Реверс-инжиниринг и цифровое управление запасами 3D-печати запасных частей промышленного оборудования

Задачи, с которыми сталкивается управление промышленными запасными частями

Управление запасными частями промышленного оборудования является важной частью эксплуатации и технического обслуживания предприятия. Традиционное управление запасными частями сталкивается с множеством проблем. Во-первых, прекращаются поставки запчастей. Оборудование старых моделей снято с производства, поставки оригинальных запчастей прекращены, каналы закупок нарушены. Во-вторых, имеется отставание в товарных запасах. Во избежание перебоев в поставках складируется большое количество запасных частей, что отнимает средства и складские площади. В-третьих, цикл поставок длительный, а цикл закупок некоторых импортных запчастей длится несколько месяцев, что влияет на эффективность обслуживания оборудования. Четвертое – высокая стоимость. Цена закупки мелких партий запчастей значительно выше, чем при оптовой закупке. Пятое – отсутствие рисунков. Старое оборудование зачастую не имеет полных технических чертежей и его сложно изготовить самостоятельно. Технология 3D-печати предлагает новые решения этих проблем. Благодаря обратному проектированию и производству по требованию можно обеспечить независимую поставку запасных частей.

Технологии и методы обратного проектирования

Обратное проектирование — это технология, которая меняет проектную информацию существующих деталей путем их анализа. Обычно используемые методы обратного проектирования включают в себя: 3D-сканирование с использованием лазерного сканирования или структурированного светового сканирования для получения данных облака точек поверхности детали и восстановления 3D-модели. КТ-сканирование, позволяющее получить информацию о внутренней структуре деталей с помощью промышленной компьютерной томографии, подходит для сложных деталей с внутренней полостью. Измерение размеров с использованием таких инструментов, как штангенциркули и координатно-измерительные машины, для измерения основных размеров деталей и восстановления модели в программном обеспечении САПР. Анализ срезов анализирует внутреннюю структуру путем разрезания частей и получения изображений поперечного сечения. Реверс-инжиниринг — это не только обратный поиск геометрических фигур, но также включает в себя анализ материалов, анализ процессов и функциональный анализ. Анализ материалов определяет состав материала и характеристики деталей, анализ процессов позволяет сделать вывод о процессе производства деталей, а функциональный анализ позволяет понять роль деталей в оборудовании.

Преимущества 3D-печати при производстве запасных частей

3D-печать дает уникальные преимущества при производстве запасных частей. Во-первых, это производство по требованию, которое устраняет необходимость хранения запасных частей и распечаток, когда это необходимо, сокращая капитальные затраты и складские площади. Второе — это быстрое реагирование, от запроса до доставки, которое может быть выполнено в течение нескольких дней, что значительно сокращает время простоя. Третье — оптимизация дизайна. В процессе обратного проектирования исходную конструкцию можно улучшить, чтобы улучшить характеристики детали или продлить срок ее службы. Четвертое — это локализованная продукция, которую можно печатать внутри компании или рядом с ней, чтобы сократить логистические связи. Пятое – изготовление сложных конструкций. 3D-печать позволяет изготавливать сложные конструкционные детали, которые сложно выполнить традиционными методами. Запасные части, напечатанные на 3D-принтере, должны обеспечивать характеристики материала, точность размеров и функциональную эквивалентность, а также могут быть установлены и использованы после испытаний и проверки.

Платформа управления цифровыми запасами

Цифровая инвентаризация — это режим управления, при котором цифровые модели запасных частей хранятся в базе данных и при необходимости выполняется печать. Основные функции платформы управления цифровыми запасами включают в себя: управление библиотекой моделей, хранение трехмерных моделей запасных частей, спецификаций материалов, параметров процесса и другой информации. Управление спросом, учет потребностей в запасных частях и задач печати. Управление печатью, планирование ресурсов печати и отслеживание хода печати. Управление качеством, запись параметров печати и данных контроля для обеспечения отслеживания качества. Анализ затрат, статистика затрат на производство запасных частей и сравнительный анализ с затратами на закупки. Платформу можно подключить к ERP-системе для прогнозирования спроса и автоматического выдачи рекомендаций по пополнению запасов. Управление цифровыми запасами требует создания полной безопасности данных и механизмов контроля доступа для защиты технических активов компании.

Проверка качества и контроль рисков

Проверка качества запасных частей, напечатанных на 3D-принтере, является необходимым условием для обеспечения безопасного использования. Процесс проверки включает в себя: проверку материала, подтверждающую, что характеристики печатного материала соответствуют требованиям использования деталей. Проверка размеров: измерение размера напечатанной детали и сравнение его с оригинальной деталью для обеспечения совместимости сборки. Функциональная проверка, моделирующая реальные условия работы для проверки функций деталей, таких как несущая способность, уплотнение, трансмиссия и т. д. Проверка долговечности, при которой оценивается ожидаемый срок службы детали. Оценка рисков, анализ последствий отказа детали и определение требований к уровню проверки. Критические части требуют более строгой проверки, а некритические части можно соответствующим образом упростить. Данные проверки необходимо записывать и архивировать, чтобы обеспечить основу для последующего производства. Рекомендуется установить стандартные рабочие процедуры печати запасных частей, чтобы стандартизировать весь процесс от обратного проектирования до установки и использования.