消费品品牌如何转变其增材制造业务？

虽然增材制造长期以来一直是消费品开发的一部分，但它在产品制造方面具有巨大的创新潜力。

然而，谈论它的潜力是一回事。建立高效、可扩展的 AM 运营，为客户和公司的底线带来价值，则完全是另一回事。

本文将深入探讨高效 AM 工作流程面临的挑战，并重点介绍帮助设置 AM 运营取得成功的解决方案。

消费品行业的增材制造

复杂的因素正在塑造消费品行业，为企业带来新的运营问题。

一方面，品牌继续适应电子商务的数字化趋势。同时，数字化转型的兴起也带来了直接面向消费者的销售等新的商业模式。

另一方面，品牌必须应对在消费者接受可持续性的压力与实际销售量之间找到平衡的挑战。这些压力，再加上一直以来都需要快速增长，同时缩短交货时间和应对需求波动，推动了端到端供应链的复杂性。

消费品制造通过这些宏观和微观趋势从全球采购转向近源采购、延迟到即时、手动到自动化。

增材制造是消费品公司用来推动弹性和创新的最新技术之一。

AM 在消费品行业的商业案例是能够加速产品设计和原型制作、定制产品、实现减少浪费的精益生产流程，以及生产传统制造方法难以实现的复杂性/功能性增强的零件。

另请阅读：消费品行业使用 3D 打印的 10 种令人兴奋的方式

AM 的这些优势共同促成了新的商业模式和运营效率机会，早期采用者可以利用这些机会获得竞争优势。

也就是说，在内部使用 AM 并非没有挑战。如果管理不当，AM 运营很快就会陷入低效的泥潭，从而减慢订单履行速度并阻碍可扩展的增长。

那么增材制造工作流程效率低下的迹象有哪些，哪些解决方案可以帮助优化它？

管理消费品行业 AM 运营的四大挑战

1. 3D 打印原型和零件的复杂内部订购

大多数使用 AM 的消费品公司每年生产数百个甚至数千个零件。这意味着 AM 实验室和设施每天都会收到数十个生产订单，这给经常需要手动处理订单的实验室技术人员和管理人员带来了很大压力。

考虑这个欧莱雅 3D 打印实验室的订购工作流程示例。订购原型的典型场景需要欧莱雅的工程师发送包含生产要求和 3D 设计文件的电子邮件，甚至将 U 盘带到 3D 打印实验室进行 3D 打印。

在后端，3DLab 助手必须计算订单成本。虽然每个零件的成本是固定的，但有时，当客户订购数百个零件时，必须创建特殊价格来反映这一点。

任何必须处理这样一个工作流程的经理都会确认它是不可扩展的，并且手动成本计算和订单管理给流程带来的价值很小。

那么，AM 经理可以做些什么来简化订购流程呢？

在欧莱雅的案例中，该公司找到了投资 AM 工作流程管理工具的解决方案，这些工具有助于自动化订单提交和处理。

目前市场上存在几种这样的解决方案。更先进的增材制造管理软件提供了设置链接到后端系统的基于 Web 的请求门户的能力。

借助门户网站，希望 3D 打印文件的工程师和设计师可以从预先设计的选项中进行选择，并且可以在几分钟内查看其零件的价格和交货时间。

然后，这些信息会自动传输到后端系统，AM 实验室经理可以在其中跟踪请求、确定优先级并安排生产。

通过自动化简化和标准化订单提交，AM 实验室和设施可以加快订单履行。这会直接影响交货时间，无论是交付还是产品开发。

2.集中孤立的数据

数据往往由内部部门组织。 AM 车间、财务、行政和其他部门需要不同的信息来完成他们的工作，而那些经常重叠但不一致的数据的单独集合位于不同的孤岛中。

随着数据数量和多样性的增长，孤岛也在继续增长。

在 AM 中，这种孤岛的出现通常是因为用于组织项目和安排 AM 生产的不同、过时的数据管理系统（例如电子表格）。

然而，AM 生产计划、预测和报告通常是协作活动，这意味着它们通常需要来自不同部门的信息。此外，最终的文档往往是数据和文件多次交换的结果。

经验会告诉您，在电子表格中收集数据并通过电子邮件进行交换很容易出现重复甚至错误的数据。使用电子表格的团队往往会发现很难跟踪来回传递的类似文件，有时甚至最终会使用或共享错误的版本。

