पोस्ट-प्रसंस्करण समय मेटल 3डी प्रिंटेड ऑटोमोटिव पार्ट्स के समग्र वितरण चक्र को कैसे प्रभावित करता है?

ऑटोमोटिव आपूर्ति श्रृंखला में मेटल 3डी प्रिंटिंग कार पार्ट्स के साथ काम करने वाले किसी भी व्यक्ति के लिए, यह परिदृश्य तुरंत लागू होगा। एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग का वादा - तेज डिजाइन पुनरावृत्ति, कम टूलींग लीड समय, {{3}जटिल ज्यामिति का मांग पर उत्पादन - वास्तविक और अच्छी तरह से प्रलेखित है। लेकिन ग्राहकों को जो डिलीवरी चक्र का अनुभव होता है वह सिर्फ प्रिंट चक्र नहीं है। यह प्रिंट चक्र प्लस सपोर्ट रिमूवल, प्लस हीट ट्रीटमेंट, प्लस सतह फिनिशिंग, प्लस निरीक्षण, प्लस सीमांत परिणामों से शुरू होने वाला कोई भी पुनर्कार्य है। और कई कार्यक्रमों में, वह दूसरा भाग पहले भाग से अधिक लंबा होता है।

यह लेख इस बात की जांच करता है कि कैसे पोस्ट{0}प्रसंस्करण 3डी मुद्रित ऑटोमोटिव धातु भागों के लिए कुल वितरण चक्र समय में योगदान देता है, उन चरणों की पहचान करता है जहां समय सबसे अधिक बार बर्बाद होता है, और प्रकाशित उद्योग अनुसंधान और सनहिंगस्टोन्स के उत्पादन डेटा का उपयोग करके यह समझाता है कि एक अच्छी तरह से इंजीनियर पोस्ट{{3}प्रसंस्करण वर्कफ़्लो व्यवहार में कैसा दिखता है। इस रिश्ते को समझना कोई अकादमिक अभ्यास नहीं है: ऑटोमोटिव आपूर्ति श्रृंखलाओं में जहां एक छूटी हुई डिलीवरी विंडो लाइन स्टॉपेज दंड को ट्रिगर कर सकती है, दस {5} दिन और उन्नीस {6} दिन के लीड समय के बीच का अंतर संविदात्मक परिणामों में मापा जाता है।

मेटल 3डी प्रिंटिंग डिलीवरी चक्र की शारीरिक रचना

मेटल 3डी प्रिंटिंग कार पार्ट्स के कुल वितरण चक्र में पांच क्रमिक चरण शामिल हैं। प्रत्येक चरण की एक नाममात्र अवधि होती है जो सर्वोत्तम मामले के निष्पादन को दर्शाती है, और एक यथार्थवादी अवधि होती है जो व्यवहार में होने वाली परिवर्तनशीलता, कतारबद्धता और पुनर्कार्य को दर्शाती है। इन दो आंकड़ों के बीच का अंतर वह है जहां डिलीवरी प्रदर्शन जीता या हारा है।

चरण 1: तैयारी और शेड्यूलिंग बनाएं

एक परत के पिघलने से पहले, भागों को निर्माण कक्ष में उन्मुख और नेस्ट किया जाना चाहिए, समर्थन संरचनाओं का निर्माण और समीक्षा की जानी चाहिए, और निर्माण को उपलब्ध मशीन क्षमता पर निर्धारित किया जाना चाहिए। एसएलएम 3डी प्रिंटिंग वाहन भागों के लिए, निर्माण की तैयारी में आमतौर पर चार से आठ घंटे का इंजीनियरिंग समय लगता है। शेड्यूलिंग मशीन की उपलब्धता पर निर्भर करती है: एक निर्माण जो तुरंत शुरू नहीं हो सकता है वह एक कतार में प्रवेश करता है, जो उच्च -उपयोग सुविधाओं में कुल चक्र में दो से पांच दिन जोड़ सकता है।

फ्राउनहोफर इंस्टीट्यूट फॉर लेजर टेक्नोलॉजी (फ्राउनहोफर आईएलटी) द्वारा 2022 के एक बेंचमार्किंग अध्ययन में पाया गया कि सर्वेक्षण में शामिल 42 ऑटोमोटिव एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग कार्यक्रमों में शेड्यूलिंग और निर्माण की तैयारी में कुल डिलीवरी चक्र समय का औसतन 18% हिस्सा था, यह अनुपात 85% मशीन उपयोग से ऊपर काम करने वाली सुविधाओं में 28% तक बढ़ गया। निहितार्थ यह है कि मशीन का उपयोग, व्यावसायिक रूप से वांछनीय होते हुए भी, शेड्यूलिंग बफर को संपीड़ित करता है और चक्र समय परिवर्तनशीलता को बढ़ाता है।

चरण 2: स्वयं का निर्माण

एसएलएम निर्माण वह चरण है जो ग्राहकों को सबसे अधिक दिखाई देता है और आपूर्तिकर्ता कोटेशन में सबसे अधिक बार उद्धृत किया जाता है। ऑटोमोटिव 3डी मुद्रित धातु भागों के निर्माण का समय भाग की मात्रा, परत गणना और प्रति निर्माण में निहित भागों की संख्या से प्रेरित होता है। 30-60 μm परत मोटाई पर एल्यूमीनियम AlSi10Mg में एक प्रतिनिधि ब्रैकेट या आवास घटक आमतौर पर 8-24 घंटों में बनता है। महीन परत की मोटाई वाले संरचनात्मक स्टील या टाइटेनियम घटकों में 24-60 घंटे या उससे अधिक का समय लग सकता है।

