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"A construção do SLM foi concluída em 38 horas. Informamos ao cliente dez dias. Demorou dezenove. Os nove dias extras não tiveram nada a ver com a impressora - eles foram todos pós-processamento: fila de alívio de tensão, remoção de suporte, acabamento de superfície, CMM e a re-inspeção depois que uma dimensão voltou marginal. O cliente nunca perguntou sobre a impressora. Eles perguntaram por que demorou tanto tempo depois de impressa." - Gerente de programa de um fornecedor automotivo europeu de nível 1, descrevendo um problema recorrente no ciclo de entrega com peças de veículos impressas em 3D SLM, 2023 |
Para qualquer pessoa que trabalhe com impressão 3D de peças metálicas de automóveis em uma cadeia de suprimentos automotiva, esse cenário repercutirá imediatamente. A promessa de fabricação aditiva - iteração de projeto mais rápida, prazos de entrega de ferramentas mais curtos,-produção sob demanda de geometria complexa - é real e bem{5}}documentada. Mas o ciclo de entrega que os clientes vivenciam não é apenas o ciclo de impressão. É o ciclo de impressão mais remoção de suporte, mais tratamento térmico, mais acabamento superficial, mais inspeção, mais qualquer retrabalho desencadeado por resultados marginais. E em muitos programas, a segunda metade é mais longa que a primeira.
Este artigo examina exatamente como o pós{0}}processamento contribui para o tempo total do ciclo de entrega de peças metálicas automotivas impressas em 3D, identifica as etapas em que o tempo é perdido com mais frequência e se baseia em pesquisas publicadas do setor e em dados de produção da Sunhingstones para explicar como é na prática um fluxo de trabalho de pós{3}}bem projetado. Compreender esta relação não é um exercício académico: nas cadeias de abastecimento do setor automóvel, onde uma janela de entrega perdida pode desencadear penalizações por paralisação da linha, a diferença entre um prazo de entrega de dez-dias e dezenove-dias é medida em consequências contratuais.
A anatomia de um ciclo de entrega de impressão 3D de metal
O ciclo total de entrega de peças metálicas para impressão 3D de automóveis compreende cinco fases sequenciais. Cada fase tem uma duração nominal que reflete a execução do melhor-caso e uma duração realista que reflete a variabilidade, o enfileiramento e o retrabalho que ocorrem na prática. A lacuna entre esses dois números é onde o desempenho da entrega é ganho ou perdido.
Fase 1: Preparação e agendamento da construção
Antes de uma única camada ser fundida, as peças devem ser orientadas e encaixadas na câmara de construção, as estruturas de suporte devem ser geradas e revisadas e a construção deve ser programada de acordo com a capacidade disponível da máquina. Para peças de veículos impressas em 3D SLM, a preparação da construção normalmente leva de quatro a oito horas de engenharia. O agendamento depende da disponibilidade da máquina: uma compilação que não pode ser iniciada imediatamente entra em uma fila, que em instalações de alta{3}}utilização pode adicionar de dois a cinco dias ao ciclo total.
Um estudo de benchmarking de 2022 realizado pelo Instituto Fraunhofer de Tecnologia Laser (Fraunhofer ILT) descobriu que a programação e a preparação da construção representaram uma média de 18% do tempo total do ciclo de entrega em 42 programas de fabricação aditiva automotiva pesquisados - uma proporção que aumentou para 28% em instalações que operam acima de 85% de utilização da máquina. A implicação é que a utilização da máquina, embora comercialmente desejável, comprime o buffer de programação e aumenta a variabilidade do tempo de ciclo.
Fase 2: A própria construção
A construção do SLM é a fase mais visível para os clientes e mais citada nas cotações dos fornecedores. O tempo de construção de peças metálicas impressas em 3D automotivas é determinado pelo volume da peça, contagem de camadas e número de peças aninhadas por construção. Um suporte representativo ou componente de invólucro em alumínio AlSi10Mg com espessura de camada de 30–60 μm normalmente é construído em 8–24 horas. Componentes estruturais de aço ou titânio em espessuras de camada mais finas podem levar de 24 a 60 horas ou mais.