这告诉我们，电子表格不能真正支持快速决策，也不适合建立工作流程透明度和实时访问数据。

如何消除增材制造中的数据孤岛？

为了实现部门之间的紧密协作和数据共享，建议建立一个集中的、连接驱动的生产管理平台。

虽然许多消费品公司已经使用 ERP 软件来管理其运营，但事实证明，此类软件不足以组织、跟踪和执行 AM 生产。

消除增材制造中的孤岛是增材制造 MES 平台最关键的功能之一。它意味着 MES 平台能够连接生产和运营系统，以便它们可以相互通信以实现最高效率。

Additive MES 软件允许组织连接其所有内部 AM 工作流程（例如，通过与 ERP 和 PLM 的 API 集成）和生产中心（通过集中平台），如果它在多个地点运营。以这种方式数字化工作流程有助于避免容易出错的手动操作，例如将数据从一个系统重新输入到另一个系统。

最后，连接的流程可确保您拥有完整的可见性并在多个站点之间保持统一的操作。

3.转向按需增材制造

为了寻求更可持续的体验，许多消费品品牌正在探索本地化、按需生产的选择。

增材制造为越来越多的产品提供了这样的选择，例如鞋类、眼镜、玩具和体育用品。

然而，建立按需增材制造设施不仅仅是购买增材制造系统。由于增材制造与传统制造不同，在按需生产模式中使用增材制造需要进行重大的变革。

一种有助于推动按需增材制造的解决方案是数字库存。

数字库存是一种软件应用程序，可存储有关您要 3D 打印的零件的所有相关信息，包括 CAD 模型和生产要求。

存储 AM 零件的单个数字系统可以轻松直接地找到设计文件和有关零件的所有必要数据，例如所需的工艺和材料。

要充分受益于数字库存，必须将其与您的其他 IT 系统（如 ERP 和 MES）连接起来。将您的虚拟库存和生产管理软件以数字方式连接起来，您只需点击一下按钮即可订购零件并将其发送进行生产，最终节省大量时间和精力。

另请阅读：数字库存可以支持您的增材制造运营的 4 种方式

4.提高 AM 运营效率

提高 AM 部门和工厂的运营效率绝非易事。许多此类设施依赖静态生产计划工具，几乎无法提供实时可见性。如果没有可见性，完全了解 AM 系统的利用率和容量就会变得困难。

与此同时，保持和/或提高增材制造产品的一致性和质量对制造商提出了另一个挑战。过程可变性在增材制造中仍然很常见，这使得可重复的质量成为许多人难以实现的目标。

为了提高 AM 的效率，公司需要一个集中的管理系统来控制整个过程并在管理成本的同时提高质量。

例如，附加 MES 促进了无纸化工作流程，有助于让利益相关者保持一致，同时通过自动化实施可重复的流程。

此外，高级 MES 可以创建完整记录且安全的审计跟踪并提供修订控制，这对于遵守 ISO 9001 等标准至关重要。

重要的是，领先的 AM 管理解决方案允许公司链接他们的 AM 系统并将机器数据输入 MES。访问 AM 系统的数据可以更轻松地安排 AM 作业并监控构建状态、材料水平、机器正常运行时间和利用率。

有了这些数据，AM 经理就可以与操作员一起找出瓶颈，例如性能不佳的设备，并采取主动措施来提高吞吐量和质量。

简化 AM 运营以获得竞争优势

随着消费品公司采用增材制造进行原型设计和生产，他们需要准备好应对管理复杂 AM 工作流程的挑战。

Additive MES 软件旨在通过流程的自动化和协调来减轻 3D 打印工作流程的复杂性。通过简化增材制造业务，消费品行业的公司将自己定位于更快、更可靠地 3D 打印部件。

同时，他们可以借助先进的增材制造 MES 软件为增强可追溯性、团队沟通和决策奠定基础。

综上所述，很明显，为 AM 提供正确解决方案的公司将获得卓越的绩效回报，为创新和增长释放更多资源。

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