其他方式登錄
掃一掃微信咨詢
010-53652212
(工作日)
152 0110 5575
152 1011 0562
(周末)
QQ咨詢
首頁 > 3D資訊

2023年3D打印預(yù)測:軟件和自動(dòng)化將成為研發(fā)重點(diǎn)

魔猴君  行業(yè)資訊   665天前

人氣 773

增材制造 (AM) 的下一階段的重點(diǎn)研發(fā)為軟件驅(qū)動(dòng)部分,比如用于生產(chǎn)工作流程中組織和集成3D打印機(jī)的控制系統(tǒng)等。這些系統(tǒng)還可以與預(yù)處理和后處理機(jī)器人協(xié)作,自動(dòng)執(zhí)行實(shí)際打印的全過程,減少人力和成本。 那么20233D軟件和自動(dòng)化將如何發(fā)展?

3D打印仿真軟件

Markforged 軟件產(chǎn)品開發(fā)總監(jiān) Doug Kenik指出:“更好的軟件,而不是硬件,將推動(dòng)3D打印的應(yīng)用市場。3D 打印工作流程中的仿真模擬功能是在打印前預(yù)測打印件的成功性,同時(shí)消除打印過程中存在的風(fēng)險(xiǎn)。仿真是更廣泛地使用3D打印,并在一系列行業(yè)中進(jìn)行應(yīng)用生產(chǎn)的關(guān)鍵?!?/span>

2022 年,Markforged 發(fā)布了 Simulation,這是一款用于預(yù)測與安全和受力等因素相關(guān)的3D打印碳纖維部件性能的軟件,可以為產(chǎn)品的不同部分生成必要的填充物、纖維量等。圖片由 Markforged 提供。

仿真是 AM 軟件領(lǐng)域的一項(xiàng)重要發(fā)展,它不可以預(yù)測零件性能和預(yù)測打印過程。在這個(gè)領(lǐng)域已經(jīng)有一些發(fā)展了,包括3D Systems 收購 Additive Works、Stratasys 收購 Riven,Riven可以預(yù)測CAD模型的變形以補(bǔ)償打印過程中出現(xiàn)的錯(cuò)誤。

Additive Works 3D 打印模擬。圖片由 Additive Works 提供。 

軟件和自動(dòng)化齊頭并進(jìn)

3D Systems 還聘請(qǐng)了增材制造仿真領(lǐng)域的先驅(qū)之一布倫特·斯塔克 (Brent Stucker) 博士擔(dān)任首席技術(shù)官。他將在軟件等方面幫助指導(dǎo)公司,但由于 3D Systems 的軟件部門 Oqton 獨(dú)立運(yùn)營,因此很難確定仿真科學(xué)家將如何參與 Oqton 的整體運(yùn)營。Oqton 高級(jí)副總裁兼總經(jīng)理 Ben Schrauwen 博士強(qiáng)調(diào),軟件將成為自動(dòng)化的重要組成部分。

隨著 AM 在來年作為一種生產(chǎn)技術(shù)得到更廣泛的采用,軟件將在三個(gè)關(guān)鍵領(lǐng)域發(fā)揮越來越重要的作用:自動(dòng)化、可追溯性和垂直化。

●自動(dòng)化:隨著服務(wù)局、醫(yī)療保健和消費(fèi)品等生產(chǎn)領(lǐng)域高度混合,打印過程準(zhǔn)備文件相關(guān)的時(shí)間和成本非常重要,增材制造軟件將在促進(jìn)自動(dòng)化方面發(fā)揮關(guān)鍵作用。使用了深度學(xué)習(xí)等現(xiàn)代人工智能技術(shù),可以推動(dòng)以前不可能實(shí)現(xiàn)的非常高水平的自動(dòng)化。隨著效率的提高和成本的降低,熟練的員工可以專注于可以為制造環(huán)境增加價(jià)值的其他任務(wù)。

Oqton的軟件應(yīng)用于牙科3D打印。圖片由 Oqton 提供。

●可追溯性:對(duì)于醫(yī)療和航空航天等受到高度監(jiān)管的行業(yè),相信完整解決方案(包括維護(hù)、材料和操作員)的可追溯性的重要性將繼續(xù)上升,將多個(gè)系統(tǒng)集成到一個(gè)單一的記錄系統(tǒng)中是由必要的。

●垂直化:為了擴(kuò)展AM可以解決的應(yīng)用程序,易于使用的垂直軟件解決方案的可用性將不斷增加。產(chǎn)品包括目前可用的牙科應(yīng)用專用解決方案、熱交換器設(shè)計(jì)和共形冷卻模具嵌件,這些產(chǎn)品不需要用戶深入了解增材工藝,但可以成為擴(kuò)大整體規(guī)模的關(guān)鍵,從而推動(dòng)增材市場