Fundamentalmente, o tempo de construção é o elemento mais previsível do ciclo de entrega. A duração da construção do SLM é determinística quando o arquivo de construção é preparado: ela não varia com a disponibilidade do operador, programação do forno ou resultados da inspeção. Essa previsibilidade fornece aos fornecedores dados precisos para a fase de construção - e tende a fazer com que eles subestimem o tempo total do ciclo, porque as fases pós{3}}construção são muito menos previsíveis.
Fase 3: pós{1}}processamento
O pós{0}}processamento é a fase com maior variabilidade e, na maioria dos programas, com maior duração total. Para peças de veículos impressas em 3D SLM, o pós{3}}processamento normalmente compreende:
Resfriamento e despoeiramento de construção:2–8 horas, dependendo do tamanho da peça e da taxa de resfriamento da câmara. Não pode ser acelerado sem risco de distorção térmica ou oxidação de ligas reativas.
Tratamento térmico de alívio de estresse:4 a 12 horas de ciclo, mais tempo de fila de espera pela disponibilidade do forno. Em instalações com um único forno compartilhado, o tempo de fila pode aumentar de dois a quatro dias.
Wire EDM ou remoção manual do suporte:30 minutos a 8 horas por peça, altamente dependente da geometria do suporte e da habilidade do operador. A etapa mais variável e{3}}dependente de mão de obra da sequência.
Acabamento de superfície (jateamento, usinagem ou eletropolimento):1–4 horas por peça para componentes automotivos típicos, mais tempo para peças com canais internos ou perfis externos complexos.
Inspeção dimensional (CMM):1–3 horas por peça, mais tempo de fila para disponibilidade do CMM. Se os resultados forem marginais, a re-medição e a revisão da disposição acrescentam mais tempo.
Um estudo de 2023 publicado no International Journal of Production Research analisou dados do ciclo de entrega de 31 programas de fabricação aditiva automotiva e descobriu que o pós{2}}processamento foi responsável por uma média de 58% do tempo total do ciclo de entrega. Em programas em que o ciclo de compilação era de 24 horas ou menos, a participação do pós{6}}processamento excedeu 70%. O estudo identificou o tempo na fila do forno e a remoção de apoio como os dois maiores contribuintes individuais, representando juntos aproximadamente 35% do tempo total do ciclo no programa médio.
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Comparativo de mercado do setor: o pós{0}}processamento é responsável por uma média de 58% do tempo total do ciclo de entrega para programas de impressão 3D de metal automotivo. Resumindo-criar programas (<24 hours), this share can exceed 70%. |
Fase 4: Inspeção de Qualidade e Documentação
A inspeção dimensional e a documentação de qualidade são frequentemente tratadas como a etapa final do pós{0}}processamento, mas merecem consideração separada porque são a fase com maior probabilidade de gerar ciclos de retrabalho. Uma peça que falha na inspeção do CMM ao final de um ciclo de dez{2}}dias não consome simplesmente uma hora adicional: ela entra novamente-na fila de pós{4}}processamento em qualquer etapa necessária para resolver a não{5}}conformidade, potencialmente adicionando vários dias ao ciclo total.
Parapeças de carro de impressão 3D de metalfornecido a clientes automotivos regulamentados pela IATF 16949-, os requisitos de documentação de qualidade são substanciais: relatórios dimensionais, certificações de materiais, registros de processo para cada etapa de pós{3}}processamento e rastreabilidade conectando cada peça aos seus registros de construção e lote. Montar este pacote de documentação após o fato - em vez de capturá-lo em tempo real durante a produção - pode adicionar um a dois dias ao ciclo, mesmo quando todas as peças estão em conformidade.
