为增材制造中的制造执行系统建立业务案例

无论您是使用增材制造进行快速原型制作或备件批量生产，还是想推进批量制造，您都需要制定可靠的生产管理策略来平稳高效地运行。

在本文中，我们深入分析了您如何使用增材制造 MES 软件来克服增材制造生产不同阶段的挑战，并确保增材制造业务的增长和效率。

管理增材制造业务的 9 个关键挑战

1.提高生产效率

在竞争激烈的 AM 行业中，组织必须保持敏捷、创新并始终努力提高生产效率。

然而，在提高生产力方面，增材制造制造商面临着许多挑战，例如高库存、手动流程、计划外停机和缺乏可见性。

如果没有使组织能够相应地调整其流程的系统，AM 制造商将难以提高效率并确保他们从对 AM 技术的投资中获得价值。

2.衡量您的 AM 系统的生产力

制造效率也受到设备使用的严重影响。如果设备没有以最佳性能运行，那么它就无法产生足够大的产量来支付初始投资。

那么，您如何衡量制造设备的生产率？您如何获得洞察力以改进流程？

如果没有合适的技术，衡量您的 AM 生产线的生产力将变得艰巨。如果您使用电子表格、纸张或不同的软件平台，则尤其如此。

手动、断开连接的工具不足以完成跟踪和测量 AM 系统生产力的任务。它们根本无法提供有效运行 AM 生产所需的可见性级别。

3.标准化操作流程

标准化制造和运营流程对于成功至关重要。

缺乏标准化会导致整个工作流程效率低下。例如，如果内部团队没有标准化的方式来接收来自其他业务领域的订单，那么订购流程就会变得非常耗时，无休止的电子邮件通常成为常态。

