3D打印如何帮助Jabil大幅削减生产成本和提高效率
3D打印如何帮助Jabil大幅削减生产成本和提高效率
稳步发展的技术创新突显了Jabil的使命——成为全球技术最先进的制造解决方案提供商。为此，该公司不断在29个国家的100个工厂中编织数字线，以新的强大方式将人员，运营与供应商，合作伙伴和客户联系起来。例如，在Jabil位于密歇根州奥本山的基础设施中，持续的改进已经推动了对新技术的探索研究，以解决高度混合、低中等批量生产需求。
Jabil位于密歇根州奥本山的工厂采用Ultimaker 3D打印技术，可以将模具和夹具的加工时间缩短80％，成本降低30％
奥本山运营经理Karin Alcorn解释说：“我们必须确保奥本山在为客户提供最佳解决方案过程中表现出卓越的执行力。”“在我们的工厂，团队努力为各种医疗保健行业和工业客户提供创新支持。”除医疗保健之外，奥本山还支持运输，物联网和分析仪器客户的特殊制造要求。所有客户的首要目标是减少将产品推向市场的时间，成本和风险。
“通常情况下，产品以非常大的生产量来降低成本，这意味着在以数百万个零件为单位的生命周期中，您最后也只能得到相同的产品。” Jabil Additive制造业务高级业务拓展总监Rush LaSelle解释说。“3D打印等新技术彻底改变了经济价值公式，因为现在我们可以生产出大量的产品，而且价值也可以大得多。”
重新思考传统制造方法
为了更好地解决小批量生产和缩短产品生命周期的问题，奥本山团队早期评估和验证了增材制造的使用。历史上，机械加工厂扮演着重要角色，因为他们是生产所需的夹具和其他工具的主要来源。生产这些重要制造辅助工具的时间和成本可能因设计复杂性和数量而异。
Jabil奥本山的工具和制造工程师John Wahl VI指出：“一家机械加工厂可能需要三周的时间来制造一种简单的工具。对于运动部件更复杂的部件，可能需要两个月的时间。”
减少时间限制是增材制造最吸引人的方面之一，因为其关键原则之一是能够在制造过程中不需要大量工程周期的情况下量身定制产品。“3D打印减少了与传统制造技术相关的限制，”LaSelle补充说。“产品设计师应当专注于结果和部分性能，而不是为生产过程本身投入过多的时间和费用设计。”
Jabil的设计工程师经常处理不同的成本模型，因为生产一次性产品的价格比大批量生产模具的成本高得多。当客户对与Jabil之外的任何人分享新产品设计表示担忧时，就会出现其他问题。在没有关于最终产品的详细信息的情况下传输设计通常会导致额外的设计周期。
总体而言，由于需要多次迭代才能完成装置，传统的模具制作流程往往阻碍Jabil简化新产品介绍（NPI）的能力。“我们需要的时候遇到挑战，我们需要它，”Alcorn说。“我们决定掌控自己的命运，开发自己的模具能力，以更好地支持我们的客户。”
3Ｄ打印如何缩短上市时间
在将产品更快推向市场的承诺推动下，奥本希尔斯团队探索了3D打印技术，用于生产工具和夹具。该团队接受了Jabil Additive的3D打印硬件，软件和增材制造设计（DfAM）原理专家的培训。
“我们几乎立即就意识到了收益，”Wahl说。“在创建第一台Ultimaker 3D打印机后的三个小时内，我们有一份打印备件的工作。而另一种方法是停止生产，直到零件可以生产，但我们当天使用3D打印制造它们。“
取得这一成功之后，奥本山快速地将3D打印技术用于各种不同的情形。“使用3D打印，没有最小数量，一次性成本不再是成本约束，”Wahl补充道。“通过在奥本山定位机器，我们可以自己决定优先权，及时性和印刷方式。”
奥本希尔斯早期的增材制造业成功案例之一涉及寻求简化创新型移动成像系统生产的医疗技术。Jabil的工程师在夹具美观性和产品功能方面都看到了改进的余地，同时也有机会简化和加速生产，使操作员的生产线更容易运行。
在头脑风暴和白板的过程之后，团队在一夜之间模拟并制作3D打印的夹具和工具，然后进行严格的测试以验证和验证性能。而快速解决修订变更的能力对项目的成功影响最大。
“我们验证了设计变更，然后在数小时内打印完整的工作单元，”Wahl说。“以前，从问题发现到最终解决方案的典型时间可能需要数月时间。借助3D打印，我们在数周内完成了整个过程。“