Fase 5: Embalagem, Logística e Recebimento do Cliente
A fase final é a mais curta, mas a menos controlável: tempo de trânsito do fornecedor até as instalações do cliente. Para programas automotivos com requisitos de entrega just{1}}in{2}}time, a confiabilidade do transporte público é tão importante quanto a velocidade do transporte público. Uma peça enviada no dia 12 de um compromisso de lead time de 14 dias não tem margem para exceção logística.
As quatro etapas pós-{0}}processamento que ampliam com mais frequência os ciclos de entrega
Tempo de fila de tratamento térmico
De todas as etapas de pós-{0}}processamento, o tempo da fila de tratamento térmico é o mais consistentemente subestimado no planejamento do ciclo de entrega. O recozimento para alívio de tensão não é opcional para peças de veículos impressas em 3D SLM: tensões residuais em-componentes de alumínio e aço SLM construídos podem se aproximar ou exceder o limite de escoamento do material, causando distorção ou falha prematura por fadiga se não forem tratados. O tratamento em si leva de quatro a doze horas. Mas em uma instalação onde um único forno atende a vários programas, a fila antes de qualquer construção pode durar dias, não horas.
Uma pesquisa do Centro de Tecnologia de Fabricação (MTC, Reino Unido) publicada em 2022 descobriu que a variabilidade da programação do tratamento térmico foi o maior contribuinte para a imprevisibilidade do tempo do ciclo de entrega em programas de fabricação aditiva, com um coeficiente de variação (CV) de 0.68 -, o que significa que o tempo real de espera do forno variou 68% em torno de sua média na prática. Em comparação, o CV da duração da construção foi de 0,09. Em outras palavras, a construção é quase nove vezes mais previsível do que a fila do forno.
A solução não é um tratamento térmico mais rápido - os tempos de ciclo são governados pela metalurgia, não pela preferência de rendimento. A solução é a programação dedicada do forno para programas recorrentes, agregação de lotes entre programas para maximizar a utilização do forno por ciclo e visibilidade-da capacidade do forno em tempo real para que os gerentes de programa possam cotar ciclos de entrega com base na disponibilidade real, e não presumida, do forno.
Variabilidade de remoção de suporte
Remoção da estrutura de suporte paraPeças de veículos para impressão 3D SLMé a etapa mais{0}}dependente do operador na sequência de pós-processamento e a mais sensível à geometria da peça. Os suportes acessíveis com ferramentas padrão levam alguns minutos para serem removidos. Suportes em espaços confinados, em paredes finas ou em canais internos podem exigir ferramentas especializadas, trabalho manual prolongado ou até mesmo corte por EDM - levando horas em vez de minutos e introduzindo o risco de danos à superfície da peça.
Um estudo realizado pela EOS GmbH e pela Universidade Técnica de Munique (2021) descobriu que o tempo de remoção do suporte para conjuntos de suportes automotivos SLM variou por um fator de 3,8× entre os operadores mais rápidos e mais lentos que executam a mesma operação. Esta variabilidade se traduz diretamente na imprevisibilidade do ciclo de entrega: uma peça que leva 45 minutos para ser desmantelada por um operador leva quase três horas com outro, e nenhum valor é comunicado ao cliente na cotação original do prazo de entrega.
O projeto-para fabricação-de aditivos-(DfAM) é a principal mitigação. Peças reprojetadas com volume de suporte minimizado, saliências{4}}autossustentáveis e pontos de fixação de suporte acessíveis mostram consistentemente reduções no tempo de remoção de suporte de 30 a 50% na experiência de produção da Sunhingstones. Para programas automotivos recorrentes, a Sunhingstones realiza uma revisão DfAM de todos os novos designs de peças antes da qualificação de produção, visando especificamente a eficiência de remoção de suporte juntamente com a otimização geométrica.
