3D打印正在脫離孤島
“3D 打印并非是一座孤島，而必須與其他傳統制造工藝相融合，才能成為創造制造業附加值的“利器”… …3D打印只是制造的一環，將與其他工藝充分融合在一起，無縫銜接在制造流程環節中，將是3D打印進入制造業產業化的主旋律。”隨著3D打印越來越成為主流，這也使得這項原來用于制作原型的技術正在脫離孤島，與更多的其他傳統工藝融合在一起，無縫銜接成為制造流程環節中的一環。
圖片：Autodesk Netfabb
Excel所帶來的發展困境
走進任何3D打印公司，您將發現同樣的挑戰：很多企業還在使用Excel表格管理整個制造過程，那些包含關鍵數據的Excel電子表格被存儲在各個團隊成員系統的本地硬盤上。唯一集成到業務的其余部分是公司服務器上的文件共享。雖然很多企業正在使用企業資源規劃（ERP）系統，為公司的每個部門提供可視性，但ERP卻是“跳過”車間加工環節的。然而，隨著3D打印成為制造領域不可或缺的一部分，Excel電子表格的方法很快變得難以為繼。乍一看3D打印似乎只是一個步驟，但是加工中的“黑匣子過程”實際上充滿了離散的操作和數據收集機會，包括打印準備，構建模擬，實時監控和分析，跨機器銜接以及設施的調度，后處理要求等等。
雖然3D打印工藝有著其特定的需求和具體的挑戰，但是如果用戶真的愿意接受3D打印作為一種制造技術，它就不能作為一個孤立的孤島來運作。
在過去幾年中，隨著3D打印技術走向工業生產，除了設計軟件和仿真軟件之外，與3D打印相關的軟件中出現了兩個關鍵的新類別：工作流程和安全軟件。工作流程軟件對增材制造工藝來說同樣重要。制造企業在將增材制造技術納入生產的過程中，對工作流程軟件的需求將不斷增加，這類軟件可以管理增材制造過程中所涉及的生產步驟。工作流軟件的前景在過去五年中不斷發展，現在許多軟件供應商都提供了管理增材制造工作流的解決方案。
Materialise、AMFG、3Yourmind、Authentise、Link3D和其他軟件提供商正在通過重新定義傳統MES來支持管理3D打印工作流程各個方面的軟件產品來滿足3D打印的自動化管理需求。
其中，歐特克-Autodesk正在與增材制造自動化提供商Authentise合作，以簡化設計和執行之間的切換。增材制造通常擁有非常分散的工作流程，包含多個軟件包，多種數據格式以及通常低下的流程效率，這需要強大的軟件系統和無縫集成功能。Autodesk使用其Netfabb增材制造和設計軟件改進了該過程的很大一部分。針對有時候零部件的設計發送到3D打印機之后還可能需要更改，歐特克已經努力整合其兩個軟件包，在歐特克的Netfabb系統中，用戶可以進行反復修改，而在過去用戶需要將其發送回打印準備軟件，現在，這一切都變得無縫了。
另外一家公司，Authentise開發了專門用于3D打印的MES執行管理系統，據中國3D打印網了解，Authentise還與微軟建立了合作關系，通過微軟Azure云平臺整合Authentise的制造流程管理系統，使得Authentise的軟件無縫銜接到Microsoft Flow（flow.microsoft.com）中，這使得制造商直接參與加密制造報價，生產和分析流程，制造商無需開發自己的MES系統即可創建自己的生產流程自動化。
除了Authentise的制造流程管理系統，Materialise開發了Streamics制造流程管理系統，Streamics還融合了Magics和其他3D打印軟件產品，以便以靈活無縫的方式進行設計與制造。
圖片：仿真軟件是預測構建過程的有用工具，來源Materialise
aterialise跟一些PLM解決方案提供商合作，其中一家公司是西門子-Siemens，西門子在制造領域提供了一整套的軟件解決方案包括NX，Simcenter和Mindsphere，所有這些解決方案都旨在管理制造工藝，將增材制造和減材制造等制造工藝無縫銜接起來。
脫離孤島的廣闊發展空間
3D打印要走向產業化，兩種自動化必不可少，一種自動化是比較容易看到的硬件層面的自動化，包括自動的粉末處理，自動的機器手銜接零件件的運送及后處理工作等等。另外一種自動化是工藝與流程層面的自動化，包括自動優化加工參數，自動報價，自動分配打印任務，自動發現加工中的缺陷并糾正等等。這一系列的自動化是以數據線程以及大數據為基礎和核心的，并在此基礎上誕生人工智能的應用。而中國如果不重視動態數據的積累，那么我們將在數字化制造競爭中處于難以逆轉的失利局面。
MES制造流程管理系統不僅僅可以提高生產效率，還幫助消除重復數據的可能性。而且考慮合規性，通過軟件來管理制造就更成為“剛性”需求了。由于航空航天，醫療以及任何對可追溯性和產品質量有詳細要求的行業都采用了3D打印技術，因此需要給每個產品一個類似于“身份證”一樣的數字ID，以追溯其從報價階段開始，并持續到產品制造結束的數據。
根據Materialise的行業專家，近年來在3D打印技術的研究和開發方面投入巨資的公司面臨著巨大的市場化壓力，他們現在非常積極地考慮如何將這項技術從實驗室轉移到生產中，這就需要有效的方法來管理增材制造生產過程，包括MES軟件的應用。
這是一個自然而然的過程，并非需要MES才能成功使用3D打印技術，而是3D打印技術變得足夠強大以至于可以在主流生產中實際使用這項技術。而要在主流制造技術中使用3D打印技術，我們就需要MES來管理。成功的公司也正在通過MES來管理他們的傳統制造工藝，總體來說3D打印進入到生產領域就必須離開原來的孤島，必須融入到工業化的一個環節并適應周圍的所有其他系統。與任何類型的制造業一樣，成功的關鍵是要實現最具成本效益的零件生產方法，同時確保最佳的零件質量，而數據驅動的MES是讓3D打印脫離孤島的很重要的一部分。
(責任編輯：admin)
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