另一项早期成功涉及新产品的高级组装，这需要开发工具，夹具和夹具的图纸，模型和装配概念。通过在内部开发这些制造辅助设备，奥本山将设计时间缩短了一半，同时大大缩短了生产零件的交付时间。以前，使用外部机械车间生产部件需要长达两个月的时间。然而，使用3D打印，交付周期缩短为四天。
此外，该团队能够开发这些零件，其成本只是从机械加工厂购买的一小部分。事实上，奥本山现在可以在接收实际零件之前，根据客户产品CAD模型生产模具，从而使他们的生产跃升。3D打印已成为生产过程中不可分割的一部分，现实世界的成功例子仍在不断增加。
Wahl说：“3D打印节省了大量的时间。“有几次在生产线上发生故障，但我们可以快速复制破损的零件或使用3D打印来生产另一种工具或夹具。在人们甚至知道线路故障之前，我们让他们重新开始运行。“
只要你想到它，我们就可以打印它
得益于与Jabil增材制造专家的强大合作关系，Auburn Hills的产品设计师和工程师已经掌握了不同的3D打印技术。LaSelle指出：“奥本山团队不仅在理解如何应用该技术，而且在与客户共赢方面表现出色，”LaSelle指出。“他们了解我们工厂和客户业务的实际影响。”
奥本山实现工装成本降低30％，生产最终工具和固定装置的时间减少80％。早期的客户反馈非常好。“他们喜欢它的一切，”Alcorn说。“它是灵活的，而且周转时间更快，因此我们可以得到更好的结果，因为我们可以立即对制造因素做出反应。”
客户非常喜欢快速而频繁地进行迭代的自由，因此工具和他们所支持的制造机器可以进行优化，以获得更高的产出。同样令人印象深刻的是产品设计的自由。“如果你能想到，我们可以打印出来，”沃尔说。“一个人的想法和3D在一夜之间打印出来真的很棒。我们对所有可以在创造性方面获得更大自由的成就感到惊讶。”
这种采取任何设计和制作3D打印解决方案的能力都会影响产品生命周期的两端，包括维护，修复和报废。LaSelle表示：“3D打印是整个数字制造业的关键支柱，因为我们将开始从数字中看到现场制造的备件。“这可以减轻产品生命周期后端的很多痛苦。”
作为早期的采用者，奥本山有能力扩大其增材制造的使用范围。该团队正在评估扩大现有材料库和增加不同类型3D打印机的机会。“我们将继续推进3D打印技术的使用，与我们的业务和运营团队合作解决新兴的客户需求，”Alcorn说。“我很高兴看到接下来会发生什么。”对于捷普来说，奥本山3D打印技术的快速发展证明了该技术的可行性。正如预期的那样，其他设施开始在全球范围内使用3D打印。
LaSelle指出：“这种情况下，数字线程的网络效应正在与我们全球的设计社区相连接。“Jabil强大的增材制造设计能力为设计民主化提供了理念，这将成为全球知名工程设计和零部件的知识库。”
原作者：Steven Crowe&&&&钛作为一种材料，其是相当昂贵的。这种坚韧的材料在航空航天制造中提供了一系列优点，包括轻量化强度和通用性，但也比铝更昂贵。由于波音公司正在努力降低787梦幻客机的成本，3D钛零件可能是其中的一部分。挪威3D打印公司NorskTitaniumAS满足了波音公司对3D打印件的需求。通过FAA最近批准的一个打印过程，零件制造协作可以降低梦幻客机的成本，每架飞机节省多达300万美元。一架波音787中可以使用RPD工艺制造的钛组件估计有1000个。“我们认为每个零件可以节省2500美元，每架飞机就是250万美元。如果每年生产144架飞机，那就是3.6亿美元。这种节省是个变革。”Norsk还留意RPD工艺的环境影响。通过减少钛废料的数量（预计1磅上天产生40磅废料），该工艺还能减少钛矿的采掘和量。
&&&&Norsk钛公司研发其快速等离子沉积（RPD）工艺超过10年，它可以用比相同组件少50%~75%的成本生产钛组件。其工艺涉及将室温钛6-4线缆输送到一个在氩气环境下由一对焰炬生成的等离子弧中。钛的温度升温数千度之后由机器人沉积臂作为液体进行3D打印。钛在沉积后迅速固化。组件在一个闭环工艺中层层构建，几乎不需要精加工。这个4月，Norsk宣布将通过RPD为波音787生产3D打印结构钛组件。波音了组件并且在开发过程中与Norsk密切。为认证这些初始结构组件，波音和Norsk在2月用FAA认证交付物执行了一个刚性试验程序。Norsk是波音高沉积速度材料规范的首个供应商。对于787Dreamliner上的碳纤维机身和机翼，钛的使用至关重要。这也是波音公司的主要竞争对手空客及其A350喷气式飞机，其中钛被广泛使用。