4.杂乱无章的请求管理

对于许多 AM 部门，AM 请求提交阶段仍然是一个手动的、杂乱无章的过程。

设计文件和生产要求通常通过电子邮件发送，数据存储在共享文件夹和电子表格中。这种方法在处理少量请求时不会构成挑战。

然而，随着请求数量增长到数百甚至数千，对于负责验证所有请求的项目经理来说，处理大量项目很快变得费力。

有时可能会丢失重要信息，或者发送的文件类型不正确，从而进一步使提交过程变得混乱。

如果没有标准化的方式来接收请求，对于大多数 AM 项目和生产经理来说，对请求进行排序和优先排序就变成了一个容易出错且耗时的过程。

5.对容量没有清晰的认识

AM 制造商必须了解他们的能力，以便能够有效地规划生产并随着生产的增长进行扩展。

然而，在依赖孤立数据的同时预测未来需求和规划容量是失败的秘诀。

使用不同的、未连接的系统意味着数据在使用之前通常需要手动同步。它不仅会增加时间，而且还会使数据过时甚至无法使用。

如果无法实时了解产能，AM 制造商将难以充分了解其当前产能，从而导致对未来产能需求的预测不准确。

6.使用不合适和过时的技术来计划和安排生产

除了产能规划，AM工厂的生产活动规划也面临挑战。 AM 制造商经常努力提高吞吐量并在 AM 车间安排每分钟的活动。

虽然您的 ERP 系统可能包括用于主生产计划和物料需求计划的计划模块，但问题只是这些计划系统都不是为安排您的工厂而设计的。

许多 AM 制造商试图使用旧系统或数据处理工具进行生产计划和调度，这些工具无法完成任务。

如果没有正确的工作工具，就很难为可能出现的意外优先级和变化留出空间。处理变化并不总是那么容易，可能需要像从头开始创建新的生产计划一样多的努力。

7.缺乏连通性

AM 车间使用的如此多的技术和手动解决方案可能导致生态系统支离破碎，缺乏整体互操作性。

如果没有互操作性，制造商就无法集成他们用来创建无缝工作流程的不同软件解决方案。

此外，他们无法将他们的 AM 机器连接到他们的软件系统，这意味着对实时数据的访问，如性能、机器效率或故障率，仍然处于锁定状态。

因此，无法实时了解 AM 操作和性能，这可以帮助制造商更好地了解他们的流程并对其进行改进。

8.满足合规性和可追溯性要求

AM 越来越多地用于高度管制的行业，如航空航天和医疗。对于这些行业的制造商来说，只提供最高质量的产品是一项基本要求。

为此，制造商必须建立一个控制、电子文档和审计跟踪系统，以便在审计或召回事件中实现完整的产品和过程可追溯性。遵守此法规需要收集和控制数据。

然而，多个数据系统和手动流程容易出错，难以实现深度可追溯性。

因此，与合规性保持一致和记录合规性以及降低违规可能性的过程变得繁重且效率低下。

9.与制造合作伙伴联系

虽然您的 AM 部门可能拥有许多 AM 技术，但您可能仍在将部分 AM 项目或任务（例如后处理）外包给合作伙伴。

如果没有合适的系统，AM 项目经理会通过电话或电子邮件与外包合作伙伴沟通，并使用电子表格管理外包工作。

由于两个原因，这些过程效率低下。

首先，它们无法提供对数据的即时访问，例如订单状态，因为您必须致电或发送消息给人们以获取所需的信息。其次，以这种方式传达需求和成本也会浪费时间，项目经理可以将这些时间用于更高价值的任务。

