Sản xuất in có phù hợp cho sản xuất hàng loạt đa dạng và nhỏ không?

"Bẫy quy mô" của sản xuất truyền thống: Vấn đề chi phí cao để tạo ra nhiều thứ khác nhau với số lượng nhỏ
Ý tưởng chính đằng sau sản xuất truyền thống là "tính kinh tế của quy mô", và nó cắt giảm chi phí bằng cách tạo ra khuôn, sửa chữa dây chuyền sản xuất và tạo ra rất nhiều sản phẩm cùng một lúc. Nhưng mô hình này cho thấy ba vấn đề lớn khi có rất nhiều loại và lô nhỏ khác nhau:
Các khuôn đắt tiền: ví dụ, trong việc ép phun, một bộ khuôn có thể có giá hàng chục ngàn đến hàng trăm ngàn nhân dân tệ, và chi phí khuôn với các cấu trúc phức tạp tăng lên một lượng lớn. Một công ty điện tử tiêu dùng cụ thể đã từng phải trả gấp ba lần cho mỗi mảnh vì họ phải tùy chỉnh 500 bộ khuôn vỏ.
Chu kỳ sản xuất mất nhiều thời gian; Phải mất 4 đến 8 tuần để tạo khuôn, kiểm tra nó, thay đổi và làm những việc khác. Nếu thiết kế thay đổi, khuôn phải được mở lại, điều này sẽ thêm thời gian hơn cho chu kỳ. Một công ty nhất định làm cho các bộ phận xe hơi bỏ lỡ cửa sổ thị trường vì một khách hàng đã thay đổi thiết kế trong một thời gian ngắn, điều này đã trì hoãn giao hàng trong ba tháng.
Nguy cơ tích lũy hàng tồn kho: Các công ty cần giữ nhiều cổ phiếu an toàn để giải quyết các thay đổi về nhu cầu, nhưng khi dự báo sai, họ thường kết thúc với quá nhiều hàng tồn kho. Tỷ lệ doanh thu hàng tồn kho của công ty in ấn chỉ là 15 đến 18 lần một năm và chi phí chiếm hữu vốn là hơn 20% lợi nhuận. "Lợi thế linh hoạt" của in 3D: Từ "kinh tế quy mô" đến "nền kinh tế đáp ứng"
In 3D ngay lập tức khắc phục ba vấn đề lớn nhất với sản xuất truyền thống và cung cấp một cách mới để tạo ra nhiều thứ khác nhau trong các đợt nhỏ:
Không có chi phí khuôn: "Cuộc cách mạng kinh tế" của - Sản xuất nhu cầu
In 3D làm cho những điều vững chắc từ các mô hình kỹ thuật số, vì vậy không có phí để tạo khuôn. Ví dụ, tạo 500 mảnh nhựa cho kỹ thuật:
Chi phí của một khuôn tiêm truyền thống là từ 50.000 đến 200.000 nhân dân tệ, và tổng chi phí là từ 51.000 đến 201.000 nhân dân tệ. Chi phí in 3D (SLS nylon) chỉ là 25.000 nhân dân tệ cho mỗi mặt hàng.
Một công ty thiết bị y tế cụ thể làm cho các hướng dẫn phẫu thuật tùy chỉnh sử dụng in 3D. Điều này cắt giảm chi phí của mỗi mảnh bằng 65% so với gia công CNC truyền thống và loại bỏ sự cần thiết phải lưu trữ nhiều thông số kỹ thuật của hàng tồn kho. Điều này cho phép điều trị y tế chính xác cho "một bệnh nhân, một phiên bản."
Lặp lại nhanh chóng: "Phản ứng không chi phí" đối với những thay đổi trong thiết kế
Với in 3D, bạn có thể thực hiện "Tối ưu hóa kiểm tra in thiết kế" trong một vòng kín, điều đó có nghĩa là bạn có thể thay đổi thiết kế bằng cách chỉ thay đổi mô hình kỹ thuật số thay vì cần một khuôn mới. Một công ty sản xuất các sản phẩm điện tử sử dụng in 3D để tạo ra các nguyên mẫu vỏ và thực hiện năm thử nghiệm phiên bản trong một ngày. Mặt khác, phay CNC truyền thống mất vài ngày. Trong quá trình tạo ra vòi phun nhiên liệu, GE Hàng không đã sử dụng in 3D để kết hợp 20 yếu tố thành một. Điều này đã giảm trọng lượng 25%, thời gian để tạo ra các vòi phun từ 6 tháng xuống còn 2 tuần và số lần lặp lại thiết kế bằng 70%.