通过NorskTitanium的快速等离子体沉积（RPD）工艺，可以降低钛零件的成本。在此过程中，钛丝被馈送到一组等离子体炬中，这些等离子炬由氩气环境保护。通过更有效率、低成本的方式，RPD允许创建与传统伪造部件一样强大的部件。波音公司与NorskTitanium紧密合作，设计和开发部件，部分原因是确保符合FAA的要求。“传统方法是用200磅的锻件生产20磅的零件。我们可以用30磅的材料生产20磅的零件。”生产200磅的坯料并加工成20磅的组件需要的准备时间是55-75周。同样的组件通过RPD和精加工构建只需要2-3小时。由于增材工艺中废料和加工能量的极大减少，Norsk宣称节省75%的成本和时间。
&&&&FAA批准部件生产过程对于降低成本至关重要，因为它消除了在每个部件上获得单独机构批准的需要，这是一个每平方米数百万的过程。波音和NorskTitanium已经表示，他们的钛打印部件是第一打印结构元件，被设计为在飞行中处理机身的要求。波音公司在制造喷气发动机和太空出租车时已经使用用于航空航天应用的3D打印零件，并且也由通用公司制造，因为集团制造商正在金属3D打印飞机发动机燃料喷嘴。到目前为止，这项技术显示出其在航空航天工业以及其他类型制造业的潜力越来越大。责任编辑：刘洋
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　　导读： 近日，五幢使用3D打印技术建造的建筑亮相江苏省苏州工业园区。　　近日，五幢使用3D打印技术建造的建筑亮相江苏省苏州工业园区。这些建筑的墙体由大型3D打印机层层叠加喷绘而成，打印使用的“油墨”是由建筑垃圾、水泥、砂浆和特制凝固剂等制成的。据介绍，3D打印机的喷嘴可按照电脑中的设计图，源源不断地喷出灰色“油墨”后迅速凝固，打印时还可预留出水管、电线等管路通道，避免装修时打墙开洞。这种3D打印的墙体牢固强度是传统建筑承重墙的5倍，建筑工期可缩短70%，建筑成本可至少节省50%以上。图为参观者正在观看使用3D打印技术建造的建筑。
（责任编辑：HN666）
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3D打印两大关键点：成本和速度
青蛙化工网讯：大批传统制造企业纷纷进入3D打印领域——3D打印从概念走向应用。英国纽卡斯尔大学近日宣布，研究人员通过干细胞中提取研发的“生物墨水”，利用3D打印技术打印出了世界首个人工角膜。无独有偶，荷兰埃因霍温市也宣称，正着手运用3D打印技术建造5栋混凝土房屋，建成后将成为全球首批可正式用于居住的3D打印房屋——3D打印再次迎来发展的春天“随着HP(惠普)、GE(美国通用电气)、西门子、霍尼韦尔等一大批传统制造业企业进入3D打印领域，未来几年，3D打印的优势将集中爆发。不过，表面的喧嚣并不能掩盖我国缺乏核心技术、核心产品、核心服务的事实。”中国3D打印技术产业联盟执行理事长罗军表示。 速度和成本是关键3D打印是否具有持久的生命力主要取决于两方面，一是成型速度，二是成本。今后，批量化制造将成为3D打印发展的新趋势。专家表示，“没有速度就没有生命力”3D打印(增材制造技术)，是CAD(计算机辅助设计)模型直接驱动的、可以完成任意复杂结构的制造方法总称。“以前谈3D打印，那是阳春白雪，是生产系统的配角。”“中国3D打印第一人”、清华大学教授颜永年说，3D打印发展到今天，已经慢慢介入到传统制造业领域。这与华中科技大学教授张海鸥的看法不谋而合。“3D打印，现如今已不再是单纯的打印模型和样件，更多是直接制造功能性产品，它必将与传统产业展开激烈竞争，并带来新的产业革命。”张海鸥表示。现实的确令人振奋。以我国C919大型客机机头工程样件研制所需的钛合金主风挡窗框为例，如果从欧洲订购至少需要两年才能拿到零件，而4个框，每个框的锻造模具费需要50万美元。采用3D打印技术后，从制造零件到装上飞机，北京航空航天大学王华明团队仅用了55天，并且零件费用还不到模具费的五分之一。凭借着对原材料灵活叠加利用的优势，3D打印被《经济学人》多次推上封面，并被寄予“掀起第三次工业革命”的重任。有学者认为，它将从源头颠覆传统制造业。对此，颜永年并不赞同，“3D打印不会取代传统的技术，而是一种结合，是对传统行业传统技术的提升”。天下武功唯快不破。颜永年表示，3D打印是否具有持久的生命力主要取决于两方面：一是成型速度，二是成本。今后，批量化制造将成为3D打印发展的新趋势。如果几十个小时甚至几天才能打印一个零件，那么3D打印也就仅能用于科研。“因为没有速度就没有生命力，谁会要慢吞吞的东西?”颜永年说。当然，降低成本也是3D打印亟待解决的另一道难题。“比如现在采用的材料中，合金粉末比钢材还贵，这导致其成本比传统制造业还高，那就没有竞争力。”颜永年说。 应用是发展动力人们对于3D打印的认识已经从概念阶段向应用阶段转变。未来，3D打印的发展趋势是速度更快、精度更高、成本更低、应用更广、操作更简便当3D打印技术走出实验室，该何去何从?应用，这是业界给出的答案。“3D打印的主体市场是航空航天，这是一个永不衰败的市场，放弃了它就意味着没有抓住重点。”颜永年说。GE航空集团非常著名的Leap发动机配套燃油喷嘴，便是3D打印应用的一个典型案例。这一燃油喷嘴利用3D打印技术加工制作，把20个零部件整合为一个部件，设计之后重量降低了25%，耐用性增加了5倍，燃油效率提高了百分之十几。不仅是航空航天，大型结构件和精密件制造等方面，也存在大量3D打印需求。颜永年表示，3D打印“所见即所得”的特性，非常适用于制造微米级—毫米级的内流道复杂结构，这种内流道采用传统加工方式是做不出来的。而对于生物制造，这一3D打印最前沿的领域，颜永年认为，基于3D打印技术的细胞三维受控组装工艺，是生物制造中最为核心的技术，其目标为具有新陈代谢特征生命体的成形和制造。前不久，国内科学家们就使用3D打印技术构建生物支架，通过取用孩子耳朵上的软骨细胞，为5名天生具有耳朵缺陷的小孩安装了新的耳朵。“3D打印是一项基础技术，与其他技术融合发展后，可以在很多领域得到广泛应用。”罗军认为，人们对于3D打印的认识已经从概念阶段向应用阶段转变，这说明3D打印产业发展指日可待。未来，3D打印的发展趋势是速度更快、精度更高、成本更低、应用更广、操作更简便，其发展方向是终端产品生产、智能化、批量化等。 自主是努力方向从技术工艺、材料、软件、应用等几个指标来看，我国3D打印整体上与国际的差距还非常明显。要想发展壮大，3D打印设备的核心零部件国产化率必须提高作为一项前沿、颠覆性技术，3D打印近年来大放异彩，不少国家纷纷布局并将其上升为国家战略。这源于乐观的前景。根据国际数据公司(IDC)的最新展望报告，全球3D打印技术相关支出在2018年预计达到120亿美元，到2021年，全球3D打印行业支出有望达到200亿美元，5年复合增长率达到20.5%。理想很美好，现实却有点骨感。“目前，从技术工艺、材料、软件、应用等几个指标来看，我国3D打印整体上与国际的差距还非常明显。”罗军拿应用这一指标举例，美国占比接近一半，主要集中在军工领域;欧洲占比约为四成，主要集中在民用领域;我国占比不到一成。究其原因，罗军分析，一是成本偏高，二是认识不够，三是部分打印机的稳定性、精度、产品强度不能满足生产要求。“尽管目前应用在3D打印领域的材料已达1000多种，但是与传统制造业相比，还远远不够。尤其部分尼龙材料、陶瓷材料、光敏树脂材料和钛合金等冶金粉末材料基本依赖进口，这严重影响了我国3D打印产业的健康发展。”罗军说。在颜永年看来，中国3D打印发展壮大，打印设备的核心零部件国产化率还需提高。“虽然没有必要所有零部件全都自己造，但若完全依赖进口，缺少相应配套能力，这是一件危险的事情。”他以激光振镜举例，我国进口一台设备需要30多万美元，而且需要提前付全款，半年后才能交货。差距不可小觑，但也并非完全不可逾越。近年来科技部、工业和信息化部先后出台相关政策，对3D打印发展给予了很多政策支持。其中，由颜永年领衔创办的永年激光科技有限公司，设计出LCD系统集成，首次提出将激光选区熔化、激光熔覆LCD设备和大功率激光器、大数据、工业机器人等集成在同一平台上实现“互联互通”。据悉，这一设计采用先进数控系统，处于国内领先水平。未来，中国3D打印将何去何从?罗军建议从3个方面入手：一是政府积极扶持，鼓励企业搭建更多开放式应用服务平台，促进3D打印与传统产业深度融合。二是鼓励企业与国际顶尖的科研机构开展国际合作，创建国际化研发中心、联合实验室、研究院。三是鼓励科研院校、职业院校深化校企合作，开设3D打印学院(专业)，培养更多3D打印应用型人才。“国内3D打印行业还需进一步抱团发展，形成合力。”罗军强调。(来源：经济日报 )}