Produção de inspeção CMM
A inspeção da máquina de medição por coordenadas (CMM) é o portão de qualidade que toda peça metálica automotiva impressa em 3D deve passar antes do envio. Para programas com tolerâncias restritas em múltiplas dimensões críticas - típicas de componentes estruturais automotivos - a medição CMM de uma única peça pode levar de uma a duas horas, incluindo fixação, medição e geração de relatórios. Em uma instalação com um CMM e vários programas simultâneos, a fila de inspeção pode estender os ciclos de entrega em um dia inteiro de trabalho ou mais.
A solução escalonável é o controle estatístico de processos (SPC). Depois que um processo de produção tiver demonstrado capacidade consistente - normalmente evidenciada por um Cpk maior ou igual a 1,33 em dimensões críticas em um estudo de capacidade de 30 ou mais peças, - 100% da inspeção CMM pode ser substituída por inspeção baseada em amostragem-com monitoramento SPC. Um artigo de 2022 no Journal of Manufacturing Systems descobriu que a transição da inspeção 100% CMM para a amostragem baseada em SPC reduziu a contribuição do tempo do ciclo de inspeção em 64% em um programa recorrente de fabricação aditiva automotiva, sem aumento nas fugas de campo.
Loops de retrabalho e re{0}}inspeção
O retrabalho é o modo de falha pós{0}}processamento com maior impacto no tempo do ciclo de entrega, porque é não linear: uma peça que requer retrabalho não perde simplesmente o tempo necessário para executar o retrabalho - ela perde sua posição em todas as filas posteriores (forno, CMM, acabamento) e deve-entrá-las novamente, muitas vezes no final. Um evento de retrabalho que leva quatro horas de trabalho real pode adicionar de quatro a oito dias de tempo decorrido ao ciclo de entrega se acionar o novo-enfileiramento em uma instalação restrita.
A mitigação mais eficaz é o controle do processo upstream: garantir que os parâmetros de construção, o projeto de suporte e o ciclo de tratamento térmico sejam suficientemente validados antes da produção para que os eventos de retrabalho sejam raros. Para peças de veículos de impressão 3D SLM, a Sunhingstones visa um rendimento de primeira-passagem de 97% ou mais como critério de prontidão para produção. Programas que não conseguem demonstrar esse rendimento na qualificação não são liberados para produção em série, independentemente da qualidade de impressão, pois o risco de retrabalho representa uma exposição inaceitável ao ciclo de entrega.
Estudo de caso: Reduzindo o tempo do ciclo de entrega de peças de veículos para impressão 3D SLM na Sunhingstones
Em meados de{6}}2023, um fornecedor automotivo alemão de nível 1 contratou a Sunhingstones para produzir uma série de protótipos de suportes de suspensão de alumínio AlSi10Mg e depois fazer a transição do programa para produção em série de 120 unidades por mês. O ciclo inicial de entrega do protótipo foi de 18 dias -, que o cliente aceitou para desenvolvimento, mas declarou ser comercialmente inaceitável para fornecimento em série, onde sua linha de montagem exigia um ciclo máximo de 10-dias do pedido até o recebimento.
Análise do tempo de ciclo
A equipe de engenharia de produção da Sunhingstones conduziu uma análise detalhada do tempo de ciclo no programa do protótipo, medindo o tempo decorrido para cada fase:
Preparação e agendamento da compilação: 1,5 dias (incluindo 1 dia de espera na fila da máquina)
Construção SLM: 1,2 dias (28 horas com espessura de camada de 40 μm)
Resfriamento e despulverização: 0,4 dias
Tratamento térmico (incluindo fila de forno): 3,1 dias (ciclo de 0,5 dias, fila de 2,6 dias)
Remoção de suporte: 1,8 dias (manual, variável)
Usinagem CNC de superfícies de interface: 1,2 dias
Jateamento de contas: 0,3 dias
Inspeção e relatório do CMM: 1,4 dias (incluindo um evento de re-medição)
Montagem de documentação e preparação de envio: 0,8 dias
Total: 11,7 dias após o-tempo decorrido de processamento de um total de 18,0 dias - 65% do ciclo. Somente a fila do forno foi responsável por 14% do tempo total do ciclo.