गंभीर रूप से, निर्माण समय वितरण चक्र का सबसे पूर्वानुमानित तत्व है। बिल्ड फ़ाइल तैयार होने के बाद एसएलएम निर्माण अवधि नियतात्मक होती है: यह ऑपरेटर की उपलब्धता, फर्नेस शेड्यूलिंग या निरीक्षण परिणामों के साथ भिन्न नहीं होती है। यह पूर्वानुमेयता आपूर्तिकर्ताओं को निर्माण चरण - के लिए सटीक डेटा देती है और उन्हें कुल चक्र समय को कम आंकने का कारण बनती है, क्योंकि निर्माण के बाद के चरण बहुत कम पूर्वानुमानित होते हैं।

चरण 3: पोस्ट-प्रसंस्करण

पोस्ट -प्रसंस्करण सबसे बड़ी परिवर्तनशीलता वाला चरण है और, अधिकांश कार्यक्रमों में, सबसे बड़ी कुल अवधि है। एसएलएम 3डी प्रिंटिंग वाहन भागों के लिए, पोस्ट-प्रसंस्करण में आम तौर पर शामिल होते हैं:

कूलडाउन और डीपाउडरिंग बनाएं:2-8 घंटे, भाग के आकार और चैम्बर शीतलन दर पर निर्भर करता है। थर्मल विरूपण या प्रतिक्रियाशील मिश्र धातुओं के ऑक्सीकरण को जोखिम में डाले बिना त्वरित नहीं किया जा सकता है।

तनाव से राहत गर्मी उपचार:4-12 घंटे का चक्र समय, साथ ही भट्ठी की उपलब्धता के लिए कतार में लगने वाला समय। एकल साझा भट्ठी वाली सुविधाओं में, कतार का समय दो से चार दिन बढ़ सकता है।

वायर ईडीएम या मैन्युअल समर्थन हटाना:प्रति भाग 30 मिनट से 8 घंटे, समर्थन ज्यामिति और ऑपरेटर कौशल पर अत्यधिक निर्भर। अनुक्रम में सबसे अधिक परिवर्तनशील और श्रमसाध्य चरण।

सतह परिष्करण (बीड ब्लास्टिंग, मशीनिंग, या इलेक्ट्रोपॉलिशिंग):विशिष्ट ऑटोमोटिव घटकों के लिए प्रति भाग 1-4 घंटे, आंतरिक चैनल या जटिल बाहरी प्रोफाइल वाले भागों के लिए अधिक समय।

आयामी निरीक्षण (सीएमएम):प्रति भाग 1-3 घंटे, साथ ही सीएमएम उपलब्धता के लिए कतार का समय। यदि परिणाम सीमांत हैं, तो पुनः माप और स्वभाव की समीक्षा में अतिरिक्त समय जोड़ें।

इंटरनेशनल जर्नल ऑफ प्रोडक्शन रिसर्च में प्रकाशित 2023 के एक अध्ययन में 31 ऑटोमोटिव एडिटिव विनिर्माण कार्यक्रमों से डिलीवरी चक्र डेटा का विश्लेषण किया गया और पाया गया कि पोस्ट प्रोसेसिंग में कुल डिलीवरी चक्र समय का औसतन 58% हिस्सा था। उन कार्यक्रमों में जहां निर्माण चक्र 24 घंटे या उससे कम था, पोस्ट{6}}प्रसंस्करण का हिस्सा 70% से अधिक हो गया। अध्ययन ने भट्टी कतार समय और समर्थन निष्कासन को दो सबसे बड़े व्यक्तिगत योगदानकर्ताओं के रूप में पहचाना, जो औसत कार्यक्रम में कुल चक्र समय का लगभग 35% है।

चरण 4: गुणवत्ता निरीक्षण और दस्तावेज़ीकरण

आयामी निरीक्षण और गुणवत्ता दस्तावेज़ीकरण को अक्सर पोस्ट प्रसंस्करण के अंतिम चरण के रूप में माना जाता है, लेकिन वे अलग से विचार करने योग्य हैं क्योंकि वे पुन: कार्य लूप उत्पन्न करने की सबसे अधिक संभावना वाले चरण हैं। एक हिस्सा जो दस दिन के चक्र के अंत में सीएमएम निरीक्षण में विफल रहता है, वह केवल एक अतिरिक्त घंटे का उपभोग नहीं करता है: यह गैर-अनुरूपता को संबोधित करने के लिए आवश्यक किसी भी चरण पर पोस्ट प्रसंस्करण कतार में फिर से प्रवेश करता है, संभावित रूप से कुल चक्र में कई दिन जोड़ता है।

के लिएधातु 3डी प्रिंटिंग कार पार्ट्सIATF 16949 {{1} विनियमित ऑटोमोटिव ग्राहकों को आपूर्ति की गई, गुणवत्ता दस्तावेज़ीकरण आवश्यकताएं पर्याप्त हैं: आयामी रिपोर्ट, सामग्री प्रमाणन, प्रत्येक पोस्ट के लिए प्रक्रिया रिकॉर्ड {{3} प्रसंस्करण चरण, और प्रत्येक भाग को उसके निर्माण और बैच रिकॉर्ड से जोड़ने वाली ट्रेसबिलिटी। इस दस्तावेज़ीकरण पैकेज को उत्पादन के दौरान वास्तविक समय में कैप्चर करने के बजाय इस दस्तावेज़ीकरण पैकेज को असेंबल करना - चक्र में एक से दो दिन जोड़ सकता है, भले ही सभी हिस्से अनुरूप हों।

