供应链继续是增材制造的一个故事,特别是最近从总统拜登关于新的AM Forward倡议的消息。我最近采访了戴夫·埃文斯,他是Fictiv,讨论AM和供应链等主题。
以下是这次采访的亮点。
我倡议
很高兴看到政府的支持,促进了美国的回流和制造业。对于许多人来说,添加剂行业是如何将工业4.0和数字化引入制造业的灯塔。值得注意的是对中小型制造商的关注,“这确实是我们美国制造业生态系统的基础,”埃文斯说。他说:“我认为,任何能够帮助制造商基地提高生产力、提高技术先进程度的方法,都只会有助于发展生态系统。我们在美国需要的是基础设施,以继续促进美国的建设。”
增材制造和供应链的数字化
“我认为数字化是一个流行词,”埃文斯指出。“我可以从几个方面来分析。当我们考虑拜登政府提出的这个声明时,我认为添加剂可以在加快传统工厂的许多生产过程中发挥关键作用。所以,这并不是要制造一个最终使用的部分,必须是纯添加剂。你将需要其他的过程,包括减法。我认为数字技术可以帮助加快生产最终使用部件的所有操作和辅助操作。这是看待数字化的一种方式。
“第二种方式涉及如何与合作伙伴合作。”
例如,Fictive将技术和软件引入中小型制造工厂,帮助它们加快生产过程。例如,质量实践可以利用软件为度量做文档,包括GD&T。许多产品对过程中的步骤进行拍照,以跟踪最终产品。
埃文斯指出:“其中一个很酷的功能是,所有这些都可以在运营商的手机上完成。”“这一功能减少了计算机站的数量,有助于减少网络需求。这是一种利用生态系统中已有技术的方式,但给他们提供软件来加快过程,并真正与他们一起工作。”
工具箱里的另一个工具
添加剂正日益被视为制造业所需的工具,而不是传统制造技术和工艺的替代品。
“我想很多人在早期,当我还是一名工程师时,有人告诉我3D打印机将是我所需要的一切,我就像,他们告诉我这将取代注塑成型?我从来不相信这种幻想。你可以叫我怀疑论者。但我还是不相信。我认为它是你工具箱里的一个工具,你打开那个抽屉,有一个时间和地点可以使用添加剂。有些时候,添加剂的部分比聚氨酯铸造的部分或注射成型的部分,甚至可能是机加工的塑料更好。在其他情况下,它实际上可以加快制作最后部分的步骤。因此,利用添加剂可以加快开发过程的某些部分。不是取代,而是真正的补充。”
附加能力教育
他说:“我认为,在这个附加性继续增长的速度下,因为一直有这么多的钱被投入到这个领域,你真的必须继续阅读和自学。如果你真的想要了解最好的材料特性或者更快的打印或生长零件的方法,你必须继续自学。这就像你在研究航空航天用的轻质聚合物一样,就像那里正在进行的材料科学一样,你必须继续接受教育。
设计软件的进展
大多数添加剂供应商将软件引入到他们的产品组合中,或者与已有的CAD和仿真供应商合作。但仍然需要有一个实际的功能原型。
“这是一个例子。我最初是一名机械工程师。我是在福特开始工作的。我在做信息娱乐系统,汽车仪表盘。想想你的野马,你的福特Fusion上的所有按钮,旋钮,开关。这些都是我在职业生涯中要做的事情。这是在2010年,2011年。
但如果你在八九十年代设计东西,你会建造这些东西的实物原型。因为我们当时的计算能力还不是很好,所以你需要进行物理上的互动。
在福特,所有的都是PowerPoint演示文稿,这意味着你要做数字设计,截屏,把它们撕掉,放到某种类型的演示文稿中,我们说的是模拟这个。但对我来说,模拟游戏只能做到这一步。”
我现在看到了一个转变,我想说,在过去的十年里,从一个想法到数字再到实体的能力,从来没有这么快过。我仍然认为,没有什么可以取代两个配对的部分结合在一起,观察他们如何工作,感觉,咔嚓声,咔嚓声。
虽然CAD在模拟方面很出色,但在你的桌面上有一个实体产品的速度上,没有什么可以取代它。所以我认为DFM的模拟是好的,但我仍然认为你桌上的物理部件,如果你能以真正的速度和高质量完成,我认为没有什么可以取代它。
仿真、CAD和加法的融合
埃文斯认为这些技术结合在一起,可能会成为一种解决方案。
不久前,计算机辅助设计(CAD)很强大,但模拟和观察实际制造过程的能力基本上还处于初级阶段。现在,我们可以制造一个数字双胞胎,完全模拟这个零件的制造过程。结合所有不同的方式可以组成一个部分,设计师正在寻找许多潜在的组合。
