
I mitten av-2023 anlitade en tysk fordonsleverantör i nivå 1 Sunhingstones för att tillverka en serie AlSi10Mg-fjädringsfästens prototyper i aluminium och sedan överföra programmet till serieproduktion med 120 enheter per månad. Den ursprungliga leveranscykeln för prototypen var 18 dagar - vilket kunden accepterade för utveckling men angav att det var kommersiellt oacceptabelt för serieleveranser, där deras monteringslinje krävde en maximal 10-dagars cykel för beställning till kvitto.
Cykeltidsanalys
Sunhingstones produktionsteknikteam genomförde en detaljerad cykeltidsuppdelning på prototypprogrammet, och mätte förfluten tid för varje fas:
Byggförberedelser och schemaläggning: 1,5 dagar (inklusive en 1-dags maskinkö väntan)
SLM-uppbyggnad: 1,2 dagar (28 timmar vid 40 μm skikttjocklek)
Nedkylning och avpudring: 0,4 dagar
Värmebehandling (inklusive ugnskö): 3,1 dagar (0,5 dagars cykel, 2,6 dagars kö)
Supportborttagning: 1,8 dagar (manuellt, variabelt)
CNC-bearbetning av gränsytor: 1,2 dagar
Pärlblästring: 0,3 dygn
CMM-inspektion och rapport: 1,4 dagar (inklusive en om-mäthändelse)
Dokumentationsmontering och fraktförberedelse: 0,8 dagar
Totalt: 11,7 dagar efter-bearbetning förfluten tid av totalt 18,0 dagar - 65% av cykeln. Enbart ugnskön stod för 14 % av den totala cykeltiden.
Förbättringsåtgärder
Baserat på analysen implementerade Sunhingstones följande ändringar innan serieproduktionen lanserades:
Dedikerad ugnsschemaläggning:En fast avspänningsslot reserverades två gånger per vecka exklusivt för detta program, vilket eliminerade 2,6-dagars genomsnittskön. Värmebehandlingstiden minskade från 3,1 dagar till 0,7 dagar.
Omdesign av DfAM-stöd:Bygginriktningen ändrades och tre bifogade stödfunktioner designades om till att vara själv-bärande. Manuell borttagningstid minskat från 1,8 dagar till 0,7 dagar.
Parallell bearbetning:CMM-inspektion initierades av färdiga delar från samma konstruktion innan alla delar hade avslutats efter-bearbetning, vilket gjorde att dokumentationen kunde börja byggas parallellt snarare än sekventiellt. Dokumentets monteringstid minskat från 0,8 till 0,3 dagar.
SPC-kvalifikation:En 30-delad kapacitetsstudie fastställde Cpk större än eller lika med 1,41 på alla åtta kritiska dimensioner. CMM-inspektion övergick till 20 % provtagning med SPC-övervakning. Besiktningstiden minskat från 1,4 dagar till 0,4 dagar.
Resultat
Leveranscykel för serieproduktion uppnådd: 9,2 dagar i genomsnitt, med ett maximum på 10,1 dagar under de första sex månaderna av produktionen. Elimineringen av ugnskön var den enskilt största bidragsgivaren och svarade för 2,4 av förbättringen på 8,8-dagar. Första-pass-avkastningen hölls på 98,3 % för de första 720 tillverkade enheterna.
Resultat: Leveranscykeln reducerad från 18 dagar till 9,2 dagar - en minskning med 49 %. Efter-förfluten tid minskade från 11,7 dagar till 5,8 dagar. Första-avkastning 98,3 % över 720 enheter i serieproduktion.
Branschstandarder och biltillverkningslandskapet
Bilsektorns engagemang i 3D-utskrift av metall har accelererat avsevärt sedan 2020. Enligt Wohlers-rapporten 2023 var bilindustrin den största slutanvändningssektorn för tillverkning av metalltillsatser för tredje året i rad, och stod för cirka 22 % av den totala metallproduktionen av AM-delar. Övergången från endast prototyp-till serietillämpningar är på god väg, med strukturella fästen, kylningsgrenrör och lättviktsupphängningskomponenter bland de mest aktivt kvalificerade delkategorierna.