用合适的技术解决增材制造挑战

尽管许多制造商每天都面临这些挑战，但只有少数制造商通过增材制造执行系统 ​​(MES) 实现自动化的竞争优势。

Additive MES 软件使制造商能够建立一个无纸化或数字化系统来管理从导入设计数据到调度生产和后处理步骤的整个数字线程，以及对修订和设计变更的控制。

在我们了解附加 MES 系统的基本功能之前，了解每个功能如何适合 MES 系统的五个关键支柱之一会很有帮助：

• 制定计划并按时完成： 安排 AM 作业并让操作员在仪表盘图形上查看实时进度；这一切都完全可以访问。

• 强制执行可重复的流程： 长期成功的关键是可重复性；确保您的流程（正如其定义的那样）一次又一次地得到遵循。

• 为持续改进创建丰富的数据集： 对捕获的数据采取行动对于推动改进至关重要；更容易识别和解决隐藏的低效率。

• 提高可见性和可追溯性： 打破从顶层到车间以及工作流程步骤之间的业务孤岛。

• 降低成本 ：通过自动化释放劳动力成本，优化运营以实现更高的投资回报率。

现在，让我们看看 MES 功能如何支持这些支柱中的一个或多个。

1.简化请求管理

先进的附加 MES 软件通过提供集中的请求提交门户，帮助您减少手动提交任务所花费的时间。

由即时定价引擎提供支持的订购门户可自动执行 AM 请求的分析和定价过程。

它还可以预先配置为仅接受某些 CAD 文件格式、技术和材料，以及您的 AM 部门认为重要的其他参数。

最终，这意味着用户上传的任何文件都必须满足 AM 部门在提交任何请求之前设置的要求。

这不仅有助于标准化提交过程，而且还节省了时间，减少了来回电子邮件对话。

MES软件还为用户提供了个性化的仪表盘，用户可以自行登录查看订单状态。

从使用 AM 的设计师和工程师的角度来看，订购门户有助于创造更好的用户体验，增强对技术的信心。

2.使用数字零件目录简化库存管理

增材制造使数字库存的前景成为现实。从数字文件生产零件的能力为分布式制造开辟了新的机会。

这对于备件的生产来说尤其令人兴奋，因为通常可以更经济地按需生产需求较低的零件。

但是，要使其有效，制造商需要详细而准确的库存数据，这些数据可以在正确的时间提供给正确的用户。

具有数字库存功能的 Additive MES 平台对于帮助制造商建立可重复的备件生产至关重要。

例如，一些增材制造执行系统提供了一个数字目录，使查找设计文件和零件的所有必要数据（例如所需的工艺和材料）变得尽可能简单和直接。

然后点击一个按钮，订单就可以通过MES系统发送进行生产，最终节省了大量的时间和精力。

此外，数字库存使 AM 制造商能够将生产数据保存在一个经过验证的单一系统中，确保每次都根据其规格生产零件。最终，这有助于建立支持可扩展性的可重复流程。

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3.了解产能和计划生产

使用 MES 软件管理生产过程为完全控制生产计划和调度打开了大门。通过访问实时机器可用性等数据，车间操作员可以优化机器利用率、可视化产能并快速响应调度变化。

例如，当订单进来时，生产经理可以使用系统根据特定机器和材料在构建中分配订单，然后将构建放入计划中。计划人员可以通过在日历样式的工作流图表上拖放构建来查看和编辑计划。

用户还可以为 AM 订单设置优先级并分配每天可用的总容量。此外，根据材料、交货日期或优先级自动分配零件以构建作业的能力降低了出错的可能性，并进一步简化了调度。

最终，使用附加 MES 软件进行产能规划过程有助于优化资产使用并避免生产瓶颈，从而对整个供应链产生积极影响。

4.整合机器数据以优化生产

想象一下这样一种情况，生产计划人员和机器操作员可以在实时仪表板上看到 AM 机器的性能。

配备了实时查看正在发生的事情的能力，经理可以与操作员一起识别性能不佳的设备并采取主动措施并保持整体设备效率。

这些知识也适用于生产计划，因为生产经理可以更好地安排机器的使用，从而更好地准备机器以在更短的时间内获得更高的产量。

将机器数据集成到 MES 软件中不仅可以提供实时机器数据，还可以提供历史机器数据，包括每次构建的打印参数和结果。正是这些信息让您的 AM 生产团队清楚地了解哪些参数导致了最高质量的构建。

这是通过附加 MES 进行机器监控的方式，可以深入了解性能和质量，从而实现持续改进和优化。

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5.协调后处理和质量管理工作流程

采用增材制造进行生产时，考虑后处理管理和质量管理的策略至关重要。

通过 MES 软件进行数字化提供了一种简化此过程的宝贵方法。

MES 软件可确保生产和后期生产阶段之间的数据无缝流动。它允许您建立一系列后处理操作并遵守它，因此后处理操作员知道需要完成什么步骤以及何时完成。

QA 管理的数字化是增材制造 MES 软件对 AM 制造商的另一个好处。例如，AMFG 的 MES 软件有一个 3D 查看器，可以让操作员更准确地检查零件及其属性。

它还提供了从外部数据源（如传感器和条形码）导入报告的可能性，从而提供了一种更快的方式来确保零件符合所需的规格。

然而，MES 软件不仅可用于跟踪后处理步骤和管理 QA 检查，还可用于将此关键阶段连接到 AM 工作流程的其余部分——支持可扩展的端到端操作。

6.与外包合作伙伴联系

MES 系统允许您自动将作业路由到制造合作伙伴，并为轻松共享数据创造可能。来回发送电子邮件和其他文件流以保持供应链中的所有各方更新速度缓慢、过时且容易出现人为错误。

MES 软件使您能够与供应商集成，消除供应链中的沟通中断，同时确保数据安全并减少流程中的失误。

附加 MES – 一切都与增长和可扩展性有关

在使用 MES 系统之前，您无法了解其帮助增材制造业务发展的能力、力量和潜力。

如果您的组织尚未使用 MES，则您可能负责处理某些生产管理 使用 ERP 系统或一组不一定相互集成的较小解决方案来解决问题。

但是，如果没有能够满足增材制造独特需求的全面生产管理解决方案，AM 运营就无法扩大规模。

一个好的 MES 系统包括上述所有功能，它可以让您以组织需要的任何方式发展。

您可以从小处着手并处理您的紧迫问题。然后，当出现其他改进或增长机会时，您就有了正确的系统来处理它们。

您会发现 MES 系统提高了几乎每个部门（质量、工程、生产等）的效率。

当这些团队加入 MES 时，他们也会开始意识到拥有一个系统可以协调所有事情并提高 AM 部门效率的诸多好处。

了解如何提高效率和可追溯性以扩大 AM 生产规模