埃文斯说:“现在的情况是将模拟与CAD软件相结合,从而决定如何构建高质量的产品。”“如果你需要这种非常紧密的、公差特定的功能,那么你的生产周期就会像这样,或者你的成本可能会这样,或者嘿,你需要一个特殊的刀具,一个CNC工具来实现这个功能。你可以这么做,但这是它的含义。这就是模拟的力量。现在,你可以预先知道你要买的是什么。我认为这是模拟与物理原型的结合,你会得到高质量的产品。
例如,Fictiv对零件的制造过程进行了全面的计算几何分析。在轴承安装,这将意味着运行一个完整的工具路径上。使用了多少个切割机?机器时间是几点?与6061铝相比,4140材料的材料去除率是多少?所有这些都是通过软件完成的。
添加剂如何提高供应链的灵活性和弹性
“很长一段时间以来,许多供应链专业人士的反应都是,‘好吧,如果这个发生了,如果这个发生了,’他们为所有这些假设建立了蒙特卡洛场景,这是五年前的事了。”今天,它实际上是,‘当龙卷风来袭时,或当这艘船被困在洛杉矶港口时,或当苏伊士运河不允许船只通过时。“所以,我们从‘如果’的时刻到了‘什么时候’的时刻。每个人都需要在他们的模型中建立地理弹性。你不能过分专注于一个地区。
“我认为数字技术可以提供很多帮助。我们花了很多时间与供应链专业人员一起研究地理弹性的话题。
“我认为添加剂在很长一段时间里一直是希望的灯塔。但我认为,加法只是你需要拥有的数字剧本的一个方面。虽然我认为Fictiv是数字剧本的一个章节,但你应该看看其他工具,如Flexport,它是物流的数字化。我认为瑞安所建立的,是整个物流空间的数字化。你需要在你的弹性剧本中加入所有这些数字层面。所以,是的,加法很好。但我认为我们应该思考其他数字解决方案如何推动我们需要的结果,也就是我们的供应链或产品的弹性或敏捷性。
在不久的将来,埃文斯认为数据处理的进步有助于向数字化制造的转变。
“想想10年,甚至15年前,”他说。“如果你想建立你的软件或网站,你会使用现有的服务器架。那是你唯一的选择。你会有一大堆服务器。你会计算你的负载能力。你可以雇佣一个IT部门,为你运行这些服务器。你只能祈祷不要发生什么事,让你的网站崩溃。你试着针对这些尖峰进行设计。
“快进到今天,没有人再想过自己的网站会崩溃。没有人考虑负载平衡,因为它都运行在云、Azure、AWS等等上。
“如果你把这个类比用在供应链上,今天我们仍然在‘内部服务器机架’上运行。那个‘IT部门’就是供应链,他们正在尽最大努力用泡泡糖和资金把所有供应商的网络连在一起。现在,这个团队正在利用新的工具,比如添加剂,来将供应链的一部分数字化,也就是把它转移到云计算上。我想说的是,如果你看看这个全新的套件,如果你添加添加剂,如果你在你的设施中加入机器人技术,你就开始向云计算过渡,这是一个你真正拥有敏捷性的地方。你有内在的真正的韧性。
“这里有一个例子。今年第一季度,在深圳,一夜之间,就像2月底一样,整个城市因为新冠肺炎关闭了。超过1700万人不能离开他们的家。只是锁定。很多客户会接到深圳所有供应商的电话,说交货会推迟,他们不知道什么时候会交货。
对我们来说,在那个周一我们到达的时候,我们在那个地区有249个工作订单在生产。在24小时内,所有249个工作订单通过我们的数字系统从该地区转移到新的制造商,我们对客户基础的交货时间或成本几乎没有影响。我的意思是,有些人甚至没有接到电话因为他们不知道他们的工作被转移了。这就像是,‘你的零件将在5月15日到达,而且仍在按计划进行。但在幕后,所有这些订单都被转移到了新工厂。这就像AWS。这就像一个数字生态系统,你的网站会一直保持。它的弹性。这就是为什么我认为更多的公司应该考虑采用这种弹性,而不是旧的方式。我们已经在服务器机架的计算中这样做了,现在是时候在供应链中也这样做了。
最后的建议是:
-想想你的数字剧本。
-思考这些缺口以及如何填补它们。
如果你不接受数字化,你就会被甩在后面。数字不是奢侈品。这是前进的必须。
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