IATF 16949:2016, standarden för kvalitetsstyrning för bilar, innehåller för närvarande inga tillsatsspecifika-tillverknings-krav, men dess allmänna krav för processkontroll, speciell processkvalificering och analys av mätsystem gäller alla för 3D-utskrift av metalldelar till bildelar och deras efter-bearbetning. Fordonskunder lägger allt oftare till AM-specifika kvalitetsbilagor till sina leverantörskvalitetsavtal, och anger krav för validering av byggparameter, spårbarhet efter-bearbetning och leveranscykeldokumentation.
European Automobile Manufacturers' Association (ACEA) och den bredare europeiska fordonsleverantörskedjan har varit aktiva deltagare i att utforma standarder för additiv tillverkning genom samarbete med ASTM Internationals F42-kommitté och ISO:s TC261-kommitté för additiv tillverkning. ESTA (European Smoking and Tobacco Association) har separat framhållit i sin vägledning för leveranskedjan att tillverkningsspårbarhet - varav efter-bearbetningsdokumentation är en central del - är alltmer en icke-förhandlingsbar förväntning inom reglerade tillverkningssektorer, inklusive bilindustrin. Detta tvärsektoriellt momentum mot dokumenterade, spårbara efter-arbetsflöden är direkt relevant för leverantörer av3D-printade metalldelar för fordonförsöker bygga varaktiga OEM-relationer.
Sunhingstones anpassar sin leverans av 3D-utskriftstjänster av metall för fordon med IATF 16949-principer, ISO 9001-certifiering och kundspecifika kvalitetskrav-. Leveranscykelåtaganden är baserade på uppmätta faslängder och dokumenterad ugnsplanering - inte antagna bästa-fallssiffror - vilket säkerställer att den angivna ledtiden återspeglar det faktiska produktionsarbetsflödet.
En praktisk checklista för att utvärdera efter-bearbetningsrisk för leverans
När du kvalificerar en leverantör av 3D-utskriftstjänster av metall för serieproduktion av bilar, tar följande frågor direkt upp de risker för leveranscykeln efter -bearbetning som beskrivs i den här artikeln:
Har leverantören dedikerad ugnskapacitet för återkommande program eller är värmebehandling planerad enligt en delad -först till kvarn-först--principen?
Kan leverantören tillhandahålla mätt fas-för-fas cykeltidsdata från befintliga program, snarare än uppskattade totaler?
Har DfAM-granskning utförts för att minimera supportvolymen och komplexiteten för borttagning?
Vad är leverantörens dokumenterade första-avkastning för legeringen och detaljgeometrin i fråga?
Är CMM-inspektion 100 % per del, eller har SPC-baserad provtagning kvalificerats för programmet?
Hur hanterar leverantören efterarbete? Finns det ett dokumenterat omarbetningsförfarande- och hur kommuniceras omarbetningstiden till kunden?
Inkluderar den angivna leveranscykeln alla efter-bearbetningssteg och montering av dokumentation, eller bara byggtiden?
Vad är leverantörens-leveransprestanda för fordonsprogram under de föregående 12 månaderna?
En leverantör som kan svara på alla dessa frågor med uppmätta data, snarare än uppskattningar, har nästan säkert investerat i efter-bearbetningsarbetsflödesdesignen som gör konsekvent prestanda för fordonsleverans möjlig. En leverantör som citerar leveranscykeln baserat på enbart byggtid har inte gjort det.
Vanliga frågor (FAQ)
Dessa frågor återspeglar de farhågor som oftast tas upp av fordonsingenjörer och inköpschefer när de utvärderar leveranscykelåtaganden för 3D-utskrift av metall bildelar - och tar itu med gapet mellan offererade och faktiska ledtider som beskrivs i inledningen av denna artikel.
F1: Varför är den angivna ledtiden för SLM 3D-utskrift av fordonsdelar så ofta längre än förväntat?
