亿迅智能制造网
工业4.0先进制造技术信息网站!
首页 | 制造技术 | 制造设备 | 工业物联网 | 工业材料 | 设备保养维修 | 工业编程 |
home  MfgRobots >> 亿迅智能制造网 >  >> Manufacturing Technology >> 3D打印

MES 和工作流软件如何改变增材制造的生产计划?

这是我们关于 MES 软件的系列的第 2 部分。探索本系列的其余文章:

  • 增材制造执行系统 ​​(MES) 初学者指南
  • 数字化如何帮助改变 AM 后处理和 QA 管理
  • 连接性将增强您的增材制造运营的 3 种方式


由于当今的制造商希望扩大其增材制造业务,最具前瞻性的制造商正在积极寻求优化一个关键领域:生产计划。

生产计划是任何伟大的增材制造战略的核心。有了正确的生产管理和规划流程,制造商可以成功地将 AM 集成到他们更广泛的制造战略中,获得对其运营的完整可见性并显着提高效率。

本文将探讨增材制造计划的重要性、制造商在管理运营方面面临的常见挑战,以及您如何使用 MES 软件解决这些挑战,并最大限度地提高增材制造的成功机会。

为什么我需要考虑我的 AM 设施的生产计划?


“如果你没有计划,你就会计划失败。”——本杰明富兰克林

成功制造经过认证的 AM 零件需要仔细考虑整个生产过程。这是一系列高度集成的步骤的结果,必须遵循这些步骤才能实现最终结果。

缺乏生产计划意味着缺乏对生产过程的控制。这增加了整个工作流程效率低下和缺少流程中关键瓶颈的可能性。

AM 的生产计划是您管理整个增材制造过程的策略。它涵盖了增材制造生产过程的关键阶段,例如构建准备、生产调度和机器状态监控。

清晰的生产计划流程可以更好地控制生产流程本身。

生产控制意味着您可以全面了解您的运营情况,并能够实时响应事件,无论您的设施位于何处。这些功能最终将使您能够随着时间的推移扩展您的 AM 运营。

由于公司希望将 AM 集成到其制造业务中,现在是时候考虑如何优化生产管理流程以实现最高效率和生产力。

制造商在增材制造生产计划中面临的 8 个最常见挑战


根据安永的一份报告,40% 的制造商报告已在内部采用增材制造。随着这一数字的增长,OEM 厂商将生产计划视为其内部增材制造战略的核心部分变得前所未有的重要。

然而,在制定明确的规划战略时,公司可能会面临许多潜在的陷阱。以下是 AM 生产管理面临的八个主要挑战。

挑战 #1:对容量没有清晰的理解

定义现有生产能力是高效生产计划的关键。

对生产能力的现实评估包括诸如机器时间的可用性、针对不同任务的各种 AM 系统的灵活性以及设施内熟练劳动力的可用性等因素。

然而,许多 AM 制造商面临容量规划问题,尤其是因为他们依赖于孤立的数据。

使用不同的、未连接的系统意味着在对数据采取行动之前,通常需要手动同步数据。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。

挑战 #2:使用不合适且过时的技术来安排生产

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。

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。

例如,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。然而,这些规划系统都不是为安排 AM 生产而设计的。

如果没有正确的工作工具,就很难制定准确的时间表,这会导致意外的优先级和可能出现的变化。

挑战 #3:手动作业跟踪流程

与软件系统内的自动化作业单相比,过时的手动作业单效率非常低。

当技术人员将它们相互交接时,打印的作业单通常会丢失,从而导致延误。此外,此流程无法让您亲自到车间查看正在进行的工作。

挑战 #4:准备用于生产的 3D 打印构建

处理来自许多客户的各种订单给生产计划增加了另一层复杂性。

订单通常必须使用不同的材料和 3D 打印技术生产,这意味着它们首先需要组合在一起。

基于纸张或断开连接的系统限制了您对订单进行分组和有效安排的能力。它们也不提供实时信息,因此,您无法充分利用您的时间或能力。

挑战 #5:缺乏数据可见性

数据是所有 AM 生产的核心。

有了所有不同的材料和后处理选项,增材制造很容易变得复杂 ,”Phanos GmbH 的高级顾问 Timm Kragl 解释说。

对于公司来说,问题就变成了,我们如何跟踪这些复杂的工作流程和大量数据?