Ações de Melhoria
Com base na análise, a Sunhingstones implementou as seguintes alterações antes do lançamento da produção em série:
Programação de forno dedicado:Um horário fixo de alívio do estresse foi reservado duas vezes por semana exclusivamente para este programa, eliminando a fila média de 2,6 dias. O tempo decorrido do tratamento térmico caiu de 3,1 dias para 0,7 dias.
Redesenho do suporte DfAM:A orientação da versão foi modificada e três recursos de anexo de suporte foram reprojetados como auto{0}sustentáveis. Tempo de remoção manual reduzido de 1,8 dias para 0,7 dias.
Processamento paralelo:A inspeção do CMM foi iniciada em peças concluídas da mesma construção antes que todas as peças tivessem terminado o pós-{0}}processamento, permitindo que a documentação começasse a ser construída em paralelo, em vez de sequencialmente. Tempo de montagem da documentação reduzido de 0,8 para 0,3 dias.
Qualificação SPC:Um estudo de capacidade de 30 partes estabeleceu Cpk maior ou igual a 1,41 em todas as oito dimensões críticas. A inspeção do CMM fez a transição para amostragem de 20% com monitoramento do SPC. O tempo decorrido da inspeção foi reduzido de 1,4 dias para 0,4 dias.
Resultado
Ciclo de entrega de produção em série alcançado: média de 9,2 dias, com um máximo de 10,1 dias nos primeiros seis meses de produção. A eliminação da fila do forno foi o maior contribuinte, respondendo por 2,4 dos 8,8-dias de melhoria. O rendimento de primeira passagem manteve-se em 98,3% nas primeiras 720 unidades produzidas.
Resultado: Ciclo de entrega reduzido de 18 dias para 9,2 dias - uma redução de 49%. O tempo decorrido de-pós-processamento foi reduzido de 11,7 dias para 5,8 dias. Primeiro-rendimento de 98,3% em 720 unidades em produção em série.
Padrões da indústria e o cenário da fabricação de aditivos automotivos
O envolvimento do setor automotivo com a impressão 3D de metal acelerou significativamente desde 2020. De acordo com o Relatório Wohlers de 2023, o setor automotivo foi o maior-setor de uso final para fabricação aditiva de metal em receita pelo terceiro ano consecutivo, respondendo por aproximadamente 22% da produção total de peças AM de metal. A transição de protótipos-apenas para aplicações de produção em série está bem encaminhada, com suportes estruturais, coletores de resfriamento e componentes de suspensão leves entre as categorias de peças mais ativamente qualificadas.
IATF 16949:2016, o padrão de gerenciamento de qualidade automotiva, atualmente não contém requisitos específicos de-fabricação{3}}aditiva, mas seus requisitos gerais para controle de processos, qualificação de processos especiais e análise de sistemas de medição se aplicam a peças metálicas de automóveis impressas em 3D e seu pós{5}}processamento. Os clientes do setor automotivo estão cada vez mais anexando anexos de qualidade específicos-de AM aos contratos de qualidade de seus fornecedores, especificando requisitos para validação de parâmetros de construção, rastreabilidade pós{8}}processamento e documentação do ciclo de entrega.
