Kas alternatiivsete valamisprotsesside printimine võib vähendada hallituse kulusid?

1. Traditsiooniliste valamisvormide kuluprobleem: püsikulud muudavad "skaala lõksu" veelgi hullemaks.
Klassikaliste valamistehnikate kulustruktuuril on suur "fikseeritud kulude domineeriv" ​​funktsioon ja nende protsesside majandus sõltub palju kulude levitamisest suure -} skaala tootmise kaudu. Näiteks on automootori silindri kerevormide komplekti arenduskulud koguni 2,3 miljonit jüaani, mis on 41% kogu projekti maksumusest. Laeva väntvõlli valamisprojektil pidi voolukanalis disaini puuduste tõttu olema neli hallituse remonti, mis maksis täiendavalt 600 000 jüaani ja hilinenud kohaletoimetamisega 42 päeva võrra. Kolm peamist probleemi muudavad vormid nii kallid:
Materjalide ja töötlemise kulud: suurte ja keerukate vormide puhul vajate spetsiaalset terast, mis on väga vastupidav, suudab hakkama saada kõrgete temperatuuridega ega purune kergesti. Üks metallvormide komplekt võib maksta 150 000–800 000 jüaani. Keerukamate struktuurvormide korral võivad kulud veelgi rohkem tõusta, kuna need tuleb teha plokkides.
Iteratsiooni ja hoolduse kulud: hallituse vahetamine nõuab kogu "disaini töötlemise montaaži silumise" protsessi, mis võtab tavaliselt 3 kuni 5 iteratsiooni. Hallituse remonditasud moodustavad disaini puuduste tõttu 12% hüdraulilise tugikolonni valamise projekti maksumusest.
Ladustamiskulud ja varud: traditsiooniliste liivavormide jaoks on vajalik tuumade valmistamine ja vormimine, mis maksab 28% kogu tööjõukuludest. Tehase hallituse ladustamisala on umbes 500 ruutmeetrit ja selle hoidmine maksab 120000 jüaani aastas.
Olukordades, kui on väike -}, palju erinevat tüüpi tootmistüüpe, ei tööta see "skaala ökonoomsus" kontseptsioon üldse. Näiteks kui kaevandusmasinate ettevõte teeb kohandatud purusti korpuse, võidakse traditsiooniliste meetodite abil ühe vormi maksumust jagada kuni 23000 jüaani . 3 d printimistehnoloogiaga, seevastu juhib tootmist otse digitaalfailidest. See vähendab hallituse kulusid nullini ja tõstab traditsioonilise partii tootmisega võrreldes üksikute tükkide tulu 27%.
2.
3D -printimistehnoloogia vabaneb vajadusest füüsiliste vormide järele, virnastades kihid üksteise peale. See alandab ka kulusid kolmel viisil:
Vormide kulude lõikamine: võite printida liiva- või vaiguvormid otse, ilma et peaksite metallvorme töötlema. Näiteks maksab traditsiooniliste meetoditega hüdraulilise tugikolonni valmistamine 580 000 jüaani kolme metallvormide komplekti valmistamiseks. 3D -printimisega on ainsad kulud materjalide ja seadmete amortisatsiooni jaoks, mis on 92% väiksem kui traditsiooniliste vormide maksumus.
Materjalide kasutamise määr on palju tõusnud: vormimisprotsessi ajal kaotab traditsiooniline liivavorm 15–20% liivast, mis on palju materiaalseid jäätmeid. Kuid digitaalse viilutamise korral kontrollib 3D -printimine liivaosakeste setteteed ja materjali kasutamise kiirus on tõusnud enam kui 98%-ni. Gaasiturbiini teraprojekti tõeline - maailma hindamine näitab, et 3D -prinditud liivavormid säästavad vanemate meetoditega võrreldes 3,2 tonni pärliliiva ja ühe komponendi materjalide maksumus langeb 41%.
