De digitale draad verbinden:additieve productie opschalen met MES/Workflow-software

Digitale transformatie: De integratie van digitale technologieën in bestaande processen om bedrijfs- en productieactiviteiten te optimaliseren.

Net als andere digitale technologieën genereert additieve fabricage grote hoeveelheden gegevens.

Binnen een additieve fabricagebewerking worden gegevens gegenereerd in elke fase, waaronder:

• Machinegegevens (bijv. technologie, tijd om af te drukken, machinestatus en fouten)
• Bestandsgegevens (bijv. ontwerpwijzigingen, bestandsformaat, materiaalvereisten)
• Acties van operator (bijv. een onderdeel verplaatsen naar de volgende productiefase)
• Materiaalgebruik

De mogelijkheid om niet alleen al deze gegevens te verzamelen, maar ook te gebruiken, kan helpen om 1) het productieproces te optimaliseren, 2) de prestaties en belangrijke KPI's beter te volgen en 3) de activiteiten in de loop van de tijd uit te breiden.

Digitale transformatie omarmen met additive manufacturing

Voor bedrijven die additive manufacturing overwegen, biedt de technologie vier duidelijke voordelen:

• Sneller innovatie: In een steeds competitiever en consumentgedreven landschap moeten bedrijven kunnen innoveren om zich te kunnen onderscheiden. Met AM kunnen bedrijven profiteren van de ontwerpvrijheid die de technologie biedt om sneller te innoveren, traditionele go-to-market-strategieën te heroverwegen en producten sneller op de markt te brengen.
• Ontwerpcomplexiteit: Additive manufacturing maakt complexe geometrieën en ontwerpen mogelijk die anders niet haalbaar zouden zijn met traditionele methoden. Het mogelijk maken van ontwerpcomplexiteit biedt meer mogelijkheden voor meer toepassingen, van geoptimaliseerde gereedschappen, mallen en opspanningen tot innovatieve nieuwe eindcomponenten.
• Nieuwe bedrijfsmodellen: Additive manufacturing maakt het concept van gedistribueerde productie, waarbij producten op afroep kunnen worden geproduceerd, dichtbij of op het punt van behoefte, een realiteit. Dit nieuwe bedrijfsmodel biedt fabrikanten en leveranciers meer flexibiliteit en flexibiliteit, met een nieuwe benadering voor het beheer van toeleveringsketens.
• Concurrentievoordeel: De combinatie van meer innovatie, ontwerpcomplexiteit en nieuwe bedrijfsmodellen betekent dat bedrijven meer mogelijkheden hebben om hun concurrentievoordeel te vergroten.

Het adopteren van 3D-printen is toegankelijker geworden, met enorme verbeteringen in de mogelijkheden van 3D-printers en vorderingen in materialen die zich snel ontwikkelen.

Bedrijven moeten echter, naast de voordelen van AM, rekening houden met de realiteit van de interne implementatie van de technologie.

Wat heeft additive manufacturing nodig om schaalbaar te zijn?

De mogelijkheid om op te schalen uw additieve activiteiten zullen in de toekomst een topprioriteit worden voor bedrijven, vooral nu de industrie doorgaat met de overgang naar eindtoepassingen.

• Herhaalbaarheid: Met name voor 3D-geprinte einddelen en reserveonderdelen is het cruciaal dat telkens hetzelfde onderdeel wordt geproduceerd en dat aan de kwaliteitsnormen wordt voldaan. Ervoor zorgen dat dezelfde gegevens, zoals de oriëntatie van het onderdeel, elke keer naar de machine worden verzonden, is daarom ongelooflijk belangrijk.
• Traceerbaarheid: Traceerbaarheid zorgt ervoor dat elk onderdeel gedurende zijn hele levenscyclus kan worden gevolgd. Als er bijvoorbeeld een onderdeel uitvalt, moet de oorzaak worden gevonden. Het hebben van een systeem waarmee operators de oorzaak van een defect aan een onderdeel kunnen volgen, is een fundamenteel voorbeeld van traceerbaarheid op het werk. Zonder de juiste gegevens bij de hand is het onmogelijk om dit niveau van traceerbaarheid te bereiken.
• Connectiviteit: Dit omvat de mogelijkheid om machines, softwaresystemen (bijv. ERP-, PLM- en MES-software) en andere systemen met elkaar te verbinden om een ​​naadloze overdracht van gegevens in elke productiefase te garanderen.
• Automatisering: Verrassend genoeg blijft een groot deel van het AM-proces handmatig, van taken zoals productieplanning en bouwvoorbereiding tot nabewerking. Automatisering zorgt voor meer efficiëntie, waardoor operators en technici zich kunnen concentreren op taken met een hogere waarde.

Wat zijn de uitdagingen bij het bereiken van schaalbaarheid voor additive manufacturing?

Gebrek aan connectiviteit 

Een van de grootste hindernissen voor bedrijven die hun AM-activiteiten willen schalen, is een gebrek aan connectiviteit, zowel tussen hun machines als tussen softwaresystemen. Dit resulteert in een gebrek aan traceerbaarheid, omdat belangrijke gegevenspunten kunnen worden gemist, vooral als de AM-activiteiten van een bedrijf op verschillende locaties plaatsvinden.