A Associação Europeia de Fabricantes de Automóveis (ACEA) e a cadeia de abastecimento automóvel europeia mais ampla têm sido participantes ativos na definição de padrões de fabrico aditivo através do envolvimento com o comité F42 da ASTM International e o comité TC261 da ISO sobre fabrico aditivo. A ESTA (Associação Europeia de Fumo e Tabaco) destacou separadamente em sua orientação para a cadeia de fornecimento que a rastreabilidade da fabricação - da qual a documentação pós{4}}processamento é um elemento central - é cada vez mais uma expectativa não{6}}negociável em todos os setores industriais regulamentados, incluindo o automotivo. Esse impulso-intersetorial em direção a fluxos de trabalho de pós-processamento-documentados e rastreáveis é diretamente relevante para fornecedores dePeças metálicas automotivas impressas em 3Dbuscando construir relacionamentos duradouros com OEMs.
A Sunhingstones alinha sua prestação de serviços de impressão 3D de metal automotivo com os princípios da IATF 16949, a certificação ISO 9001 e os requisitos de qualidade específicos-do cliente. Os compromissos do ciclo de entrega são baseados em durações de fases medidas e na programação documentada do forno - e não nos valores de melhor -caso assumidos - garantindo que o prazo de entrega cotado reflita o fluxo de trabalho de produção real.
Uma lista de verificação prática para avaliar o risco de entrega pós{0}}processamento
Ao qualificar um provedor de serviços de impressão 3D de metal para produção em série automotiva, as perguntas a seguir abordam diretamente os riscos do ciclo de entrega pós-processamento descritos neste artigo:
O fornecedor possui capacidade de forno dedicada para programas recorrentes ou o tratamento térmico é programado de forma compartilhada,-por ordem de chegada-primeiro{2}}a ser atendido?
O fornecedor pode fornecer dados de tempo de ciclo medidos fase{0}}por{1}}fase de programas existentes, em vez de totais estimados?
A revisão do DfAM foi conduzida para minimizar o volume de suporte e a complexidade de remoção?
Qual é o rendimento de primeira{0}}passagem documentado do fornecedor para a liga e a geometria da peça em questão?
A inspeção CMM é 100% por peça ou a amostragem-baseada em SPC foi qualificada para o programa?
Como o fornecedor lida com o retrabalho? Existe um procedimento documentado de re-enfileiramento e como o tempo de retrabalho é comunicado ao cliente?
O ciclo de entrega citado inclui todas as etapas de pós-{0}}processamento e montagem da documentação ou apenas o tempo de criação?
Qual foi o desempenho{0}}de entrega pontual do fornecedor para programas automotivos nos últimos 12 meses?
Um fornecedor que consegue responder a todas essas perguntas com dados medidos, em vez de estimativas, quase certamente investiu no design do fluxo de trabalho de pós-processamento que possibilita um desempenho consistente de entrega automotiva. Um fornecedor que cota o ciclo de entrega com base apenas no tempo de construção, não o faz.
Perguntas frequentes (FAQ)
Essas perguntas refletem as preocupações mais comumente levantadas por engenheiros automotivos e gerentes de compras ao avaliar os compromissos do ciclo de entrega de peças metálicas de impressão 3D para automóveis - e abordam a lacuna entre os prazos de entrega cotados e reais descritos na abertura deste artigo.
Q1: Por que o prazo de entrega citado para peças de veículos de impressão 3D SLM costuma ser mais longo do que o esperado?
Porque a maioria das cotações de lead time são baseadas principalmente no tempo de construção, que é o elemento mais visível e previsível do ciclo de entrega. Pós-processamento - tratamento térmico, remoção de suporte, acabamento superficial, inspeção e documentação - normalmente são responsáveis por 55–65% do tempo total de ciclo decorrido e sua duração é significativamente mais variável do que a construção. Um fornecedor que cita dez dias com base em uma construção de 28 horas sem levar em conta o tempo de fila do forno, a duração da remoção do suporte e o agendamento de inspeção está sistematicamente subestimando o ciclo de entrega.
Q2: Qual é o ciclo de entrega total realista mais rápido para peças metálicas de impressão 3D em alumínio ou aço?
