Каква е перспективата за метален 3D печат при прогнозиране на грешки и интелигентно производство на резервни части?

一, прогнозиране на грешки: промяна от пасивна поддръжка към активна защита
Традиционната прогноза за повреда на оборудването зависи от ръчната проверка и емпиричната преценка, което затруднява справянето с нелинейните режими на отказ, когато условията за работа са сложни. Интернет на нещата, цифровите близнаци и изкуствения интелект работят заедно с метална технология за 3D печат, за да създадат интелигентна система за прогнозиране, наречена „Решение за анализ на възприятието -“.
1. Мониторинг в реално време и предупреждение на дефекти
Националната лаборатория LLNL в Съединените щати създаде метална 3D печат реална система за откриване на дефекти във времето, която използва фотодиоди, пирометри и термични изображения, за да следи топлинното излъчване на разтопения пул. Когато се използва с мулти - симулации на физическо поле, той може да предвиди грешки в решетъчния стълб със скорост на точност над 94%. Тази технология се използва за наблюдение на процеса на печат на остриетата на авиационните двигатели. Той намалява времето, необходимо за намиране на дефекти от няколко часа при типично КТ сканиране до милисекунди, което прави възможно отстраняването на проблемите рано.
Екипът на университета в Шанхай Джиао Тонг в Китай използва високо - симулация на пропускателната способност, за да направи графика на връзката между плътността на входната енергия и порьозността. Те също така направиха машинно обучение - модел на прогнозиране на порите, който може да намери дефекти на порите в процеса на топене на лазерно прахово легло (LPBF) преди време, което увеличава живота на умората на аерокосмическите части с повече от 30%.
2. Моделиране на живота и цифровия близнак
Компании като Siemens използват цифрова технология Twin, за да направят виртуални модели на 3D отпечатани части. Тези модели показват реални - информация за времето за неща като стрес, температура и вибрации. Например, един производител на авиация направи структурни части от титаниева сплав за огромни самолети, направени в САЩ. Дигиталните близнаци бяха използвани за моделиране на маршрута на техните пукнатини на умората при интензивни оперативни обстоятелства. Това промени цикъла на поддръжка от "редовна поддръжка" до "на - подмяна на търсенето", което намалява разходите за запаси за резервни части с 40%.
Изследователската лаборатория на американската армия (ARL) поставя сензорите в 3D - печатни мартензитни стоманени части, използва машинно обучение, за да разгледа данните за износване и прогнозира колко дълго ще продължат частите. Той също така поддържа процента на грешка под 5%. Този метод е използван за прогнозиране, когато военните хеликоптерни системи за скоростна кутия се нуждаят от поддръжка, намалявайки непланирания престой с 60%.
3. Комбиниране на факти от няколко източника и вземане на интелигентни решения
Интелигентната библиотека на Platinum Technology използва AI алгоритми, за да намери най -доброто решение за печат, като комбинира над 100 000 набора от параметри на материали с данни за функционирането на оборудването, околната среда и миналите грешки. Например, в отпечатването на блок на цилиндъра на двигателя на определен производител на автомобили системата автоматично променя лазерната мощност и пътя на сканиране. Това понижава скоростта на пукнатина, причинена от термичен стрес от 8% до 0,3%. Той също така прогнозира ограничението на умората на ключовите части и казва на потребителите кога да заменят високите - рискови части, преди да се счупят.
2, Интелигентно производство на резервни части: промяна от това да има твърде много запаси до правене на неща само когато са необходими
Трудно е да се отговори на персонализирани и спешни нужди с традиционното производство на заместващи части, тъй като изисква големи запаси и дълги - разработка на матрици. Функцията „Разпределено производство“ на Metal 3D печат, заедно с облачни платформи и интелигентни вериги за доставки, променя начина, по който резервните части са направени от „местен печат и глобална дистрибуция“ към нова парадигма.
1. Печат при поискване и бързи отговори
Лазерният принтер Lim - x650h използва Multi - технология за лазерно сътрудничество и може да произвежда големи резервни части на самолета, като горивни дюзи за двигатели. Определена авиокомпания е създала преносим 3D принтер на отдалечено летище. Той получава дизайнерски файлове през облака и отпечатва повредени тела на хидравличните клапани на място. Това намалява цикъла на поддръжка от обичайните две седмици до осем часа и намалява разходите за доставка на резервни части с 90%.
