LÀM THẾ NÀO ĐỂ ĐẠT ĐƯỢC THÀNH CÔNG VỚI NGÀNH SẢN XUẤT ĐẮP DẦN

Khi nói về các công ty đã thành công trong việc tận dụng lợi ích của ngành sản xuất đắp dần (ngành in 3D), Tiến sĩ Hans Langer – người sáng lập và là giám đốc điều hành của EOS GmbH – khẳng định rằng yếu tố quan trọng nhất nằm ở cách họ tiếp cận dự án như thế nào.

“Tư duy là điều quan trọng nhất,” ông miêu tả trường hợp một công ty đã thành công: Chỉ khi đội ngũ thiết kế suy nghĩ theo một cách khác biệt, họ mới có thể hoàn thành các bước cần thiết “để phát triển một quy trình nhằm tạo ra một bộ phận sản xuất thực sự sáng tạo.”

Tiến sĩ Langer đã có một bài phát biểu tại EOS North America User Day ở IMTS, nơi mà công ty này – một công ty tiên phong cho công nghệ DMLS (Direct Metal Laser Sintering) – và khách hàng đã khám phá ra triển vọng và cả thách thức trong ngành in 3D công nghiệp. EOS (cho hệ thống quang điện) có trụ sở tại Krailling, Đức; và trụ sở chính tại Hoa Kỳ là ở Novi, Mich.

Tiến sĩ Langer giải thích: “Tôi nghĩ hầu hết mọi người nghĩ rằng họ mua một máy EOS và sau đó họ sẽ có ngay một quy cách sản xuất mới”. Điều mà họ không thể tưởng tượng là họ cần phải có cái nhìn mới cho quá trình sản xuất – cũng như đôi khi cần thời gian và tiền bạc – để hoàn thành được, thông qua cái mà ông coi là 3 chiến lược thúc đẩy thành công sản xuất đắp dần: xác định đúng ứng dụng, hiểu biết về các vật liệu và tích hợp sản xuất đắp dần vào quy trình sản xuất thông thường.

Ông cho rằng 3 yếu tố này giúp các công ty có cách tiếp cận phương pháp sản xuất đắp dần, điều không những biến đổi quá trình sản xuất, mà còn có thể là toàn bộ nền kinh doanh.

Tiến sĩ Hans Langer.

Xác định đúng ứng dụng của sản xuất bổ sung

Tiến sĩ Langer nói: “Tôi nghĩ rằng việc xác định đúng ứng dụng là chìa khóa, và hầu hết mọi người gặp khó khăn trong việc tìm kiếm các ứng dụng phù hợp.” Đó là lý do tại sao khi EOS làm việc với khách hàng, EOS sẽ kiểm tra toàn bộ dây chuyền sản xuất – bao gồm những thành phần hay chi tiết nào công ty khách hàng đang sản xuất và cách mà họ tạo ra chúng – với một cái nhìn tập trung vào việc xác định nơi mà sản xuất đắp dần có thể hữu ích. Câu trả lời không phải lúc nào cũng rõ ràng.

Ví dụ, ông mô tả một công ty đúc nhựa đang tìm cách để tận dụng sản xuất đắp dần. Quá trình sản xuất của công ty chỉ ra rằng việc giảm thời gian làm mát của công cụ sẽ có tác động lớn nhất. Giải pháp là thiết kế lại công cụ để nó rỗng và có thể chứa chất lỏng làm mát – một thiết kế mà chỉ có thể được tạo ra bằng sản xuất đắp dần.

Bằng cách mường tượng lại cả quy trình với sản xuất đắp dần, công ty đã chuyển đổi không chỉ các công cụ và quá trình sản xuất, Langer nói. “Chúng tôi đã có thể tăng sản lượng lên gấp đôi, có khả năng tăng gấp đôi quy mô kinh doanh mà không cần sự đầu tư lớn.”

Một ví dụ khác về sự thành công trong sản xuất bổ sung, cũng có thể đó là một trong những tiến bộ nhất, liên quan đến việc chuyển đổi hoàn toàn sang sản xuất in kỹ thuật số và 3-D.

Vào cuối những năm 90, Andreas Hettich GmbH & Co. KG, của Tuttlingen – nhà sản xuất máy ly tâm Đức gồm 200 người đã tái triển khai toàn bộ quá trình kinh doanh của mình và thực hiện bước nhảy vọt sang sản xuất đắp dần 100%.

Trong trường hợp này, Tiến sĩ Langer cho biết, chủ doanh nghiệp luôn coi sản xuất thông thường như là một trở ngại và do đó đã luôn có xu hướng đại tu quá trình sản xuất để tận dụng sản xuất đắp dần.

Công ty đã thiết kế lại máy ly tâm, máy này được lắp ráp từ 30 bộ phận đúc, bằng cách kết hợp “tất cả các bộ phận đúc phun thành một bộ phận được dính kết bằng tia laser”, ông nói.

“[Họ] không còn dụng cụ nữa; chỉ cần một cơ sở dữ liệu số và in ấn. Họ có 20 máy in lớn hơn và họ đã chuyển từ mô hình kinh doanh thông thường sang mô hình kinh doanh kỹ thuật số.”