Para componentes pequenos e médios de alumínio AlSi10Mg ou aço 316L com requisitos de pós-{2}}processamento padrão, um serviço de impressão 3D de metal bem{3}}organizado pode atingir de 7 a 10 dias no total, desde o pedido até a remessa, em volumes baixos. Alcançar isso de forma consistente requer programação de forno dedicada, geometria de suporte-otimizada pelo DfAM e inspeção qualificada-do SPC. Para geometrias mais complexas que exigem HIP, usinagem de precisão ou ciclos prolongados de tratamento térmico, 12 a 16 dias é uma referência mais realista. Programas de titânio e outras ligas reativas normalmente requerem no mínimo 14 a 20 dias.
P3: Como o tempo de fila do forno afeta os ciclos de entrega e o que pode ser feito a respeito?
O tempo de fila do forno é consistentemente a maior fonte de variabilidade do ciclo de entrega em programas de peças de veículos de impressão 3D SLM. Em ambientes de forno-compartilhados, o tempo de fila é em média de 1,5 a 3 dias e varia significativamente de semana para semana. A solução mais eficaz é um acordo de agendamento de forno dedicado para programas recorrentes - um intervalo de tratamento reservado que funciona em uma cadência fixa, independente da demanda de outros programas. A Sunhingstones implementa programação dedicada para todos os programas de produção em série automotiva acima de 30 unidades por mês.
P4: O design-para fabricação de-aditivos-(DfAM) realmente afeta o tempo do ciclo de entrega?
Significativamente, sim. O volume de suporte determina diretamente o tempo de remoção do suporte, que é a etapa de pós{1}}processamento mais variável. Os dados de produção da Sunhingstones mostram que as peças otimizadas-DfAM exigem consistentemente de 30 a 50% menos tempo de remoção de suporte do que equivalentes orientados convencionalmente. O estudo da EOS/TU Munique citado neste artigo encontrou uma variação de 3,8× no tempo de remoção entre operadores na mesma peça - O DfAM reduz tanto a média quanto a variância desse tempo. Para programas automotivos com prazos de entrega apertados, a revisão do DfAM antes da qualificação para produção não é opcional; é uma atividade de mitigação de risco de entrega.
P5: Como a Sunhingstones garante compromissos de ciclo de entrega para peças metálicas automotivas impressas em 3D?
A Sunhingstones cita ciclos de entrega com base em durações de fase medidas de programas de produção comparáveis, e não em números estimados de melhor-caso. A programação do forno é confirmada antes que um compromisso de entrega seja feito para qualquer programa acima de 20 unidades. O rendimento do CMM é avaliado em relação à carga atual do programa e a qualificação do SPC é concluída antes do lançamento da série para todos os programas recorrentes. O desempenho-de entrega pontual para programas automotivos é monitorado em relação a uma meta de 95% de pontualidade-até a data de entrega cotada.
P6: O que devo incluir em uma solicitação de cotação (RFQ) para obter uma estimativa precisa do ciclo de entrega de peças de veículos para impressão 3D SLM?
Inclua o seguinte em sua RFQ: dados CAD completos na geometria de produção final (não uma variante de protótipo); o acabamento superficial necessário em cada superfície funcional; a especificação do material aplicável e qualquer requisito de tratamento térmico; a documentação de qualidade exigida (relatório CMM, certificado de material, registros de processo); o volume anual ou mensal; e a frequência de entrega necessária (semanalmente, quinzenalmente-semanalmente, mensalmente). Com essas informações, um fornecedor pode cotar um ciclo de entrega com base na sequência real de pós{2}}processamento necessária - e não em uma estimativa genérica que omite as etapas que levam mais tempo.
Conclusão: o ciclo de entrega é todo o processo, não apenas a construção
O gerenciador do programa no cenário de abertura não teve problemas de impressão. A construção do SLM foi rápida, precisa e dentro do cronograma. O que faltava era um fluxo de trabalho de pós-{2}}processamento projetado para corresponder ao ciclo de entrega que o cliente precisava - e uma cotação do ciclo de entrega que refletisse o tempo real decorrido de cada fase, não apenas a duração da construção do título.
