У 76% производителей нет опыта внедрения аддитива - почему это хорошо

По оценкам экспертов, ежегодно отечественный рынок аддитивных технологий растет на 20% и достигнет 14 млрд рублей в 2023 г. И так во всём мире — исследование EY показало, что 76% промышленных компаний не имеют опыта внедрения аддитивных технологий (АТ) в свое производство.

Как же так, рынок растет, а применение AT и систем цифрового производства (DP) так малы? Здесь мы рассмотрим — как так получилось и что это значит.

Исследование показало: применение AT ниже ожидаемого

Проведенное консалтинговой компанией EY исследование показало, что

• 76% производственных компаний не внедряли аддитивные технологии вовсе,
• 4% экспериментируют и проверяют эффективность AT в своей области,
• 9% применяют AT в передовых и опытных департаментах,
• и только 11% внедряют их полномасштабно, как часть производственного процесса.
  
  

Почему так происходит

Причины столь малого внедрения AT вряд ли кого удивят, они естественны и вполне ожидаемы. Вот какие доводы приводят руководители компаний, в которых аддитивные технологии не были применены:

• 40% - высокая стоимость оборудования и внедрения;
• 28% - недостаток квалифицированных специалистов;
• 20% - дорогие материалы и сервис;
• 15% - сомнения в качестве продукции;
• 12% - ограничения по размерам создаваемых объектов;
• 10% - ограниченное количество применимых материалов;
• 9% - недостаточные скорость и объем выпуска продукции.
  
  

Это всё объективно существующие факторы, но они зачастую переоценены. Оборудование и материалы дешевеют, по мере того как выпускаются все более массово. Квалифицированные кадры вузы и заведения дополнительного образования уже готовят и выпускают по всему миру. Системы сертифицирования качества также разрабатываются повсеместно, включая РФ, где этим занимается специальная комиссия Росстандарта. Количество применяемых для 3D-печати материалов постоянно увеличивается, а размеры промышленных 3D-принтеров и печатаемых ими деталей масштабируются.

По скорости выпуска малых и средних серий продукции AT зачастую превосходят традиционные технологии, а в крупносерийном выпуске играют важную роль на стадии разработки и прототипирования. Что убедительно доказывается нижеприведенными кейсами.

Кейсы

КБ «Луч» Проблема: Создание деталей беспилотного летательного аппарата занимало несколько лет.

Решение: Проектирование модели на компьютере. Программа предложила оптимальную конструкцию аппарата. Печать всех основных деталей на 3D-принтере.

Результат: Печать деталей беспилотника заняла 30 часов. Далее необходима была только сборка. На всю работу, от замысла до изготовления аппарата, ушло 2 месяца.

ЗАО «Промтрактор-Вагон»

Проблема: Создание натурного прототипа из 50 деталей из специального пластилина требовало от нескольких недель до нескольких месяцев.

Решение: Использование 3D-принтера для печати деталей прототипов.

Результат: Печать детали занимает в среднем 20-40 минут, в зависимости от сложности. Возможность печати деталей разными цветами позволяет создать полноценную конструкторскую модель меньше, чем за неделю.

Пермский моторный завод «Авиадвигатель» Проблема: Разработка деталей, геометрию которых традиционными методами (литьем, точением) выполнить крайне сложно или невозможно.

Решение: Для изготовления моделей применяется технология SLS. Используются титановые, никелевые, стальные, кобальт-хромовые порошки: для лазерного плавления – диаметр 10-63 мкм, для наплавки – 40-80 мкм.

Результат: На создание сложных деталей (завихрителя, кронштейна, гребенки) уходит от 6 до 40 часов.

Завод Nissan в Санкт-Петербурге

Проблема: Высокие затраты на изготовление вспомогательного инструмента сторонними подрядчиками.

Решение: Внедрение 3D-принтеров для нужд быстрого прототипирования и изготовления сборочной оснастки и шаблонов. Применение 3D-принтера Dimension 1200ES компании Stratasys, работающего по технологии послойного наплавления полимерного прутка (FDM/FFF).

Результат: За год эксплуатации 3D-принтера предприятие сэкономило около одного миллиона рублей на производстве прототипов, шаблонов и оснастки.

Концерн «Океанприбор» в Санкт-Петербурге

Проблема: низкая скорость получения прототипов разветвителя из полиуретана (несколько месяцев).

Решение: используется ProJet x60 ZPrinter. Изготавливается каркас, который затем заливается силиконом. После полимеризации - на выходе готовая силиконовая форма, пригодная для заливки любым другим материалом, обычно в нее заливается полиуретан. В итоге получается не прототип, а готовая деталь.

Результат: создание прототипа изделия занимает один день, себестоимость разработки прототипа снизилась в разы.

Госкорпорация «Роскосмос»

Проблема: традиционный способ производства смесительной головки требует более двухсот деталей, которые соединяются шестьюдесятью двумя сварными швами. Долгий и сложный процесс производства

Решение: Использование 3D-печати позволяет изготовить цельную деталь, для печати требуется семьдесят семь часов.

Результат: Использование аддитивных технологий позволит сократить трудоемкость производства сразу на 20%, согласно оценкам экспертов.

Что это значит на практике

На первый взгляд может показаться, что всё плохо, технологии 3D-печати не оправдали возложенных надежд и этим объясняется такой низкий уровень их применения. И так будет казаться ровно до момента ознакомления с исследованиями свидетельствующими о неуклонном росте доли AT в производстве.

Выводы простые: малая вовлеченность производственных компаний в применение AT и DP сейчас оставляет открытым огромное пространство для внедрения, пока рынок мало занят и продолжает расти, слабая его проработанность означает очень хорошие перспективы. Цель Top 3D Expo — сделать знания по внедрению аддитивных технологий и цифрового производства общедоступными, обеспечить обмен опытом между производителями аддитивных технологий, компаниями занимающимися их внедрением и конечным клиентом — компаниями эксплуатантами.

На конференции Top 3D Expo и проходящем в её рамках круглом столе по 3D-печати металлами более двадцати отечественных и международных спикеров поделятся опытом и практическими кейсами по использованию 3D-технологий для решения бизнес-задач.

Читайте обзоры об экспертах конференции и представленных темах:

• «Опыт Shining 3D по созданию решений для 3D-оцифровки», Sunny Wong, Shining 3D;
• «Применение 3D-печати металлом в авиационной и космической промышленности», Антон Сотов, Самарский университет;
• «Анизопринтинг – новая технология 3D-печати композитных конструкций», Федор Антонов, Anisoprint;
• «3D-печать органов и тканей», Юсеф Хесуани, 3D Bioprinting Solutions.
  
  

Присоединяйтесь к нам и узнайте, как 3D-технологии революционизируют такие отрасли, как производство, медицина, архитектура, авиакосмическая промышленность, автомобилестроение и многие другие.

В одном из выступлений конференции Василий Киселев, управляющий директор Top 3D Group, расскажет о новом продукте компании, призванном решить проблему интеграции на более глубоком уровне. Присоединяйтесь!