有关增材制造的大肆宣传并非虚言,但成功实施需要管理层的支持

发表于: 2019年5月8日

惠普公司3D打印全球负责人Michelle Bockman(左)在增材制造小组讨论会上率先发言。(图中其他嘉宾从左到右:John Flynn、Harold Sears和Ravi Kunju。)

根据2019年底特律国际塑料橡胶展览会(Antec)上小组讨论成员的说法,有关增材制造的大肆宣传并非虚言,但成功实施需要管理层的支持、战略决策和鼓励创新的企业文化。

在3月20日举行的一场会议中,6位增材制造(也称3D打印)专家讨论了将该技术应用于零部件设计与生产的战略和最佳实践。

小组成员指出,在当今的制造环境下,我们必须站在变革的顶端,不然就有落后的风险。

“如果你不是变革的推动者,那么你就将成为变革的牺牲品。”惠普公司3D打印全球负责人Michelle Bockman表示,“成为变革的推动者,这一点至关重要,尤其是在3D打印领域。”

作为会议主持,Bockman向5位小组讨论成员提出的第一个问题是:传统制造商如何进入增材制造领域?

“我们要从哪里开始?对我来说,这个问题相当简单,做就是了。”Fast Radius Inc.企业解决方案副总裁John Flynn说道。Fast Radius Inc.位于芝加哥,致力于开发商业规模的3D打印产品。

他表示,商业案例至关重要,而3D打印技术背后的炒作肯定存在。但商业案例若要取得成功,Flynn指出:“关键在于得到高级管理层的支持。”

Fast Radius通过其应用开发项目(Application Launch Program)为初进入3D打印领域的制造商提供支持。该项目为期6个月,由10至15家不存在竞争关系的公司共同参与,这些公司都有一个明确的目标,即利用增材制造开发最终应用。

“并非所有应用都适合采用增材制造技术,”Flynn说,“但增材制造可以作为一项生产技术,这是100%可以肯定的。”

设计战略

增材制造技术的应用还必须要在设计上行得通。

“设计是一切的开端。”位于密歇根州特洛伊的全球科技公司Altair Engineering Inc.的模拟驱动设计战略与业务开发高级副总裁Ravi Kunju表示,该公司专注于计算机辅助工程软件和高性能计算软件。

Kunju表示,我们必须考虑希望用3D打印实现的部件的性能、表面质量、体积、形状和功能等特性。

“我们要了解部件的用途和性能,有很多人知道怎么利用3D打印技术,但你需要知道为什么要利用这项技术。”他说。

Kunju补充说,仅仅因为你有这个能力,就随便3D打印一款现有的部件,这是“最蠢的做法”。“不要为了3D打印而3D打印。”他说。

增材制造公司Carbon的生产开发工程师Steve Wishau表示,无论是采用Carbon的数字光合成技术(Digital Light Synthesis)、惠普的多射流熔融技术(Multi Jet Fusion)还是其他3D打印技术,在开发增材制造应用的过程中,非常重要的一点在于,从一开始就要在部件设计中考虑这些期望和性能特征。

“同时掌握上述多种打印方法至关重要,这与我们要掌握不同的注塑或滚塑工艺是一个道理……我们要了解所有这些技术的优缺点,因为它们在整个工作流程中能够互为补充。”Wishau说。

位于密歇根州利沃尼亚的注塑生产商与模具制造商Linear AMS LLC的首席执行官兼创始人John Tenbusch认为,进入增材制造领域意味着首先要了解我们的客户需求以及我们目前生产的零部件类型。

Tenbusch表示,广泛涉足每一个市场、每一项流程、每一种制造工艺和每一类部件,并不是明智的商业决策。

Linear AMS公司可以通过3D打印生产复杂的金属部件。同时,该公司还采用惠普的多射流熔融技术3D打印面向汽车、航空航天、消费品和包装等终端市场的尼龙部件。

“我们选择了适合我们的道路,并且坚守在这条道路上。”Tenbusch说。他还解释道,若要在增材制造方面取得成功,关键在于简化业务模式,并且坚守在自己擅长的领域内。

“如果你想要生产所有部件、服务所有市场,这是极具挑战性的,是一条艰难的道路。”Tenbusch说道。

参与和赋权

对于像福特汽车公司这样的大牌全球企业以及那些从事汽车行业的公司来说,实施新的工作方法的可能性通常取决于成本。

“我也非常推崇‘做就是了’这一理念;但是,在一家大公司中,归根结底最关键的点始终是你能为公司节约多少成本以及这件事情的价值在哪里。”福特增材制造技术技术领导人Harold Sears说。

Sears建议先弄清楚生产工艺和产品中的“痛点”,了解这些痛点的成因,然后再决定是否要利用增材制造重新设计工艺或产品中的那一部分。

一直以来,福特在这方面做的非常成功。借助Carbon的技术,福特已经能够为包括2020款Mustang Shelby GT500在内的3款车型设计和生产数字化制造的终端零部件。

不过,这些仍然是小批量应用,通常用于售后市场、零部件更换或特种零部件。讨论小组成员均表示,增材制造距离实现大规模量产还有很长的路要走。

Sears说,从小处开始,同时不要为了试验,就把原本采用注塑成型工艺生产的零部件改用3D打印技术。但是,最终,不论是在大公司还是小公司,成功实施增材制造都要从获得管理层的支持开始。

“管理层必须也要对增材制造技术有信心,并且赋予员工一定的权限,让他们能够在这条路上走下去,冒一些风险,做一些尝试。”Sears说。

“如果管理层只是简单地同意购买一些增材制造设备并采用这些设备生产一些部件,这时候员工所拥有的自由度仍然非常有限,只能设计一些用传统工艺就能生产的传统部件,那么这家公司在增材制造领域的发展将极为缓慢。”他补充道,“管理层必须参与进来,必须赋予员工一定的权限,让他们去尝试不一样的方式。”


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