चरण 5: पैकेजिंग, लॉजिस्टिक्स और ग्राहक रसीद

अंतिम चरण सबसे छोटा लेकिन सबसे कम नियंत्रणीय है: आपूर्तिकर्ता से ग्राहक की सुविधा तक पारगमन का समय। समय पर डिलीवरी आवश्यकताओं वाले ऑटोमोटिव कार्यक्रमों के लिए, पारगमन विश्वसनीयता उतनी ही मायने रखती है जितनी पारगमन गति। एक हिस्सा जो 14 दिन की लीड टाइम प्रतिबद्धता के 12वें दिन भेजा जाता है, उसमें लॉजिस्टिक्स अपवाद के लिए कोई मार्जिन नहीं होता है।

चार पोस्ट-प्रसंस्करण चरण जो अक्सर डिलीवरी चक्र को बढ़ाते हैं

हीट ट्रीटमेंट कतार समय

प्रसंस्करण के बाद के सभी चरणों में से, डिलीवरी चक्र योजना में ताप उपचार कतार समय को लगातार सबसे कम आंका गया है। एसएलएम 3डी प्रिंटिंग वाहन भागों के लिए तनाव राहत एनीलिंग वैकल्पिक नहीं है: निर्मित एसएलएम एल्यूमीनियम और स्टील घटकों में अवशिष्ट तनाव सामग्री की उपज शक्ति तक पहुंच सकता है या उससे अधिक हो सकता है, जिससे इलाज न होने पर विकृति या समय से पहले थकान विफलता हो सकती है। उपचार में चार से बारह घंटे लगते हैं। लेकिन ऐसी सुविधा में जहां एक ही भट्ठी कई कार्यक्रमों को पूरा करती है, किसी भी निर्माण से पहले कतार कई दिनों की हो सकती है, घंटों की नहीं।

2022 में प्रकाशित मैन्युफैक्चरिंग टेक्नोलॉजी सेंटर (एमटीसी, यूके) के शोध में पाया गया कि हीट ट्रीटमेंट शेड्यूलिंग परिवर्तनशीलता, एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग कार्यक्रमों में डिलीवरी चक्र समय की अप्रत्याशितता के लिए सबसे बड़ा योगदानकर्ता थी, जिसमें भिन्नता का गुणांक (सीवी) 0.68 - था, जिसका अर्थ है कि वास्तविक भट्टी प्रतीक्षा समय व्यवहार में इसके औसत के आसपास 68% भिन्न था। तुलनात्मक रूप से, निर्माण अवधि सीवी 0.09 थी। दूसरे शब्दों में, भट्टी कतार की तुलना में निर्माण लगभग नौ गुना अधिक पूर्वानुमानित है।

समाधान तेज़ ताप उपचार नहीं है - चक्र का समय धातु विज्ञान द्वारा नियंत्रित होता है, थ्रूपुट प्राथमिकता से नहीं। समाधान आवर्ती कार्यक्रमों के लिए समर्पित भट्ठी शेड्यूलिंग, प्रति चक्र भट्ठी उपयोग को अधिकतम करने के लिए कार्यक्रमों में बैच एकत्रीकरण, और वास्तविक समय भट्ठी क्षमता दृश्यता है ताकि कार्यक्रम प्रबंधक अनुमानित भट्ठी उपलब्धता के बजाय वास्तविक के आधार पर वितरण चक्र उद्धृत कर सकें।

समर्थन निष्कासन परिवर्तनशीलता

समर्थन संरचना को हटाने के लिएएसएलएम 3डी प्रिंटिंग वाहन पार्ट्सपोस्ट प्रोसेसिंग अनुक्रम में सबसे अधिक ऑपरेटर {{0}निर्भर चरण है और भाग ज्यामिति के प्रति सबसे अधिक संवेदनशील है। जो समर्थन मानक टूलींग के साथ पहुंच योग्य हैं उन्हें हटाने में कुछ मिनट लगते हैं। सीमित स्थानों में, पतली दीवारों पर, या आंतरिक चैनलों में समर्थन के लिए विशेष टूलींग, विस्तारित मैन्युअल कार्य, या यहां तक ​​कि ईडीएम कटिंग की आवश्यकता हो सकती है - जिसमें मिनटों के बजाय घंटों का समय लगता है और भाग की सतह के नुकसान का जोखिम होता है।

ईओएस जीएमबीएच और टेक्निकल यूनिवर्सिटी ऑफ म्यूनिख (2021) के एक अध्ययन में पाया गया कि एसएलएम ऑटोमोटिव ब्रैकेट असेंबली के लिए समर्थन हटाने का समय एक ही ऑपरेशन करने वाले सबसे तेज़ और सबसे धीमे ऑपरेटरों के बीच 3.8× के कारक से भिन्न होता है। यह परिवर्तनशीलता सीधे वितरण चक्र की अप्रत्याशितता में तब्दील हो जाती है: जिस हिस्से को एक ऑपरेटर से वंचित करने में 45 मिनट लगते हैं, दूसरे के साथ लगभग तीन घंटे लगते हैं, और मूल लीड टाइम कोटेशन में ग्राहक को कोई भी आंकड़ा सूचित नहीं किया जाता है।