Stratasys全球軟件戰(zhàn)略副總裁 Shaul Samara強(qiáng)調(diào)了硬件和軟件方面的自動(dòng)化趨勢(shì),他指出,增材制造行業(yè)已經(jīng)表明,工業(yè) 3D 打印機(jī)可以滿足生產(chǎn)最終用途零件的需求,但現(xiàn)在需要更多地關(guān)注自動(dòng)化流程。例如,目前60% 75% 的工作時(shí)間都花在了開始打印之前的任務(wù)上。

●通過自動(dòng)化報(bào)價(jià)和工作驗(yàn)證等步驟,可以將打印前的工作時(shí)間削減到幾乎為零。

●在實(shí)際的 3D 打印過程中,可以通過將材料直接發(fā)送到工作站來自動(dòng)補(bǔ)料,從而節(jié)省時(shí)間、提高準(zhǔn)確性并顯著減少浪費(fèi)。

●最后,可以使用自動(dòng)化機(jī)器人來提高流程的可重復(fù)性和質(zhì)量,并以更少的勞動(dòng)力獲得更多零件。

這些措施將使全球制造業(yè)真正開始大規(guī)模衡業(yè)務(wù)流程改進(jìn)。

自動(dòng)化的驅(qū)動(dòng)力

2023 年預(yù)測中,materialise 首席執(zhí)行官 Fried Vancraen 強(qiáng)調(diào)了對(duì)自動(dòng)化趨勢(shì)。3D打印是一種數(shù)字制造技術(shù),但它仍然需要大量的人工干預(yù)。而這些熟練工人越來越難找。事實(shí)上,Materialise最近的一項(xiàng)調(diào)查表明,對(duì)于已經(jīng)在使用或考慮 3D 打印的公司來說,招聘具有必要專業(yè)知識(shí)的員工是最大的挑戰(zhàn)。與此同時(shí),將工業(yè) 3D 打印生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大到數(shù)千或數(shù)百萬需要可重復(fù)且一致的打印過程。這兩個(gè)挑戰(zhàn)增加了對(duì)自動(dòng)化的需求。

自動(dòng)化3D打印過程包括各個(gè)階段,例如準(zhǔn)備、修復(fù)文件以及工作流自動(dòng)化。Materialise Software 董事總經(jīng)理 Bart Van der Schueren 表示“近年來,軟件在自動(dòng)化 3D 打印過程的各個(gè)階段(從準(zhǔn)備和修復(fù)文件到后處理)方面發(fā)揮了至關(guān)重要的作用?,F(xiàn)在,工業(yè)規(guī)模 3D 打印的前景需要可重復(fù)且一致的打印過程,其中不僅各個(gè)階段都是自動(dòng)化的,而且它們之間的流程也是自動(dòng)化的。 Materialise CO-AM 平臺(tái),使制造商不僅可以實(shí)現(xiàn)各個(gè)階段的自動(dòng)化,還可以實(shí)現(xiàn)整個(gè)工作流程的自動(dòng)化,從訂單接收到交付以及其間的一切工作?!?/span>

AiBuild 的首席執(zhí)行官 Daghan CamAI視為3D打印發(fā)展中不可缺少的一環(huán)。他的公司為通過機(jī)器學(xué)習(xí)優(yōu)化的 3D 打印技術(shù)開發(fā)軟件。為了推動(dòng)自動(dòng)化趨勢(shì),他還期望“開放式架構(gòu)”能夠在硬件、材料和軟件之間實(shí)現(xiàn)更多協(xié)同作用。

Daghan Cam說“到 2023 年,我們預(yù)計(jì)增材制造將加速軟件和自動(dòng)化趨勢(shì)。首先,由于最終客戶對(duì)“開放式架構(gòu)”解決方案的需求,將會(huì)出現(xiàn)新的硬件/材料/軟件合作伙伴關(guān)系。這些系統(tǒng)將更加相互關(guān)聯(lián),并成為生產(chǎn)線不可或缺的一部分。其次,人工智能將改變?cè)霾闹圃旃ぷ髁鞒獭J謩?dòng)、反復(fù)試驗(yàn)的方法將被智能使用數(shù)據(jù)和基于云的機(jī)器學(xué)習(xí)解決方案所取代。隨著自動(dòng)化水平的提高以及硬件、軟件和材料之間的無縫集成,增材制造技術(shù)將繼續(xù)擴(kuò)展到主流應(yīng)用中。”