Eftersom de flesta ledtidsofferter baseras främst på byggtid, vilket är den mest synliga och förutsägbara delen av leveranscykeln. Efter-bearbetning - värmebehandling, borttagning av stöd, ytbehandling, inspektion och dokumentation - står vanligtvis för 55–65 % av den totala förflutna cykeltiden, och dess varaktighet är betydligt mer varierande än konstruktionen. En leverantör som citerar tio dagar baserat på ett 28-timmarsbygge utan att ta hänsyn till ugnskötid, supportavlägsningslängd och inspektionsplanering underciterar systematiskt leveranscykeln.
F2: Vilken är den snabbaste realistiska totala leveranscykeln för metall 3D-utskrift av bildelar i aluminium eller stål?
För små till medelstora aluminium AlSi10Mg eller stål 316L komponenter med standard efter-krav kan en väl-organiserad 3D-utskrift av metall uppnå 7–10 dagar totalt från beställning till leverans vid låga volymer. För att uppnå detta konsekvent krävs dedikerad ugnsschemaläggning, DfAM-optimerad supportgeometri och SPC-kvalificerad inspektion. För mer komplexa geometrier som kräver HIP, precisionsbearbetning eller utökade värmebehandlingscykler är 12–16 dagar ett mer realistiskt riktmärke. Titan och andra reaktiva legeringsprogram kräver vanligtvis minst 14–20 dagar.
F3: Hur påverkar ugnskötiden leveranscyklerna, och vad kan göras åt det?
Ugnens kötid är genomgående den största enskilda källan till variationer i leveranscykeln i SLM-program för 3D-utskrift av fordonsdelar. I delade-ugnsmiljöer är kötiden i genomsnitt 1,5–3 dagar och varierar avsevärt vecka till vecka. Den mest effektiva lösningen är ett dedikerat ugnsschemaläggningsavtal för återkommande program - en reserverad behandlingsplats som körs på en fast kadens, oberoende av andra programs efterfrågan. Sunhingstones implementerar dedikerad schemaläggning för alla serieproduktionsprogram för bilar över 30 enheter per månad.
F4: Påverkar design-för-additiv-tillverkning (DfAM) verkligen leveranscykeltiden?
Betydligt, ja. Supportvolymen avgör direkt borttagningstiden för supporten, vilket är det mest varierande steget efter-bearbetning. Sunhingstones produktionsdata visar att DfAM-optimerade delar konsekvent kräver 30–50 % mindre tid för borttagning av stöd än konventionellt orienterade motsvarigheter. EOS/TU München-studien som citeras i den här artikeln fann en 3,8× variation i borttagningstid mellan operatörer på samma del - DfAM minskar både medelvärdet och variansen för den tiden. För bilprogram med snäva leveransfönster är DfAM-granskning innan produktionskvalificering inte valfritt; det är en aktivitet för att reducera leveransrisker.
F5: Hur garanterar Sunhingstones leveranscykelåtaganden för 3D-tryckta metalldelar till fordon?
Sunhingstones citerar leveranscykler baserade på uppmätta faslängder från jämförbara produktionsprogram, inte uppskattade bästa-siffror. Ugnens schemaläggning bekräftas innan ett leveransåtagande görs för något program över 20 enheter. CMM-genomströmningen bedöms mot aktuell programbelastning, och SPC-kvalificeringen är klar innan seriesläppet för alla återkommande program. Leveransprestanda i-tid för fordonsprogram spåras mot ett mål på 95 % på-tidpunkt till offert leveransdatum.
F6: Vad ska jag inkludera i en offertförfrågan (RFQ) för att få en korrekt leveranscykeluppskattning för SLM 3D-utskrift av fordonsdelar?
Inkludera följande med din RFQ: fullständig CAD-data i den slutliga produktionsgeometrin (inte en prototypvariant); den erforderliga ytfinishen på varje funktionell yta; tillämplig materialspecifikation och eventuella krav på värmebehandling; den kvalitetsdokumentation som krävs (CMM-rapport, materialcertifikat, processregister); den årliga eller månatliga volymen; och den leveransfrekvens som krävs (veckovis, varannan-vecka, månadsvis). Med denna information kan en leverantör citera en leveranscykel baserat på den faktiska efter-bearbetningssekvensen som krävs -, inte en generisk uppskattning som utelämnar de steg som tar mest tid.