निर्माण के लिए डिज़ाइन (DfAM) प्राथमिक शमन है। न्यूनतम समर्थन मात्रा, स्वयं सहायक ओवरहैंग और सुलभ समर्थन अनुलग्नक बिंदुओं के साथ पुन: डिज़ाइन किए गए हिस्से लगातार सनहिंगस्टोन्स के उत्पादन अनुभव में समर्थन हटाने के समय में 30-50% की कमी दिखाते हैं। आवर्ती ऑटोमोटिव कार्यक्रमों के लिए, सनहिंगस्टोन्स उत्पादन योग्यता से पहले सभी नए पार्ट डिजाइनों की डीएफएएम समीक्षा आयोजित करता है, विशेष रूप से ज्यामितीय अनुकूलन के साथ-साथ समर्थन हटाने की दक्षता को लक्षित करता है।

सीएमएम निरीक्षण थ्रूपुट

कोऑर्डिनेट मेजरिंग मशीन (सीएमएम) निरीक्षण वह गुणवत्ता द्वार है जिसे शिपमेंट से पहले प्रत्येक 3डी प्रिंटेड ऑटोमोटिव मेटल पार्ट को पास करना होगा। कई महत्वपूर्ण आयामों पर कड़ी सहनशीलता वाले कार्यक्रमों के लिए - संरचनात्मक ऑटोमोटिव घटकों के विशिष्ट - एक हिस्से के सीएमएम माप में फिक्सिंग, माप और रिपोर्ट निर्माण सहित एक से दो घंटे लग सकते हैं। एक सीएमएम और कई समवर्ती कार्यक्रमों वाली सुविधा में, निरीक्षण कतार वितरण चक्र को पूर्ण कार्य दिवस या उससे अधिक तक बढ़ा सकती है।

स्केलेबल समाधान सांख्यिकीय प्रक्रिया नियंत्रण (एसपीसी) है। एक बार उत्पादन प्रक्रिया ने 30 या अधिक भागों के क्षमता अध्ययन में महत्वपूर्ण आयामों पर 1.33 से अधिक या उसके बराबर सीपीके द्वारा प्रमाणित लगातार क्षमता - का प्रदर्शन किया है, तो सीएमएम निरीक्षण को एसपीसी निगरानी के साथ नमूनाकरण आधारित निरीक्षण द्वारा प्रतिस्थापित किया जा सकता है। जर्नल ऑफ मैन्युफैक्चरिंग सिस्टम्स के 2022 के एक पेपर में पाया गया कि 100% सीएमएम निरीक्षण से एसपीसी आधारित सैंपलिंग में परिवर्तन से आवर्ती ऑटोमोटिव एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग प्रोग्राम में निरीक्षण चक्र समय का योगदान 64% कम हो गया, जिससे फील्ड एस्केप में कोई वृद्धि नहीं हुई।

पुन: कार्य और पुन: -निरीक्षण लूप्स

पुनर्कार्य वितरण चक्र के समय पर सबसे अधिक प्रभाव डालने वाला पोस्ट {{0}प्रसंस्करण विफलता मोड है, क्योंकि यह अरेखीय है: जिस हिस्से को पुन: कार्य करने की आवश्यकता होती है वह केवल पुन: कार्य करने के लिए आवश्यक समय नहीं खोता है - यह प्रत्येक डाउनस्ट्रीम कतार (भट्ठी, सीएमएम, फिनिशिंग) में अपनी स्थिति खो देता है और अक्सर अंत में उन्हें फिर से दर्ज करना पड़ता है। एक पुनर्कार्य घटना जिसमें वास्तविक कार्य के चार घंटे लगते हैं, वितरण चक्र में चार से आठ दिन का समय जोड़ सकता है यदि यह एक बाधित सुविधा में पुनः कतार को ट्रिगर करता है।

सबसे प्रभावी शमन अपस्ट्रीम प्रक्रिया नियंत्रण है: यह सुनिश्चित करना कि निर्माण पैरामीटर, समर्थन डिजाइन और गर्मी उपचार चक्र को उत्पादन से पहले पर्याप्त रूप से मान्य किया गया है कि पुन: काम की घटनाएं दुर्लभ हैं। एसएलएम 3डी प्रिंटिंग वाहन भागों के लिए, सनहिंगस्टोन्स उत्पादन तत्परता मानदंड के रूप में 97% या उससे अधिक की पहली पास उपज का लक्ष्य रखता है। प्रोग्राम जो योग्यता में इस उपज को प्रदर्शित नहीं कर सकते हैं, प्रिंट गुणवत्ता की परवाह किए बिना श्रृंखला उत्पादन के लिए जारी नहीं किए जाते हैं, क्योंकि पुन: कार्य जोखिम एक अस्वीकार्य वितरण चक्र जोखिम का प्रतिनिधित्व करता है।

केस स्टडी: सनहिंगस्टोन्स में एसएलएम 3डी प्रिंटिंग वाहन पार्ट्स के लिए डिलीवरी चक्र का समय कम करना

2023 के मध्य में, एक जर्मन ऑटोमोटिव टियर 1 आपूर्तिकर्ता ने सनहिंगस्टोन्स को एल्यूमीनियम AlSi10Mg सस्पेंशन ब्रैकेट प्रोटोटाइप की एक श्रृंखला का उत्पादन करने के लिए नियुक्त किया और फिर कार्यक्रम को प्रति माह 120 इकाइयों पर श्रृंखला उत्पादन में बदल दिया। प्रारंभिक प्रोटोटाइप डिलीवरी चक्र 18 दिनों का था - जिसे ग्राहक ने विकास के लिए स्वीकार कर लिया लेकिन कहा कि यह श्रृंखला आपूर्ति के लिए व्यावसायिक रूप से अस्वीकार्य था, जहां उनकी असेंबली लाइन को अधिकतम 10 {{9} दिन के ऑर्डर-टू-रिसीप्शन चक्र की आवश्यकता होती थी।