Aan de machinekant is het vaak zo dat het netwerk van 3D-printers van een bedrijf niet aangesloten of zelfs aansluitbaar is. In sommige gevallen heeft een aantal fabrikanten geen open API's voor hun machines, wat het vooruitzicht op connectiviteit bemoeilijkt.

Er worden echter stappen ondernomen om dit aan te pakken, waarbij verschillende machinefabrikanten ervoor zorgen dat hun machines kunnen worden aangesloten op software. MES/workflow-softwareoplossingen, zoals het AMFG-platform, kunnen bedrijven daarom in staat stellen een hoger niveau van connectiviteit tussen hun machines en tussen hun softwaresystemen te bereiken.

Verouderde softwareoplossingen

Een andere uitdaging is de vorm van legacy IT- of softwaresystemen, die vaak niet zijn aangepast aan de unieke vereisten van additive manufacturing. Het gebruik van een combinatie van verschillende software resulteert uiteindelijk in een proces dat gefragmenteerd en inefficiënt is.

Aangezien additive manufacturing sterk verschilt van traditionele productiemethoden, is er een ander type software nodig om het proces te beheren, traceerbaarheid te bieden en efficiëntie te verhogen.

Dure interne softwareoplossingen

Het in-house ontwikkelen van een oplossing heeft het voordeel dat het specifiek is ontwikkeld voor de behoeften van een bedrijf. Zoals we hebben gezien, genereert AM echter grote hoeveelheden gegevens, die zorgvuldig moeten worden opgeslagen en geanalyseerd.

Bovendien moet elke interne oplossing in staat zijn elke fase van de productie aan te kunnen proces, van het beheren van verzoeken en het plannen van productie tot het volgen van onderdelen en het uitvoeren van QA-controles.

Het ontwikkelen van een interne workflowoplossing om het gehele AM-productieproces te beheren, betekent langdurig onderhoud en updates, waarvoor zowel uitgebreide financiële en human resources, de uitgaven die veel bedrijven niet kunnen rechtvaardigen.

Hoe kunnen fabrikanten workflowsoftware gebruiken om hun additive manufacturing-activiteiten op te schalen?

Vanwege de veelheid aan elementen binnen het additieve fabricageproces, kan schaalvergroting van uw activiteiten alleen effectief worden bereikt met de juiste software-infrastructuur.

Een workflow (of MES) softwareplatform consolideert alle gegevens die afkomstig zijn uit de verschillende gegevensbronnen, zodat ze kunnen worden geanalyseerd en gevolgd om de operaties te optimaliseren.

Het biedt een gecentraliseerd platform van waaruit alle operaties toegankelijk zijn, wat een extra laag traceerbaarheid biedt gedurende het hele proces. Met behulp van workflowsoftware kunnen fabrikanten de prestaties beoordelen en belangrijke gegevensgestuurde beslissingen nemen in realtime .

Om AMFG als voorbeeld te nemen, enkele van de manieren waarop dit zou werken zijn:

• De kosten per onderdeel berekenen , zowel om de kosten van het vervaardigen van onderdelen met AM te beoordelen als om dit te vergelijken met traditionele productiemethoden,
• Standaarden van het orderbeheerproces tussen afdelingen en leveranciers via een intern bestelportaal,
• Bezorgtijden schatten op basis van mogelijkheden en beschikbaarheid,
• De productie automatisch plannen , zelfs op verschillende locaties,
• Toegang tot live statuten en analyses voor individuele machines.

Het beheren van deze taken met software zorgt voor efficiëntie, zichtbaarheid, grotere doorvoer en, uiteindelijk, schaalbaarheid.

Conclusie

In het huidige productielandschap is het omarmen van verandering in de vorm van digitale transformatie van vitaal belang voor bedrijven die concurrerend, wendbaar en innovatief willen blijven.

Velen zijn dit pad al ingeslagen door de adoptie van additive manufacturing en andere technologieën .

Digitale transformatie is echter veel gemakkelijker gezegd dan gedaan. Wanneer bedrijven besluiten te investeren in AM of een andere technologie, moeten bedrijven eerst een robuuste strategie ontwikkelen met duidelijke doelstellingen voor ogen.

Als het om additieven gaat, is investeren in workflowsoftware een essentieel onderdeel van die puzzel. Dit is niet alleen om een ​​hoger niveau van automatisering te introduceren in voorheen handmatige processen, maar ook om de kwaliteit te kunnen verbeteren van de gegevens die worden verzameld en verwerkt in elke productiefase.

Dat gezegd hebbende, zo'n investering hoeft niet meteen gedaan te worden. Hiertoe kunnen kleine stappen worden gezet, bijvoorbeeld door de mogelijkheid te onderzoeken om een ​​proef of POC uit te voeren om te bepalen of een softwareleverancier aan uw eisen voldoet.

Alleen met de juiste balans tussen hardware, materialen en software, kunnen bedrijven een AM-faciliteit opzetten die volledig verbonden en, belangrijker nog, schaalbaar is.

Neem contact op met ons team voor meer informatie over de mogelijkheden van software voor workflowautomatisering voor additive manufacturing.