Para cadeias de fornecimento automotivas, onde a precisão da entrega é uma obrigação contratual e uma janela perdida acarreta consequências financeiras reais, o ciclo de entrega de peças metálicas impressas em 3D deve ser projetado tão deliberadamente quanto as próprias peças. Isso significa capacidade de forno dedicada, geometria de suporte otimizada-DfAM, inspeção qualificada-SPC, processamento paralelo sempre que possível e compromissos de ciclo de entrega baseados em dados de fase medidos.
A Sunhingstones demonstrou na produção em série que é possível obter uma redução do ciclo de entrega de 18 para 9,2 dias sem alterar o processo SLM, a liga ou o design da peça - simplesmente projetando o fluxo de trabalho de pós{3}}processamento para atender aos requisitos do cliente automotivo. Se a sua organização está enfrentando desafios no ciclo de entrega com um programa de serviço de impressão 3D de metal existente, ou está planejando um novo programa de peças de veículos de impressão 3D SLM e precisa de suporte realista no planejamento do tempo de ciclo, a equipe de engenharia de produção da Sunhingstones está disponível para ajudar.
Referências e leituras adicionais
As seguintes fontes informaram os dados e conteúdo técnico citados neste artigo:
Instituto Fraunhofer de Tecnologia Laser (2022). Comparando o desempenho de entrega de manufatura aditiva em cadeias de suprimentos automotivas. Fraunhofer ILT. www.ilt.fraunhofer.de/en/press/press-releases/2022-fabricação-de aditivos-automotive-benchmarking.html
Centro de Tecnologia de Manufatura (2022). Variabilidade de programação de tratamento térmico na fabricação aditiva: análise de dados de produção. CTM Coventry. www.the-mtc.org/research/additive-fabricação
Liu, Y. et al. (2023). "Decomposição do ciclo de entrega e análise do tempo pós{4}}processamento em programas de fabricação aditiva automotiva." Jornal Internacional de Pesquisa de Produção, 61(14), pp. 4821–4838. doi.org/10.1080/00207543.2022.2129465
EOS GmbH e Universidade Técnica de Munique (2021). Variabilidade do operador na remoção do suporte SLM: um estudo do tempo de produção. Relatório Técnico EOS. www.eos.info/en/additive-fabricação/pesquisa-desenvolvimento
Park, S. et al. (2022). "Estratégia de inspeção-baseada em SPC para componentes automotivos de fabricação aditiva: tempo de ciclo e resultados de qualidade." Journal of Manufacturing Systems, 64, pp. 390–401. doi.org/10.1016/j.jmsy.2022.06.018
Wohlers Associados (2023). Relatório Wohlers 2023: Impressão 3D e Manufatura Aditiva - Situação Global da Indústria. Wohlers Associados. www.wohlersassociates.com/wohlers-relatório
ASTM International - ASTM F3303: Padrão para Fabricação Aditiva - Métodos de Pós-Processamento. www.astm.org/f3303.html
IATF 16949:2016. Requisitos do Sistema de Gestão da Qualidade para Produção Automotiva e Organizações de Peças de Serviço Relevantes. Força-Tarefa Automotiva Internacional. www.iatfglobaloversight.org/iatf-16949/iatf-169492016
ACEA (Associação Europeia de Fabricantes de Automóveis) - Documento de Posição sobre Fabricação Aditiva em Cadeias de Fornecimento Automotivas (2022). www.acea.auto/publication/position-fabricação de-aditivos-de papel
ESTA (Associação Europeia de Tabagismo e Tabaco) - Orientação sobre rastreabilidade da cadeia de suprimentos e documentação de fabricação (2023). Referenciado para contexto-de rastreabilidade de fabricação entre setores. www.esta.org