चक्र समय विश्लेषण

सनहिंगस्टोन्स की उत्पादन इंजीनियरिंग टीम ने प्रोटोटाइप कार्यक्रम पर एक विस्तृत चक्र समय का विश्लेषण किया, जिसमें प्रत्येक चरण के लिए बीता हुआ समय मापा गया:

तैयारी और शेड्यूल बनाएं: 1.5 दिन (1 दिन की मशीन कतार प्रतीक्षा सहित)

एसएलएम निर्माण: 1.2 दिन (40 माइक्रोन परत मोटाई पर 28 घंटे)

कूलडाउन और डीपाउडरिंग: 0.4 दिन

ताप उपचार (भट्ठी कतार सहित): 3.1 दिन (0.5 दिन चक्र, 2.6 दिन कतार)

समर्थन निष्कासन: 1.8 दिन (मैन्युअल, परिवर्तनशील)

इंटरफ़ेस सतहों की सीएनसी मशीनिंग: 1.2 दिन

बीड ब्लास्टिंग: 0.3 दिन

सीएमएम निरीक्षण और रिपोर्ट: 1.4 दिन (एक पुनः माप घटना सहित)

दस्तावेज़ीकरण असेंबली और शिपिंग तैयारी: 0.8 दिन

कुल: चक्र के कुल 18.0 दिनों में से प्रसंस्करण के बाद 11.7 दिनों का समय - 65%। अकेले भट्ठी की कतार कुल चक्र समय का 14% थी।

सुधार कार्य

विश्लेषण के आधार पर, सनहिंगस्टोन्स ने श्रृंखला उत्पादन लॉन्च से पहले निम्नलिखित परिवर्तन लागू किए:

समर्पित भट्टी शेड्यूलिंग:इस कार्यक्रम के लिए विशेष रूप से प्रति सप्ताह दो बार एक निश्चित तनाव राहत स्लॉट आरक्षित किया गया था, जिससे 2.6-दिन की औसत कतार समाप्त हो गई। ताप उपचार का बीता हुआ समय 3.1 दिन से घटकर 0.7 दिन हो गया।

DfAM समर्थन पुनः डिज़ाइन:बिल्ड ओरिएंटेशन को संशोधित किया गया था और तीन समर्थन अनुलग्नक सुविधाओं को स्व-सहायक के रूप में पुनः डिज़ाइन किया गया था। मैन्युअल निष्कासन का समय 1.8 दिन से घटाकर 0.7 दिन कर दिया गया।

समानांतर प्रसंस्करण:सीएमएम निरीक्षण सभी भागों के प्रसंस्करण के बाद समाप्त होने से पहले एक ही निर्माण से पूर्ण भागों पर शुरू किया गया था, जिससे दस्तावेज़ीकरण को क्रमिक रूप से बजाय समानांतर में निर्माण शुरू करने में सक्षम बनाया गया था। दस्तावेज़ीकरण असेंबली का समय 0.8 से घटाकर 0.3 दिन कर दिया गया।

एसपीसी योग्यता:30-भाग क्षमता अध्ययन ने सभी आठ महत्वपूर्ण आयामों पर सीपीके को 1.41 से अधिक या उसके बराबर स्थापित किया। सीएमएम निरीक्षण एसपीसी निगरानी के साथ 20% नमूने में परिवर्तित हो गया। निरीक्षण का समय 1.4 दिन से घटाकर 0.4 दिन कर दिया गया।

नतीजा

श्रृंखला उत्पादन वितरण चक्र हासिल किया गया: उत्पादन के पहले छह महीनों में अधिकतम 10.1 दिनों के साथ, 9.2 दिन का औसत। फर्नेस कतार उन्मूलन एकमात्र सबसे बड़ा योगदानकर्ता था, जो 8.8-दिनों के सुधार में से 2.4 के लिए जिम्मेदार था। उत्पादित पहली 720 इकाइयों में फर्स्ट-पास उपज 98.3% रही।

परिणाम: डिलीवरी चक्र 18 दिनों से घटकर 9.2 दिन हो गया - यानी 49% की कमी। पोस्ट -प्रसंस्करण का समय 11.7 दिन से घटाकर 5.8 दिन कर दिया गया। प्रथम श्रेणी उत्पादन में 720 इकाइयों से अधिक 98.3% उत्तीर्ण उपज।

उद्योग मानक और ऑटोमोटिव एडिटिव विनिर्माण परिदृश्य

मेटल 3डी प्रिंटिंग के साथ ऑटोमोटिव क्षेत्र की भागीदारी 2020 के बाद से काफी तेज हो गई है। 2023 वोहलर्स रिपोर्ट के अनुसार, ऑटोमोटिव लगातार तीसरे वर्ष राजस्व के हिसाब से मेटल एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग के लिए सबसे बड़ा अंतिम उपयोग क्षेत्र था, जो कुल मेटल एएम पार्ट्स उत्पादन का लगभग 22% था। सबसे सक्रिय रूप से योग्य भाग श्रेणियों में संरचनात्मक ब्रैकेट, कूलिंग मैनिफोल्ड और हल्के निलंबन घटकों के साथ प्रोटोटाइप से केवल श्रृंखला उत्पादन अनुप्रयोगों में संक्रमण अच्छी तरह से चल रहा है।

