Цифровая интеграция технологии лазерного напыления порошков в производственные процессы: проект ENCOMPASS
Современная промышленность активно трансформируется под воздействием инновационных технологий, направленных на повышение уровня цифровизации и автоматизации производственных процессов. Одной из таких передовых технологий является аддитивное производство, или 3D-печать, позволяющая изготавливать изделия по индивидуальным заказам непосредственно на месте. Технология лазерного напыления порошков (PBF-LB), разработанная более двух десятилетий назад, представляет собой перспективный метод 3D-печати, однако её внедрение сопряжено с рядом технических и экономических вызовов.
Основные проблемы технологии PBF-LB:
-
Низкая эффективность производственного процесса.
-
Ограниченные габариты изготавливаемых изделий.
-
Необходимость многократных итераций для достижения требуемого качества.
-
Высокие затраты на расходные материалы и энергоресурсы.
-
Отсутствие удобных инструментов для мониторинга и оценки геометрических характеристик изделий.
Проект ENCOMPASS, реализуемый под эгидой ведущих экспертов в области 3D-печати, направлен на решение этих проблем путем разработки интегрированной системы поддержки проектирования (IDDS).
Цели проекта ENCOMPASS:
-
Повышение скорости проектирования и изготовления изделий на 43%.
-
Сокращение времени на проведение контрольных мероприятий по оценке качества на 51%.
-
Оптимизация процессов постобработки изделий на 46%.
-
Увеличение общей производительности производственных процессов на 27%.
-
Снижение затрат на производство на 26%.
Функциональная структура системы IDDS:
IDDS представляет собой комплексную систему, состоящую из четырех ключевых компонентов:
-
Разработка проектной документации.
-
Планирование производственного процесса.
-
Координация цепочки взаимосвязанных процессов.
-
Оптимизация проектных решений и производственных алгоритмов.
Система IDDS интегрируется с программными продуктами для проектирования, предоставляя расширенные возможности для моделирования, оптимизации процессов PBF-LB и анализа качества материалов и готовых изделий. IDDS учитывает специфику технологии PBF-LB, включая правильное размещение деталей, обеспечение необходимой поддержки при печати и оптимизацию постобработки.
Кроме того, IDDS включает в себя базу знаний, обеспечивающую соблюдение отраслевых стандартов и упрощающую обмен данными между участниками проекта.
Преимущества внедрения системы IDDS:
Реализация системы IDDS позволит:
-
Оптимизировать процесс проектирования, сократив количество необходимых итераций.
-
Повысить качество изготавливаемых изделий за счет более точного моделирования и анализа.
-
Снизить производственные затраты благодаря эффективному использованию материалов и энергоресурсов.
-
Ускорить внедрение технологии PBF-LB в различные секторы экономики, включая авиастроение, автомобилестроение и медицину.
Заключение:
Проект ENCOMPASS является значимым этапом на пути к цифровизации производственных процессов и повышению эффективности технологий 3D-печати. Система IDDS, разработанная в рамках данного проекта, направлена на преодоление существующих ограничений технологии лазерного напыления порошков и создание инновационных решений, способствующих экономическому развитию промышленности. Ожидается, что внедрение IDDS будет способствовать ускоренному развитию технологии PBF-LB и расширению её применения в различных отраслях экономики.