这是一个关键问题,因为在任何增材制造设施中,数据都在生产的每个阶段不断生成。

这包括:

  • 机器生成的数据 (例如技术、机器状态、活动、传感器数据),
  • 零件数据 (例如零件方向、位置、参数)
  • 材料数据 (例如材料类型、库存水平)
  • 后处理和质量管理数据 (例如后处理步骤、合规要求)
  • 报告数据 (例如打印成功与失败率、吞吐量)


由于在整个生产过程中会生成大量数据,因此跟踪这些数据并利用它做出重要决策是一项关键挑战。

挑战 #6:确保可重复性

质量是 AM 的重中之重。

特别是对于批量生产,增材制造必须能够保持与传统制造工艺相同的标准。

实现这一目标需要可重复且一致的生产步骤,以确保每个零件都满足相同的要求。

因此,记录确切的工艺步骤对于每次都生产相同的高质量零件至关重要。

如果没有适当的系统来跟踪这一点,确保生产的可重复性几乎不可能实现。

挑战 #7:操作可追溯性

谁对 CAD 文件进行了更改?这部分是否已经过检查?使用什么批次的材料来生产该组件?

这些(和其他)问题只有在您的运营中存在端到端可追溯性时才能得到解答。

可追溯性意味着能够跟踪您的 AM 工作流程的每一步,以及在任何阶段需要采取的生产步骤。

此外,可追溯性意味着准确了解在什么时间执行了哪些操作,并让您深入了解运营中的潜在瓶颈。

这些知识是了解和优化运营绩效的关键。

然而,实现可追溯性极具挑战性,尤其是在您运营多个生产站点的情况下。

“公司必须能够了解诸如订购了什么、由谁订购和在什么时间段订购的信息,以及生产所需的不同步骤、如何安排等等,”增材制造顾问 Timm Kragl 解释道。

可追溯性的两个最大障碍是断开的系统和手动流程,它们不允许实时访问数据。

至关重要的是,缺乏可追溯性将使您几乎不可能有效地扩展您的运营。

挑战 #8:管理和协调供应商

据安永称,26% 的 OEM 至少将部分 3D 打印生产外包给供应商。

外包为制造商提供了一种完成内部无法完成的 AM 工作的方法。它还使按需制造——即在接近或在需要时按需生产产品的概念——成为现实。这具有减少工厂停机时间和提高运营效率的额外好处。

因此,对于大多数制造商而言,AM 生产计划需要包括管理特定工作外包给第三方供应商的工作。

这意味着 OEM 必须能够管理和执行整个供应链的内部和外部运营。

外包需要高度的协调和集成,以确保在正确的时间以正确的规格交付产品。

对于原始设备制造商和供应商而言,这意味着了解需要外包的内容以及外包给谁,并确保关键利益相关者始终了解最新情况。

如果像大多数制造商一样,没有中央系统来促进 OEM 与其供应商之间的沟通,那么这种级别的协调是具有挑战性的。

您如何使用 Additive MES 软件解决生产管理挑战


尽管在 AM 的生产计划方面存在挑战,但好消息是专为增材制造开发的 MES 软件提供了解决这些挑战所需的工具。

Additive MES 软件是一种工作流软件,可帮助制造商在整个 AM 工作流程中实现更高的可追溯性、更好的数据洞察力以及建立最佳实践流程,从而管理其 AM 运营。

但是,您如何使用 MES 和工作流程软件来改进您的生产管理流程?