IATF 16949:2016, ऑटोमोटिव गुणवत्ता प्रबंधन मानक, में वर्तमान में एडिटिव {{2} विनिर्माण {{3} विशिष्ट आवश्यकताएं शामिल नहीं हैं, लेकिन प्रक्रिया नियंत्रण, विशेष प्रक्रिया योग्यता और माप प्रणाली विश्लेषण के लिए इसकी सामान्य आवश्यकताएं सभी धातु 3 डी प्रिंटिंग कार भागों और उनके पोस्ट {5} प्रसंस्करण पर लागू होती हैं। ऑटोमोटिव ग्राहक तेजी से अपने आपूर्तिकर्ता गुणवत्ता अनुबंधों में एएम{7}विशिष्ट गुणवत्ता अनुलग्नक जोड़ रहे हैं, जिसमें बिल्ड पैरामीटर सत्यापन, पोस्ट{8}प्रोसेसिंग ट्रैसेबिलिटी और डिलीवरी चक्र दस्तावेज़ीकरण के लिए आवश्यकताओं को निर्दिष्ट किया गया है।

यूरोपीय ऑटोमोबाइल मैन्युफैक्चरर्स एसोसिएशन (एसीईए) और व्यापक यूरोपीय ऑटोमोटिव आपूर्ति श्रृंखला एएसटीएम इंटरनेशनल की एफ42 समिति और आईएसओ की टीसी261 समिति के साथ एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग पर जुड़ाव के माध्यम से एडिटिव विनिर्माण मानकों को आकार देने में सक्रिय भागीदार रहे हैं। एस्टा (यूरोपियन स्मोकिंग एंड टोबैको एसोसिएशन) ने अपने आपूर्ति श्रृंखला मार्गदर्शन में अलग से इस बात पर प्रकाश डाला है कि ऑटोमोटिव सहित विनियमित विनिर्माण क्षेत्रों में विनिर्माण ट्रैसेबिलिटी - जिसमें से पोस्ट {{4}प्रसंस्करण दस्तावेज़ीकरण एक केंद्रीय तत्व है - तेजी से एक गैर-परक्राम्य अपेक्षा है। प्रलेखित, ट्रेस करने योग्य पोस्ट-प्रसंस्करण वर्कफ़्लो की ओर यह क्रॉस-सेक्टर गति सीधे आपूर्तिकर्ताओं के लिए प्रासंगिक है3डी प्रिंटेड ऑटोमोटिव मेटल पार्ट्सस्थायी ओईएम संबंध बनाने का प्रयास।

सनहिंगस्टोन्स अपनी ऑटोमोटिव मेटल 3डी प्रिंटिंग सेवा डिलीवरी को आईएटीएफ 16949 सिद्धांतों, आईएसओ 9001 प्रमाणन और ग्राहक की विशिष्ट गुणवत्ता आवश्यकताओं के साथ संरेखित करता है। डिलिवरी चक्र प्रतिबद्धताएं मापी गई चरण अवधि और प्रलेखित फर्नेस शेड्यूलिंग पर आधारित हैं - सर्वोत्तम नहीं माना जाता है {{6}मामले के आंकड़े - यह सुनिश्चित करते हुए कि उद्धृत लीड समय वास्तविक उत्पादन वर्कफ़्लो को दर्शाता है।

पोस्ट के मूल्यांकन के लिए एक व्यावहारिक जांच सूची-डिलीवरी जोखिम को संसाधित करना

ऑटोमोटिव श्रृंखला उत्पादन के लिए धातु 3डी प्रिंटिंग सेवा प्रदाता को अर्हता प्राप्त करते समय, निम्नलिखित प्रश्न सीधे इस आलेख में वर्णित पोस्ट {{1}प्रसंस्करण वितरण चक्र जोखिमों को संबोधित करते हैं:

क्या आपूर्तिकर्ता के पास आवर्ती कार्यक्रमों के लिए समर्पित भट्टी क्षमता है, या ताप उपचार साझा, पहले{0}आओ{1}}पहले{2}पाओ के आधार पर निर्धारित है?

क्या आपूर्तिकर्ता मौजूदा कार्यक्रमों से अनुमानित योग के बजाय चरण दर चरण चक्र समय डेटा प्रदान कर सकता है?

क्या समर्थन मात्रा और निष्कासन जटिलता को कम करने के लिए डीएफएएम समीक्षा आयोजित की गई है?

प्रश्न में मिश्रधातु और भाग ज्यामिति के लिए आपूर्तिकर्ता द्वारा प्रलेखित प्रथम -पास उपज क्या है?

क्या सीएमएम निरीक्षण प्रति भाग 100% है, या क्या एसपीसी आधारित नमूनाकरण कार्यक्रम के लिए योग्य है?

आपूर्तिकर्ता पुनः कार्य कैसे संभालता है? क्या पुन: कतारबद्ध करने की कोई प्रलेखित प्रक्रिया है, और पुन: कार्य का समय ग्राहक को कैसे सूचित किया जाता है?

क्या उद्धृत किए गए वितरण चक्र में सभी पोस्ट {{0}प्रसंस्करण चरण और दस्तावेज़ीकरण असेंबली, या केवल निर्माण समय शामिल है?

पिछले 12 महीनों में ऑटोमोटिव कार्यक्रमों के लिए आपूर्तिकर्ता का समय पर डिलीवरी प्रदर्शन क्या है?