В медицинската индустрия 3D системите използват метален 3D печат, за да направят уникални тазобедрени импланти за ортопедични пациенти. Те използват AI алгоритми за подобряване на биомиметичните дизайни, което намалява времето, необходимо на имплантите да се интегрират с костите от 6 месеца до 3 месеца. След качване на данни за сканиране на пациента в облака, производителите на 3D печат във всеки възел по целия свят могат незабавно да направят нещата, което означава „глобален дизайн, местно производство“.
2. Нови материали и персонализиране на производителността
Металният 3D печат може да промени начина, по който се правят нови прахове, като сплави с висока ентропия и градиентни материали, за да се поберат в различни работни среди. Китайската академия на науките създаде сплавта с висока ентропична сплав. Той има равномерно разпределение на композицията благодарение на 3D печат и корозира само 1/5 толкова бързо, колкото типичната 316L неръждаема стомана в 3,5% NaCl разтвор. Той е използван за реконструкция на офшорни седалки за лагери на вятърни турбини, които вече могат да продължат повече от пет години.
3D на Broadcom Precision - отпечатана матрица - вложки за кастинг Използвайте локален дизайн на армировка, който е далеч по -добър от предишните методи по отношение на здравината на удара, устойчивостта на износване и добива. Една автомобилна компания използва тази технология, за да направи форми за главини от алуминиеви сплави. Това накара формите да издържат 20 000 пъти по -дълго и намалиха разходите на всяка единица с 35%.
3. Кръговата икономика и зеленото производство
Чрез оптимизиране на топологията и намаляване на материалните отпадъци, метал 3D печат се съкращава на въглеродния отпечатък на приготвянето на резервни части от много. Например, Platinum Technology направи скоба на двигателя за авиационна компания, която е с 60% по -лека и използва 80% по -малко суровина, тъй като до своя решетъчен дизайн. Използването на системи за скрининг и регенерация на прах също доведе до скорост на възстановяване над 95% за метален прах, което намалява загубата на ресурси по време на производството.
Zhongke Quantum Laser използва 3D технология за печат, за да направи нови медни плочи за кристализатор за поддръжка. Лазерната облицовка и фиксирането на износения слой върху повърхността на изхвърлените медни плочи може да ги накара да продължат 1 до 7 пъти по -дълги. Това спестява стоманодобивни компании повече от 50% от загубите си в режим на готовност и намалява емисиите на въглероден диоксид с повече от 1000 тона годишно.
3, Бъдеща тенденция: От комбинирането на технологията до възстановяването на околната среда
Металният 3D печат се движи от единно технологично постижение до използване от цялата индустриална верига за прогнозиране на неуспех и интелигентно производство на резервни части. В следващите пет години индустрията ще покаже следните тенденции:
Повече интеграция на технологията: AI алгоритмите ще направят планирането на печатния път още по -добро, създавайки „самостоятелно сензорно, самостоятелно ремонтиране и самооптимизиране на“ интелигентния печат. Цифровите близнаци и блокчейн технологията ще се използват за създаване на система за проследяване на пълен жизнен цикъл за резервни части.
Още начини за използване на приложението: Той надхвърля аерокосмическото и автомобилното производство, за да включва индустрии като енергия, електроника и строителство. Например, 3D печат може да направи сложни структурни части, които могат да се справят с високи температури и радиация на място за поддържане на ядрен реактор. За изграждане на 5G базови станции 3D печат може да бъде персонализиран, за да се направят модули за разсейване на топлината с много висока точност.
Иновации в бизнес модели: Вече има нови подходи, включително платформи за производство на облак, таксуване въз основа на обема на печат и лизинг на оборудване. Например, една компания е стартирала "3D печат - като - A - платформа" (3DPAAS), която свързва дизайнерските ресурси от целия свят с производствени възли в определени области. Потребителите могат да качват нуждите си с помощта на приложението и да получат цялата помощ, от която се нуждаят, от дизайна до доставката.
Пълна стандартна система: Китай води пътя в създаването на няколко световни стандарта за неща като тестване на материали и производителност на оборудването. Това помогна на сектора да расте по стандартизиран начин. Например, нарастването на случаите на сертифициране на летателна годност за производството на добавки в аерокосмическата индустрия е голяма стъпка напред в технологиите, която ще повиши производителността в сърцето на компанията.