Sản xuất phân tán: "Tái thiết cục bộ" của chuỗi cung ứng
In 3D cho phép sản xuất phân tán, cho phép các công ty thiết lập các trung tâm in ấn gần với khách hàng, do đó cắt giảm thời gian giao hàng và giảm thiểu các mối quan tâm vận chuyển. Trong đại dịch, một công ty y tế đã cắt giảm thời gian giao hàng từ 45 ngày xuống còn 72 giờ bằng cách chế tạo các bộ phận máy thở cục bộ với in 3D. Điều này giữ cho chuỗi cung ứng toàn cầu không bị gián đoạn. Một công ty xe hơi cụ thể đã thành lập các trung tâm in 3D trên khắp Bắc Mỹ, Châu Âu và Châu Á để họ có thể thay đổi kế hoạch sản xuất theo thời gian thực dựa trên nhu cầu ở mỗi khu vực. Điều này đã dẫn đến mức tăng 50% về tỷ lệ mà hàng tồn kho của họ chuyển qua.
Thực hành công nghiệp: bước tiến lớn của in 3D trong các tình huống với nhiều loại mặt hàng và lô nhỏ khác nhau
Adidas là công ty đầu tiên sử dụng "tùy chỉnh hàng loạt" để làm cho đáy giày thể thao.
Adidas đã hợp tác với carbon để tạo ra rất nhiều 3D - đế giày in sử dụng công nghệ tổng hợp ánh sáng kỹ thuật số (clip). Phương pháp này có thể in đế giày bằng các mẫu lưới trong vòng chưa đầy 19 phút, đó là
Nhẹ: Giảm 15% trọng lượng cơ thể của bạn và trở nên tốt hơn trong thể thao;
Cá nhân hóa: Cho phép thiết kế bespoke cho các loại bàn chân và tình huống thể thao đa dạng;
Quy mô lên: Năm 2019, công ty đã kiếm được hơn một triệu cặp và giá trở nên hợp lý.
Mô hình này cho thấy tối ưu hóa kỹ thuật có thể tập hợp "Cá nhân hóa" và "Batch" trong in 3D.
Trường hợp 2: "Chuỗi cung ứng linh hoạt" của Align Technology cho chỉnh nha vô hình
Align Technology tạo ra hơn 320.000 cặp niềng răng vô hình mỗi ngày bằng máy in SLA của Hệ thống 3D. Điều này là có thể bởi vì:
Tính linh hoạt trong thiết kế: Mỗi thiết bị chỉnh nha được tạo cho một giai đoạn hiệu chỉnh cụ thể cho mỗi bệnh nhân và các tệp CAD cung cấp một ID duy nhất cho mỗi người để tránh nhầm lẫn.
Không có cổ phiếu: Được thực hiện để đặt hàng, với hơn 9 triệu người tiêu dùng trên toàn thế giới và tỷ lệ doanh thu hàng tồn kho gần như vô hạn;
Tối ưu hóa chi phí: In 3D cắt giảm rủi ro sản xuất và giảm 40% chi phí đơn vị so với các phương pháp khác.
Trường hợp 3: Tình báo Yuanzhu làm cho các bộ phận thiết bị công nghiệp "theo yêu cầu".
Máy in Funmat Pro 410 của Yuanzhu Intelligence sử dụng công nghệ in 3D để làm cho mọi thứ như vỏ vòi phun.
So sánh chi phí: Chi phí in 3D 500 nắp vòi phun thấp hơn 55% so với chi phí đúc phun truyền thống.
Hiệu quả tốt hơn: In 54 Hướng dẫn không khí trong 3,5 giờ để đáp ứng nhu cầu giao hàng nhanh các lô nhỏ;
Đổi mới vật liệu: In các thanh nâng trục vật liệu ra khỏi vật liệu PC làm cho chúng nhẹ hơn và dễ sửa chữa hơn khi chúng bị mòn. Điều này cắt giảm 85% chi phí cá nhân so với gia công.