एक आपूर्तिकर्ता जो अनुमान के बजाय मापा डेटा के साथ इन सभी सवालों का जवाब दे सकता है, उसने लगभग निश्चित रूप से पोस्ट प्रोसेसिंग वर्कफ़्लो डिज़ाइन में निवेश किया है जो लगातार ऑटोमोटिव डिलीवरी प्रदर्शन को संभव बनाता है। एक आपूर्तिकर्ता जो अकेले निर्माण समय के आधार पर डिलीवरी चक्र का उद्धरण देता है, उसने ऐसा नहीं किया है।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (FAQ)

ये प्रश्न ऑटोमोटिव इंजीनियरों और खरीद प्रबंधकों द्वारा मेटल 3डी प्रिंटिंग कार पार्ट्स - के लिए डिलीवरी चक्र प्रतिबद्धताओं का मूल्यांकन करते समय सबसे अधिक उठाई जाने वाली चिंताओं को दर्शाते हैं और इस लेख के आरंभ में वर्णित उद्धृत और वास्तविक लीड समय के बीच के अंतर को संबोधित करते हैं।

Q1: SLM 3D प्रिंटिंग वाहन भागों के लिए उद्धृत लीड समय अक्सर अपेक्षा से अधिक लंबा क्यों होता है?

क्योंकि अधिकांश लीड टाइम कोटेशन मुख्य रूप से निर्माण समय पर आधारित होते हैं, जो डिलीवरी चक्र का सबसे दृश्यमान और पूर्वानुमानित तत्व है। पोस्ट {{1} प्रसंस्करण - ताप उपचार, समर्थन निष्कासन, सतह परिष्करण, निरीक्षण, और दस्तावेज़ीकरण - आम तौर पर कुल बीते चक्र समय का 55-65% होता है, और इसकी अवधि निर्माण की तुलना में काफी अधिक परिवर्तनशील होती है। भट्ठी कतार समय, समर्थन निष्कासन अवधि और निरीक्षण शेड्यूलिंग के लेखांकन के बिना 28 घंटे के निर्माण के आधार पर दस दिनों का एक आपूर्तिकर्ता व्यवस्थित रूप से वितरण चक्र को कम कर रहा है।

Q2: एल्यूमीनियम या स्टील में मेटल 3डी प्रिंटिंग कार पार्ट्स के लिए सबसे तेज़ यथार्थवादी कुल डिलीवरी चक्र क्या है?

मानक पोस्ट प्रोसेसिंग आवश्यकताओं वाले छोटे से मध्यम एल्यूमीनियम AlSi10Mg या स्टील 316L घटकों के लिए, एक अच्छी तरह से व्यवस्थित धातु 3D प्रिंटिंग सेवा कम मात्रा में ऑर्डर से लेकर शिपमेंट तक कुल 7-10 दिन का समय प्राप्त कर सकती है। इसे प्राप्त करने के लिए लगातार समर्पित भट्ठी शेड्यूलिंग, डीएफएएम{{8}अनुकूलित समर्थन ज्यामिति, और एसपीसी-योग्य निरीक्षण की आवश्यकता होती है। एचआईपी, सटीक मशीनिंग, या विस्तारित ताप उपचार चक्र की आवश्यकता वाले अधिक जटिल ज्यामिति के लिए, 12-16 दिन अधिक यथार्थवादी बेंचमार्क है। टाइटेनियम और अन्य प्रतिक्रियाशील मिश्र धातु कार्यक्रमों के लिए आमतौर पर न्यूनतम 14-20 दिनों की आवश्यकता होती है।

Q3: फर्नेस कतार का समय डिलीवरी चक्र को कैसे प्रभावित करता है, और इसके बारे में क्या किया जा सकता है?

एसएलएम 3डी प्रिंटिंग वाहन पार्ट्स कार्यक्रमों में फर्नेस कतार समय लगातार वितरण चक्र परिवर्तनशीलता का सबसे बड़ा एकल स्रोत है। साझा फर्नेस वातावरण में, कतार का समय औसतन 1.5-3 दिन होता है और सप्ताह-दर-सप्ताह काफी भिन्न होता है। सबसे प्रभावी समाधान आवर्ती कार्यक्रमों के लिए एक समर्पित फर्नेस शेड्यूलिंग समझौता है - एक आरक्षित उपचार स्लॉट जो अन्य कार्यक्रमों की मांग से स्वतंत्र, एक निश्चित ताल पर चलता है। सनहिंगस्टोन्स प्रति माह 30 इकाइयों से ऊपर के सभी ऑटोमोटिव श्रृंखला उत्पादन कार्यक्रमों के लिए समर्पित शेड्यूलिंग लागू करता है।

Q4: क्या {{1}के लिए {{2}एडिटिव{3}मैन्युफैक्चरिंग (DfAM) का डिज़ाइन वास्तव में डिलीवरी चक्र के समय को प्रभावित करता है?

गौरतलब है, हाँ. समर्थन मात्रा सीधे समर्थन हटाने का समय निर्धारित करती है, जो कि सबसे अधिक परिवर्तनशील पोस्ट प्रोसेसिंग चरण है। सनहिंगस्टोन्स के उत्पादन डेटा से पता चलता है कि डीएफएएम -अनुकूलित भागों को पारंपरिक रूप से उन्मुख समकक्षों की तुलना में लगातार 30-50% कम समर्थन हटाने के समय की आवश्यकता होती है। इस आलेख में उद्धृत ईओएस/टीयू म्यूनिख अध्ययन में एक ही हिस्से पर ऑपरेटरों के बीच निष्कासन समय में 3.8× भिन्नता पाई गई है। डीएफएएम उस समय के माध्य और भिन्नता दोनों को कम कर देता है। सख्त डिलीवरी विंडो वाले ऑटोमोटिव कार्यक्रमों के लिए, उत्पादन योग्यता से पहले डीएफएएम समीक्षा वैकल्पिक नहीं है; यह एक वितरण जोखिम शमन गतिविधि है।

Q5: सनहिंगस्टोन्स 3डी प्रिंटेड ऑटोमोटिव मेटल पार्ट्स के लिए डिलीवरी चक्र प्रतिबद्धताओं की गारंटी कैसे देता है?