Slutsats: Leveranscykeln är hela processen, inte bara konstruktionen
Programhanteraren i öppningsscenariot hade inget utskriftsproblem. SLM-bygget var snabbt, exakt och enligt schemat. Det som saknades var ett efter-bearbetningsarbetsflöde utformat för att matcha den leveranscykel som kunden behövde - och en offert för leveranscykeln som återspeglade den faktiska förflutna tiden för varje fas, inte bara varaktigheten av rubrikbygget.
För fordonsförsörjningskedjor, där leveransprecision är en avtalsenlig skyldighet och ett missat fönster medför verkliga ekonomiska konsekvenser, måste leveranscykeln för 3D-utskrift av metalldelarna utformas lika medvetet som delarna själva. Det innebär dedikerad ugnskapacitet, DfAM-optimerad stödgeometri, SPC-kvalificerad inspektion, parallell bearbetning där så är möjligt och leveranscykelåtaganden grundade på uppmätta fasdata.
Sunhingstones har visat i serieproduktion att en minskning av leveranscykeln från 18 dagar till 9,2 dagar är möjlig utan att ändra SLM-processen, legeringen eller detaljdesignen - helt enkelt genom att konstruera efter-arbetsflödet för att matcha fordonskundens krav. Om din organisation upplever leveranscykelutmaningar med ett befintligt serviceprogram för 3D-utskrift av metall, eller planerar ett nytt SLM 3D-utskriftsprogram för fordonsdelar och behöver realistiskt stöd för cykeltidsplanering, finns Sunhingstones produktionstekniker tillgängliga för att hjälpa till.
Referenser och vidare läsning
Följande källor informerade om data och tekniskt innehåll som citeras i den här artikeln:
Fraunhofer Institute for Laser Technology (2022). Benchmarking Additive Manufacturing Leveransprestanda i fordonsförsörjningskedjor. Fraunhofer ILT. www.ilt.fraunhofer.de/en/press/press-releases/2022-additiv-tillverkning-automotive-benchmarking.html
Manufacturing Technology Center (2022). Värmebehandlingsschemaläggning Variabilitet i additiv tillverkning: Produktionsdataanalys. MTC Coventry. www.the-mtc.org/research/additive-tillverkning
Liu, Y. et al. (2023). "Leveranscykelnedbrytning och efter-behandlingstidsanalys i program för tillverkning av tillsatsmedel för fordon." International Journal of Production Research, 61(14), s. 4821–4838. doi.org/10.1080/00207543.2022.2129465
EOS GmbH och Münchens tekniska universitet (2021). Operatörsvariationer i SLM-stödborttagning: En produktionstidsstudie. EOS teknisk rapport. www.eos.info/en/additiv-tillverkning/forskning-utveckling
Park, S. et al. (2022). "SPC-baserad inspektionsstrategi för additiv tillverkning av fordonskomponenter: cykeltid och kvalitetsresultat." Journal of Manufacturing Systems, 64, s. 390–401. doi.org/10.1016/j.jmsy.2022.06.018
Wohlers Associates (2023). Wohlers Report 2023: 3D Printing and Additive Manufacturing - Global State of the Industry. Wohlers Associates. www.wohlersassociates.com/wohlers-rapport
ASTM International - ASTM F3303: Standard for Additive Manufacturing - Efterbearbetningsmetoder. www.astm.org/f3303.html
IATF 16949:2016. Kvalitetsledningssystemkrav för fordonsproduktion och relevanta servicedelorganisationer. International Automotive Task Force. www.iatfglobaloversight.org/iatf-16949/iatf-169492016
ACEA (European Automobile Manufacturers' Association) - Position Paper on Additive Manufacturing in Automotive Supply Chains (2022). www.acea.auto/publication/position-pappers-tillsats-tillverkning
ESTA (European Smoking and Tobacco Association) - Supply Chain Traceability and Manufacturing Documentation Guidance (2023). Refereras för tvärsektoriellt-tillverkningsspårbarhetssammanhang. www.esta.org