浙江宁波史瑞迪3d打印助力公共运输行业缓解供应链挑战？

运输行业面临的经济可持续发展挑战

全球突发性会事件层出不穷，经济可持续发展以及采购渠道很难独善其身。

全球的卡车、汽车和铁路等商业运输和客运行业同样受到了极大冲击。许多制造商开始推出定制产品配置，希望借此保持竞争优势，但是，他们的定制产品交付能力受到了严重影响。


要继续推进可持续发展战略并确保业务增长，实施更加灵活的产品创新和制造工艺势在必行。


图1COVID-19疫情爆发高峰期，2020年年初到2021年年中之间的交付时间对比。来源：Institute of Supply Management (ISM), Wells Fargo Securities。

宁波史瑞迪增材制造如何缓解供应链挑战？

客货运需求骤减导致运输运营商不得不暂时停用大部分资产。但是，等这些设备重新投入使用时，却需要为其寻找资历合适的维护人员以及难以获取的备用部件。另一方面，原始设备制造商经常面临供应链延迟问题（从验证到制造环节），他们亟需快速推出创新计划。

打造抗冲击能力强的供应链 – 更加重视速度和关键部件的组件可用性，整合垂直流程以及与装配位置距离更近的区域供应商建立合作伙伴关系。


上图显示供应源与消费点之间的距离与交付时间之间的关系。

浙江宁波史瑞迪3D打印支持按需生产、现场生产以及灵活定制，让上述策略能够从概念变为现实。


增材制造价值流

增材制造(AM)有助于提升生产力，对促进经济可持续发展的价值不证自明。AM能够快速推进创新，帮助公司减少部件数量、简化部件物流以及将库存水平降低近90%，从而加快上市速度（高达3倍）。

这可以带来诸多好处，包括降低潜在延迟风险和简化装配运营，降低劳动力需求。此外，通过AM生产的一体式部件能有效改善产品质量，从而提高可靠性。



本图用于比较机车IGBT相位模块散热器的传统和增材制造工艺，凸显了AM的许多优势，包括缩短周期时间、无需使用制造模具以及减少WIP。



因此，服务支持需求以及需要更换的部件数量都会大幅减少。部分企业的部件数量需求减少了近60%。随着需要持有的库存数量越来越少，产品淘汰时处理停产库存部件的需求也会越来越低。



上图为通过3D Systems的金属打印机打印的集成式优化双气动阀（带歧管），采用LaserForm AlSi10Mg (A)材料，与传统制造相比，这减轻了近42%的质量，消除了15个部件。




无需模具的生产部件


上图为经过优化的液冷热交换机（不含支撑）通过3D Systems的金属3D打印机制造，采用LaserForm AlSi7Mg0.6材料(A)与传统空冷散热器相比，它采用的材料可以节省83%的空间，消除97个部件。


从本质来看，增材制造旨在消除制造流程中一项的重要手工工作 – 模具制造。



从数字图纸直接进入组件制造不仅可以提高效率，还能实现生产建模的去中心化。这还能缩短投入生产需要的时间，减少制造开销和废料。





数字库存管理



随着数字权利管理(DRM)或区块链系统等数字加密和IP保护技术的快速发展，保护专有3D模型和3D打印参数已成为现实，这恰好是增材制造技术的完美拍档。


上图为3D模型和技术数据包加密流程，其中的数字秘钥可以控制要打印的数量和材料、模具路径、温度、速度等制造参数。


设计所有者现在可以在全球范围内发布数字信息，控制生产的实物部件数量以及保证质量，这样一来，远程用户或制造商可以按需打印部件，无需运送、投保或维护库存。

 快速生产模具制造

与汽车行业相比，商业和公共运输需要的部件更大。虽然增材制造技术在生产力和建模尺寸方面取得了不小进步，但现有的3D打印机仍然无法用于生产某些关键部件。此外，许多部件（例如，大型金属铸件、外部车身部件、大型内部面板）也无法按预期高效打印为最终消费用品，因此需要使用传统制造工艺。


上图为打印的真空成型模具，通过热成型的方式制成3毫米FR地铁列车面板，填充物密度为10%，采用符合EN 45545-2:2013 R1的PC钣金

在这些情况下，就可以使用AM增材制造快速制作小中批量模具和铸模，它们可以直接丢弃，也可以重复使用，优势非常明显，您可以将其作为数字库存工具进行维护，还可以消除环境控制存储空间需求。

设计优化

增材制造可以让工程师实现设计自由，其优势非常明显，包括减轻重量、提高热效率以及优化流体动力学，而使用传统的减材工艺设计部件时则很难做到这些。AM产品和部件优化的目的是实际应用，不受其制造工艺限制。


上图为通过创成式设计流程在3DXpert软件中优化重量的支架





部件数量减少

最终部件或子组件的装配是制造过程中的常规部分，需要额外的时间、设备、人力和质量控制。装配点可能会发生故障。

由于这些原因，寻找创新且有效的方法来消除或减少装配件可以为众多领域带来益处。它可以降低物流、库存以及生产成本，缩短先进制造时间并简化服务故障排除中的故障诊断过程，从而改善系统性能、可靠性以及可维护性。

上图为通过传统工艺制造的标准双气动阀（带歧管）与使用增材制造整合的一体式部件

推动科学进步

解锁设计自由，从而快速迭代、优化和生产新的创新型组件。运输系统架构的进步带来了新的工程挑战，需要开发新的工程系统。增材制造解决方案在迭代和验证中实现了真正的数字孪生，并利用先进材料实现了最佳性能的无约束工程。



上图为重型卡车如何利用驱动辅助传感器避免碰撞

增材制造让运输技术创新火力全开

长期坚持贯彻可持续发展愿景的公司致力于不断改进运营方式，通过使用可再生资源和消除浪费来达到促进经济增长，克服社会挑战以及改善地球环境的目的。许多公司选择将增材制造纳入其生产流程，并借此取得了一定成就。对于处于观望阶段的公司，了解初始资本投资水平、符合业务需求的理想技术以及技术培训要求都不太容易。



这时候，就需要寻找一个在技术帮助和端对端解决方案方面卓有建树的战略合作伙伴，对方不仅可以帮助他们顺利采用AM，还能大幅提升其业务收益。有了正确的合作伙伴和解决方案，制造商和供应商无论规模大小，都可以利用增材制造加快创新和占据竞争高地。


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