सनहिंगस्टोन्स तुलनीय उत्पादन कार्यक्रमों से मापी गई चरण अवधि के आधार पर वितरण चक्र उद्धृत करता है, न कि अनुमानित सर्वोत्तम मामले के आंकड़े। 20 इकाइयों से ऊपर के किसी भी कार्यक्रम के लिए डिलीवरी प्रतिबद्धता से पहले फर्नेस शेड्यूलिंग की पुष्टि की जाती है। सीएमएम थ्रूपुट का मूल्यांकन वर्तमान प्रोग्राम लोड के विरुद्ध किया जाता है, और सभी आवर्ती कार्यक्रमों के लिए श्रृंखला जारी होने से पहले एसपीसी योग्यता पूरी की जाती है। ऑटोमोटिव कार्यक्रमों के लिए समय पर डिलीवरी प्रदर्शन को उद्धृत डिलीवरी तिथि के समय पर 95% के लक्ष्य के मुकाबले ट्रैक किया जाता है।

प्रश्न6: एसएलएम 3डी प्रिंटिंग वाहन भागों के लिए सटीक वितरण चक्र अनुमान प्राप्त करने के लिए मुझे कोटेशन के अनुरोध (आरएफक्यू) में क्या शामिल करना चाहिए?

अपने आरएफक्यू के साथ निम्नलिखित शामिल करें: अंतिम उत्पादन ज्यामिति में पूर्ण सीएडी डेटा (प्रोटोटाइप संस्करण नहीं); प्रत्येक कार्यात्मक सतह पर आवश्यक सतह फिनिश; लागू सामग्री विनिर्देश और किसी भी ताप उपचार की आवश्यकता; आवश्यक गुणवत्ता दस्तावेज़ (सीएमएम रिपोर्ट, सामग्री प्रमाणपत्र, प्रक्रिया रिकॉर्ड); वार्षिक या मासिक मात्रा; और आवश्यक डिलीवरी आवृत्ति (साप्ताहिक, द्वि-साप्ताहिक, मासिक)। इस जानकारी के साथ, एक आपूर्तिकर्ता वास्तविक पोस्ट प्रसंस्करण अनुक्रम के आधार पर एक वितरण चक्र उद्धृत कर सकता है - यह एक सामान्य अनुमान नहीं है जो सबसे अधिक समय लेने वाले चरणों को छोड़ देता है।

निष्कर्ष: डिलीवरी चक्र पूरी प्रक्रिया है, न कि केवल निर्माण

आरंभिक परिदृश्य में प्रोग्राम प्रबंधक को मुद्रण संबंधी कोई समस्या नहीं थी। एसएलएम का निर्माण तेज़, सटीक और निर्धारित समय पर था। जो चीज़ गायब थी वह एक पोस्ट थी {{2}प्रोसेसिंग वर्कफ़्लो जिसे ग्राहक के लिए आवश्यक डिलीवरी चक्र से मेल खाने के लिए डिज़ाइन किया गया था - और एक डिलीवरी चक्र उद्धरण था जो केवल हेडलाइन निर्माण अवधि ही नहीं, बल्कि हर चरण के वास्तविक बीता हुआ समय दर्शाता था।

ऑटोमोटिव आपूर्ति श्रृंखलाओं के लिए, जहां डिलीवरी परिशुद्धता एक संविदात्मक दायित्व है और एक मिस्ड विंडो वास्तविक वित्तीय परिणाम देती है, धातु 3 डी प्रिंटिंग कार भागों के वितरण चक्र को जानबूझकर भागों के रूप में इंजीनियर किया जाना चाहिए। इसका मतलब है कि समर्पित भट्टी क्षमता, डीएफएएम-अनुकूलित समर्थन ज्यामिति, एसपीसी-योग्य निरीक्षण, जहां संभव हो समानांतर प्रसंस्करण, और मापा चरण डेटा पर आधारित वितरण चक्र प्रतिबद्धताएं।

सनहिंगस्टोन्स ने श्रृंखला उत्पादन में प्रदर्शित किया है कि एसएलएम प्रक्रिया, मिश्र धातु, या भाग डिज़ाइन को बदले बिना डिलीवरी चक्र को 18 दिनों से घटाकर 9.2 दिनों तक प्राप्त किया जा सकता है, बस ऑटोमोटिव ग्राहकों की आवश्यकताओं से मेल खाने के लिए पोस्ट प्रोसेसिंग वर्कफ़्लो को इंजीनियरिंग करके -। यदि आपका संगठन मौजूदा धातु 3डी प्रिंटिंग सेवा कार्यक्रम के साथ वितरण चक्र चुनौतियों का सामना कर रहा है, या एक नए एसएलएम 3डी प्रिंटिंग वाहन पार्ट्स कार्यक्रम की योजना बना रहा है और यथार्थवादी चक्र समय नियोजन समर्थन की आवश्यकता है, तो सनहिंगस्टोन्स उत्पादन इंजीनियरिंग टीम मदद के लिए उपलब्ध है।

सन्दर्भ और आगे पढ़ना

निम्नलिखित स्रोतों ने इस आलेख में उद्धृत डेटा और तकनीकी सामग्री की जानकारी दी:

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