Tootmistsükli lühendamine: traditsioonilise liivavalu valmistamiseks kulub 12 sammu ja kogu protsessi . 3 d printimistehnoloogia lõpuleviimiseks kulub 4–8 nädalat, kuidas asju teha, kasutades disainifaile otse printimise juhtimiseks. Liivavormi saate teha vähem kui 24 tunniga ja multi - paralleelse printimisega saate teha 5–10 tonni tooteid iga päev. Raudteetranspordi projekti juhtumianalüüsist selgub, et 20 valmistoode esimese partii kohaletoimetamiseni kulus see vaid 9 päeva. See on 82% kiirem kui traditsioonilised meetodid ja vähendab kulusid 63%.
3. 3D -printimise "kuldse rakenduse stsenaarium" majanduse osas
Isegi kui 3D -printimisel on hallituse kulude osas häiriv serv, piirab selle majandust endiselt kolm peamist piirtingimust:
Partii suurus: palju lihtsate struktuuriliste valandite valmistamisel on klassikaliste meetodite eelised ulatuslikud üha selgemad. Näiteks võib traditsiooniline liiva valamine kiiresti teha lamedaid plaate ja sirgeid torusid suurtes kogustes, kasutades standardvorme, mis muudab iga tüki maksumuse väga madalaks. Teisest küljest ei vaja 3D -printimine vorme, kuid iga tüki printimine võtab kauem aega ja materjali maksumus on suurem kui traditsiooniliste liivamaterjalide oma. Mida suurem on partii suurus, seda rohkem on kulude kogunemine mõju. Karedate valandite puhul, mis ei vaja suurt täpsust ega pinnakvaliteeti, on traditsioonilised valamismeetodid odavamad . 3 d prinditud liivavormid on täpsemad, kuid need vajavad spetsiaalset liiva ja sideaineid, et veenduda, kas printimine on hea. Materjali maksumus on midagi enamat kui tavalised liivamaterjalid. Kui lisate seadmete amortisatsiooni, energiatarbimise ja muude tegurite kulud, on kogukulud veelgi kõrgemad.
Materjalide kohanemisvõime: kui tegemist on ainulaadsete materjalide nagu kõrge - temperatuurisulamite ja keraamika valamisega, peab 3D -printimistehnoloogia endiselt leidma viisi, kuidas tasakaalustada materjalide omadusi nende kuludega. Näiteks on tehtud keraamilised liivavormi materjalid, mis taluvad kuni 1600 kraadi temperatuuri, kuid need maksavad rohkem kui kolm korda rohkem kui tavalised liivamaterjalid, mis muudab neid suurtes tööstusharudes kasutamiseks raskeks.
4. tööstuspraktika: alates "kulutundlikkusest" kuni "väärtuse loomiseni"
Töötleva tööstuse valdkond on tänu 3D -printimistehnoloogiale muutumas "kulutundlikust" väärtuseks "väärtuse loomine":
Väike partii kohandatud tootmine murrab ummikseisu: tuuleenergia ettevõte kasutab 3D -printimist, et muuta kohandatud torni alused "ühe masinaga, üks tüüp" ja nõuab toote eest 15% rohkem. Meditsiinivaldkonnas saab 72 tunniga kujundada ja tarnida kohandatud proteesimist, ortopeetikat ja muid isikupäraseid tooteid, mille vastavusviga on alla 0,1 mm ja kulude kokkuhoid 60% võrreldes traditsiooniliste meetoditega.
Uuendus teadus- ja arendustegevuse kiirendab iteratsiooni: ettevõtted, mis panevad õhusõidukite mootorid, kasutavad 3D -prinditud liivavorme põlemiskambrite prototüüpide kiireks valmistamiseks. See suurendab disaini iteratsioonide arvu keskmiselt 3–12 aastas. Uute energiasõidukite mootorsõidukite arendustsükkel on vähendatud 6 kuult 6 nädalani, kasutades ära turuvõimalust.
Muutke rohelise tootmise vastu: 3D -printimine liivavormi tehnoloogia vähendab keskkonnamõju, vähendab jäätme liiva tootmist 85% ja võib 100% materjalist taaskasutada ja taaselustada. Samuti kasutab see 40% vähem energiat kui varasemad meetodid ja vähendab individuaalseid süsinikuheite 52%.