Sự hiểu biết về Khoa học Vật liệu Sản xuất Đắp dần

Điều quan trọng để triển khai thành công sản xuất đắp dần chiến lược là hiểu rõ hơn “điều gì xảy ra trong máy, những gì đang diễn ra trong quá trình này,” khi máy tạo ra những phần chỉ sử dụng một loại laser và chất liệu bột.

Bác sĩ Langersaid nói: “Đó thuộc về vật lý và rất phức tạp,” Và đôi khi nó cho kết quả đáng ngạc nhiên.

Tiến sĩ Langer giải thích: “Chúng tôi đã thấy rằng chúng ta có thể tạo ra các bộ phận trong máy – từ quan điểm vật chất – không thể thực hiện với quy trình sản xuất thông thường. Ví dụ: “hôm nay chúng ta có thể làm nhôm với sức mạnh của thép – và bạn không làm điều này bằng cách sử dụng thép hoặc bột nhôm trong máy”.

Tương tự như vậy, ông nói thêm, công ty đã làm việc với một số vật liệu có thể “thay đổi đáng kể đồ nhựa”.

A Temple, công ty con của EOS tại Texas, còn được gọi là Advanced Laser Materials (ALM), sản xuất và pha trộn bột polymer cho các hệ thống EOS và các công nghệ AM dựa trên bột khác.

Lồng ghép sản xuất đắp dần vào quá trình sản xuất thông thường

Tương tự như việc xác định ứng dụng phù hợp, cần xác định nơi mà công nghệ sản xuất đắp dần phù hợp với quy trình thông thường.

Tiến sĩ Langer cho biết: “Bạn không nên nghĩ rằng việc in 3D sẽ thay thế cho sản xuất thông thường. “Cá nhân tôi chưa thấy một bộ phận bổ sung công nghiệp nào mà không hoạt động được với công nghệ thông thường.”

Ví dụ về công cụ rỗng của công ty đúc nhựa được áp dụng ở đây, trong đó ứng dụng bổ sung không thay thế quy trình sản xuất thông thường mà chỉ là một phần của nó.

Trong một ví dụ khác mà Tiến sĩ Langer đã không nói kĩ về chi tiết, ông nói: “Hãy tưởng tượng có một bộ phận với giá trị vài ngàn đô la, và bộ phận này là một phần của một hệ thống hoàn chỉnh với giá hàng triệu USD. Và bộ phận nhỏ vài ngàn đô la này có thể thay đổi hệ thống kinh doanh của nhiều hệ thống trị giá hàng triệu đô la.”

“Một bộ phận nhỏ trong xe, nó có thể là thành phần của động cơ, và nó đang thay đổi toàn bộ giá trị của chiếc xe này – ví dụ như tiêu thụ nhiên liệu. Chúng tôi đang làm việc rất chặt chẽ với một số nhà sản xuất và họ có thể tưởng tượng rằng họ có thể tạo ra sự đổi mới lớn bằng công nghệ của chúng tôi trong kinh doanh động cơ. Và nếu bạn làm điều này, sau đó đột nhiên bạn có một phần bổ sung nhỏ trong bảo dưỡng thông thường, đó sẽ là một nền kinh doanh hoàn toàn khác biệt cho nhà sản xuất xe hơi. “

Tương lai của ngành sản xuất đắp dần

Trong việc tìm hiểu và áp dụng 3 chiến lược cho sản xuất đắp dần, từ khóa chính là “chiến lược”. Thông qua lịch sử và tương lai của công nghệ đó, Tiến sĩ Langer và đội ngũ EOS đã mô tả quá trình từ việc sử dụng công nghệ này như là một nguyên mẫu đến việc sử dụng nó trong giai đoạn nghiên cứu và sự hội nhập của nó vào các quy trình sản xuất thông thường vào năm 2020.

Trong quá trình này, các công ty sẽ thực hiện sản xuất đắp dần theo nhiều cách khác nhau. Nhiều người sẽ tiếp tục thực hiện những kế hoạch dễ hơn là việc giảm chi phí phát triển sản phẩm hoặc hoán đổi một phần in 3D cho một phần in được sản xuất theo kiểu thông thường. Một số khác sẽ theo đuổi các triển khai mang tính chiến lược để tạo ra sản xuất kỹ thuật số và các chuỗi giá trị được định hình.

Theo Tiến sĩ Langer, xu hướng này dẫn đến điều mới nhất. Ông nói: “Khách hàng của chúng tôi đang chuẩn bị cho những khoản đầu tư lớn theo định hướng này để thực sự thay đổi những gì họ cung cấp và cách họ cung cấp nó như thế nào. “Chuỗi cung ứng sẽ thay đổi đáng kể, vì vậy hôm nay bạn có thể có một chi tiết này … và trong tương lai bạn lại không có nó. Nhưng sẽ có một sự kết hợp [bao gồm nhiều chi tiết] mà bạn sẽ tạo ra một cách khác biệt. “

            Nguồn: industryweek.com

Công ty TNHH Công Nghệ Số SDE (SDE TECH) được thành lập năm 2014. Đến năm 2018, chúng tôi vinh dự trở thành Smart Expert Partner – đối tác hàng đầu của Siemens Digital Industries Software tại Khu Vực Đông Nam Á – Thái Bình Dương cho các giải pháp Siemens NX (Unigraphics NX), Simcenter, Solid Edge, Tecnomatix và giải pháp quản lý Teamcenter.

Quý doanh nghiệp, khách hàng có nhu cầu liên hệ SDE TECH theo thông tin sau: