Как выбрать 3D-принтер - часть 2
Определить принадлежность установки аддитивного построения к этому классу, в каком-то смысле, проще. Если нужно половину цеха промышленного предприятия выделить — это точно "производственный« 3D-принтер. Сложнее определить тот момент, когда вам уже пора перейти от профессионального к промышленному устройству. Это произойдёт, когда вы точно определите то место в вашем производственном процессе, применение в котором аддитивной технологии даст устойчивый экономический эффект уже не в рамках вашего отдела перспективных разработок, а в масштабах всего промышленного или даже индустриального предприятия. Промышленные производственные аддитивные установки просто обязаны следствие своей высокой производительности потреблять расходные материалы мешками или бочками. Себестоимость получаемых изделий, заготовок или оснастки может быть как низкой, так и высокой, но она должна быть существенно ниже аналогичных затрат при традиционных способах производства. А еще должно сокращаться время производства конечной продукции завода, и не только за счет сокращения времени на одном участке, где применено аддитивное построение, но и за счет оптимизации всех производственных процессов благодаря внедрению новых аддитивных технологий. Экономический эффект должен быть не просто заметным, он должен стать значительным, иначе внедрение промышленного 3D-принтера не дало ожидаемого эффекта. Высокая стоимость самого устройства, но низкая у расходных материалов. Размер такого принтера обычно большой. Индустриальный уровень безопасности, обязателен допуск службы техники безопасности предприятия. Рассчитаны на размещение цеху промышленного предприятия с особыми требованиями по климату, вибрациям, запыленности и т.п. Как правило, трехфазное электропитание 380 вольт, иногда на десятки киловатт. Вся бригада операторов такого принтера должна обладать высоким уровнем профессиональных знаний высококвалифицированных работников промышленного предприятия. Профильное обучение, регулярные курсы повышения квалификации обязательны. Предыдущий опыт работы на аддитивных устройствах желателен, но... необязателен. Потому что работа на подобном оборудовании ближе к управлению индустриальных станков с ЧПУ, чем к экспериментам на домашнем персональном принтере. Пуско-наладочные работы, техническое обслуживание и замену ресурсных элементов выполняет сертифицированный сервисный инженер Производителя или его регионального представителя. Эти виды услуг неотделимы от поставки оборудования. Расходные материалы поставляются мешками, бочками, вёдрами и в индустриальных объемах. Нет и речи о поиске и покупке их на рынке в процессе работы. Контракт на поставки расходных материалов с крупными поставщиками подписывается на долгий срок одновременно с запуском оборудования или даже заблаговременно заранее. «Высшим пилотажем» при использовании промышленной аддитивной установки считается организация вторичного использования сырья после переработки использованной оснастки/заготовок. В результате себестоимость получаемой производственной оснастки, заготовок или деталей обязана должна стать значительно ниже произведенных ранее по традиционной технологии, а срок всего производственного цикла/процесса существенно сократиться. Их оказывается всего две: «узкоспециализированные» и «широкого применения». Узкоспециализированные закрытые устройства специального назначения. Они способны выполнять всего одну определенную технологическую операцию, но мегаэффективно. В другой статье на данном сайте подробно рассмотрены устройства для прямого изготовления песчаных форм в литейной промышленности. При грамотной загрузке оборудования экономический эффект получится астрономический, а сокращения времени отдельных операций возможно от нескольких месяцев до одних суток! Примеры узкоспециализированных промышленных устройств: установки для прямого изготовления песчаных литейных форм (без модельной оснастки) ExOne (Германия), VoxelJet (США) и FHZL (Китай). 09| Специализированное промышленное устройство BigRep Производственные установки широкого применения, в отличие от одноименных профессиональных устройств, не работают на широком спектре материалов. На промышленных принтерах набор сырья всегда ограничен экономической и производственной целесообразностью. Широкое применение в данном случае надо понимать буквально. На устройстве с очень большой рабочей камерой (до десяти кубометров или даже больше) печатают и модельную оснастку, и сборочные стапели, и вышедшие из стоя детали другого промышленного оборудования — то, что в данный момент нужнее. Наибольшей популярностью этот класс оборудования пользуется в ремонтных подразделениях крупных концернов, состоящих из целого ряда заводов. Ширина применения получается как по виду напечатанных деталей, так и территориальная. Грамотное применение устройства данного класса способно сократить время простоя основного оборудования на порядок — до нескольких недель до нескольких часов. Тогда косвенный экономический даже эффект от одного случая применения может превысить немалую стоимость аддитивной установки. В качестве примера можно привести шведскую установку аддитивного построения послойного наплавления пластика из гранул (FGF) BLB Industries The BOX. 10| BLB Industries The BOX Изначальная ошибка в определении класса приобретаемого оборудования может привести в обратному эффекту от его внедрения. Из опыта продаж разочарование у покупателя возникло после попытки использования настольного персонального принтера как профессионального, потому что деталь сложной формы не удалось напечатать (ни с первого, ни с десятого раза). Более того, ограничения по возможностям стало «откровением» для пользователя: «Как, разве на нём нельзя напечатать всё, что я хочу? Я же по телевизору видел!» После постоянного ежедневного использования такой принтер прожил всего 3 месяца и пришел в полную негодность, хотя это была далеко не самая дешевая и простая модель вполне уважаемого мной производителя. Суть ошибки — в режиме работы профессионального персональный 3D-принтер и не справился с задачами, и не выдержал нагрузки «heavy duty». Сэкономленный при покупке бюджет обернулся потерянными деньгами, а аддитивные технологии так и не были внедрены в процессы R&D у покупателя. Такое же разочарование возникнет от попытки промышленного использования устройства профессионального класса — недостаточная производительность и высокая себестоимость полученной оснастки не позволит получить тот самый ощутимый экономический эффект, а «эксперименты ради экспериментов» на индустриальном уровне не приветствуются. Выбор в любом случае за покупателем, исходя из задач и располагаемого бюджета, но для помощи в принятии решения в единую таблицу собраны все формальные признаки аддитивного оборудования трех описанных классов. Возможно, вовремя проставленные «крестики» наведут Вас на мысль об увеличении бюджета на приобретение или уменьшение его (если ваши задачи, помещение и персонал еще «не доросли» до класса оборудования, изначально запланированного к покупке). 11| Таблица сравнения признаков классов аддитивных устройств Продолжение статьи по ссылке —
Начало статьи по ссылке — часть 1
Класс «Промышленные производственные 3D-принтеры»
Основные признаки «промышленного производственного» 3D-принтера:
Дополнительные категории профессиональных 3D-принтеров
В каких случаях следует выбрать класс профессиональных 3D-принтеров
Подведём итоги
Таблица сравнения признаков классов аддитивных устройств
Признаки / класс → Настольные персональные Профессиональные Промышленные производственные Основные цели использования 3D-принтера (FDM) Хобби, обучение, мелкий ремонт (печать запчастей), услуги, детское творчество Прототипирование, R&D, испытания материалов, специализированные услуги Замена традиционных технологий на аддитивные на основном производстве Уровень стоимости 3D-принтера Низкий (< $5000) средний или высокий ($5000-$500 000) Высокий или очень высокий ($500 000 — ∞) Производительность 3D-принтера (MJ) Очень низкая или низкая (не более 1 кг/сутки) От низкой до средней (до 10 кг в сутки) От высокой до очень высокой (до 50-60 кг/час) Уровень разрешения, качества поверхности, сложности формы готовых объектов От низкого до среднего (0.2 мм для персональных фотополимерных устройств) От высокого до очень высокого (разрешение до 0.05 мм) От низкого до высокого —зависит только от требований конкретного производства Размер рабочей камеры Небольшой (до 30×30×30 см) Любой — не имеет значения От среднего до большого (несколько кубических метров) Уровень подготовки персонала (опыт работы) От начального до продвинутого (до 1 года опыта) От продвинутого до профессионального (2-3 года) Должен соответствовать промышленным стандартам График работы 3D-принтера Эпизодический, несколько часов в день максимум Способен работать несколько суток подряд без перерыва Рассчитан на круглосуточный режим работы Стоимость расходных материалов Розничная низкая или средняя (для инженерных материалов) Средняя или высокая (чипованные картриджи) Низкие или средние оптовые цены Доступность расходных материалов В интернет-магазинах «на каждом углу» У авторизованных дилеров или профильных поставщиков В промышленных объемах по контракту поставки Использование материалов сторонних производителей Должно быть открыто Закрыто или с ограничениями (без гарантии результата) Должно быть согласовано с Производителем Требования к помещению Отсутствуют Служебное помещение общего назначения Промышленное помещение, строгие требования Требования по электропитанию Бытовая розетка 220 Вольт Однофазное 220 Вольт или трехфазное 380 Вольт Индустриальное 380 Вольт до нескольких десятков киловатт Уровень безопасности работы на устройстве Низкий (для конструктора самосборки) или средний Высокий Соответствие стандарту промышленной безопасности ПНР и техническое обслуживание ПНР отсутствует, обслуживание проводит пользователь Только инженер авторизованного дилера Только представители Производителя Себестоимость полученных напечатанных объектов Несущественная или низкая От средней до высокой От низкой до средней, но ниже традиционного производства
Поделиться