3D打印數(shù)據(jù)安全

盡管數(shù)據(jù)安全長期以來一直是 AM 領(lǐng)域討論的話題,但該技術(shù)并沒有完全達(dá)到生產(chǎn)水平。這意味著數(shù)據(jù)安全要么是概念性的,在逐個(gè)項(xiàng)目的基礎(chǔ)上處理,要么由每個(gè)公司以不同方式處理?,F(xiàn)在3D打印數(shù)據(jù)安全系統(tǒng)正逐步達(dá)到大批量生產(chǎn)的水平,必須提供更標(biāo)準(zhǔn)化的全行業(yè)解決方案來保護(hù)在云中存儲(chǔ)、直接傳輸和流式傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。

Vancraen 說:“這個(gè)新的數(shù)字化、分布式生產(chǎn)環(huán)境圍繞著一個(gè)關(guān)鍵資產(chǎn)——數(shù)據(jù)。 并且需要保護(hù)這些數(shù)據(jù),以防止供應(yīng)商竊取設(shè)計(jì)并在他自己的3D打印機(jī)上打印。當(dāng)然,數(shù)據(jù)安全在任何形式的制造中都很重要,無論是傳統(tǒng)制造還是智能制造。但對(duì)于 3D 打印,它的意義遠(yuǎn)不止于此。將3D打印部件的生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大到數(shù)千或數(shù)百萬個(gè),需要制造商優(yōu)化和微調(diào)他們的打印流程,以使其在多個(gè)生產(chǎn)地點(diǎn)高效、可靠和可重復(fù)。智能生產(chǎn)流程可確保所有 3D 打印部件無論在何處生產(chǎn)都具有相同的質(zhì)量。創(chuàng)建這樣一個(gè)過程既復(fù)雜又耗時(shí),但它可以提高公司的競爭力。這就是為什么除了數(shù)據(jù)安全之外,數(shù)據(jù)完整性正成為采用數(shù)字制造的公司的首要考慮因素?!?/span>

自動(dòng)化現(xiàn)實(shí)

增材制造咨詢公司 3Degrees 的創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官 Mike Vasquez 解釋說,盡管所討論的領(lǐng)域取得了重大進(jìn)展,但前進(jìn)的道路并非一帆風(fēng)順。隨著這些解決方案的實(shí)施和擴(kuò)展,將會(huì)取得重大進(jìn)展。

MES 開發(fā)商 Authentise 的創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官安德烈·韋格納 (Andre Wegner)表示,盡管整個(gè)行業(yè)都希望將 3D 打印軟件更好地集成到更大規(guī)模的制造業(yè)務(wù)中,但在尋求預(yù)打包和定制解決方案之間將存在分歧。

Authentise 的數(shù)字設(shè)計(jì)倉庫用于管理數(shù)字備件。圖片由 Authentise 提供

“隨著市場的成熟,更大的參與者需要更具體的服務(wù),他們?cè)絹碓蕉嗟厥褂?excel 表和傳統(tǒng)的 ERP 系統(tǒng)。另一方面,較小的服務(wù)機(jī)構(gòu)現(xiàn)在已經(jīng)很成熟,并且可以購買現(xiàn)成的特定功能(例如在線報(bào)價(jià)或生產(chǎn)管理)并且非常適合。兩者的持續(xù)重點(diǎn)將是集成,因?yàn)榭蛻魠捑肓瞬坏貌皇褂枚喾N不同的工具。這將得益于越來越多的人接受云作為交付系統(tǒng)?!?/span>Wegner 說。

GPU 支持的 MES 軟件初創(chuàng)公司 Dyndrite 的首席執(zhí)行官 Harshil Goel強(qiáng)調(diào)了一個(gè)事實(shí),即軟件自動(dòng)化將超越AM本身。他說:“增材軟件自動(dòng)化將發(fā)展為與制造過程有更深層次的聯(lián)系,而不是今天膚淺的數(shù)據(jù)庫和業(yè)務(wù)邏輯狀態(tài)。這一變化將與 CAM 軟件的發(fā)展協(xié)同工作,以實(shí)際控制和探索用于擴(kuò)展可用材料、提高構(gòu)建速度、提高零件質(zhì)量并實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜幾何圖形打印的刀具路徑。激光粉末床融合的用戶將首先感受到這些變化,然后是噴射/光聚合工藝?!?/span>


不管確切的細(xì)分市場如何形成,我們可以自信地說增材制造軟件和自動(dòng)化細(xì)分市場將快速增長。特別是 SmarTech Analysis 在其“ 2023年增材制造軟件市場機(jī)遇”報(bào)告中指出,軟件將從今年的12億美元增長到2031年的62億美元。(根據(jù)SmarTech Analysis的最新報(bào)告,預(yù)測20313D打印軟件市場將達(dá)到62億美元。



來源:南極熊

   
魔猴折讓
魔猴迎賓
流程
廣告位
二維碼