1.简化生产调度

Additive MES 软件为制造商提供了一个可靠的工具来安排和优先考虑 AM 生产工作。

随着订单的到来,增材生产经理可以使用工作流软件根据订单的生产技术、材料要求和优先级轻松地对订单进行分组。分组订单创建生产批次,通常称为构建。

在高级工作流管理解决方案中,还有一项功能允许仅在满足构建要求时才将订单分配给构建作业。这意味着调度员将无法添加,例如,将在 PA 12 中生产的零件添加到使用 PA 11 的构建中。此功能最终有助于防止潜在的代价高昂的错误和返工,进一步简化调度。

外卖: 使用 MES 和工作流程软件来自动化构建准备并确保准确的调度。

2.提高生产计划的可见性


一旦将零件分配给构建,MES 软件就可以在日历样式的工作流图表(称为甘特图)上可视化所有计划的作业。

甘特图一目了然地提供与生产计划相关的信息。例如,在 AMFG 的甘特图中,您可以看到:

  • 构建的开始和结束日期
  • 构建时间和状态
  • 构建中的部件数量
  • 有关所用机器和材料的信息

明确定义的日期和截止日期使您的员工能够确定工作的优先级并在截止日期前完成。此外,显示最新的 AM 工作计划有助于让每个人(团队和客户)了解进度。

除此之外,甘特图允许您查看项目的时间表,您可以在其中轻松查看 AM 系统的使用方式和位置。如果机器管理得当,AM 工作更有可能在预算和截止日期内完成。

外卖: 使用 MES 和工作流程软件来提高生产可见性并更好地了解产能。

3.使用MES软件创建数据驱动的数字线程

正如我们所见,数据对于增材制造业务至关重要。

从根本上说,MES 和工作流程软件提供了一个基础,OEM 可以在此基础上跟踪和分析整个 AM 生产过程中的数据,包括后处理和质量管理。

此外,可以访问历史数据以提供关键知识和优化流程。

KPI 跟踪、报告和分析是制造商可以利用 MES 软件深入了解推动生产力的关键因素的另一种方式。

由数字平台管理这些流程可提供无缝的数字线程,并提高运营效率和可追溯性。

外卖: 使用 MES 软件提供的数据洞察来学习、扩展和构建可重复的 AM 生产过程。

4.确保批量生产的可重复性

对于希望利用 AM 生产终端零件的制造商而言,可重复性和可预测性是关键。

正如我们所见,确保每次都生产相同的零件并始终如一地满足质量标准,这对于批量生产至关重要。

为此,确保可预测性的可重复工作流管理过程至关重要。对此的关键标准是:

  • 部件方向
  • 位置
  • 材料
  • 机器


工作流软件可以跟踪导致过去成功的参数,为您提供最佳流程步骤的高级细节。

例如,生产特定零件所需的参数可以由系统跟踪,如果需要生产相同的零件,则可以再次访问。反过来,这可以与需要在生产后立即采取的后处理管理步骤相关联。

优点:更轻松地管理原型制作

在原型制作方面,通常,您将生产大量一次性零件。

在这里,挑战不是可重复性,而是管理产品开发和其他团队的大量请求。

传统的管理方法,例如电子邮件和电子表格,通常会破坏生产计划流程,因为它们缺乏与更广泛的 AM 工作流程的集成。 MES软件可以解决这个问题。

外卖: 使用 MES 和工作流程软件建立清晰、标准化的流程步骤,以确保生产的可重复性和可预测性。

5. 360 度全方位了解您的运营情况

MES 软件有助于维护文件、零件和流程的内部可追溯性。每个产品或批次都可以获得自己的标识号,也可以在整个制造过程中为其分配附加信息,例如尺寸或 QA 结果。

AM 工作流程软件提供“单一版本的事实”,可帮助公司达到其质量标准并完成审计检查。

外卖: 使用工作流软件可以让您在整个 AM 操作中获得完整的可追溯性。

6.更轻松地协调和管理供应商

强大的 MES 系统允许您在一个标准化平台上协调供应商和管理外包。

这样做的好处是,它使您的供应商和内部利益相关者与特定任务和行动的实时状态保持一致并保持最新状态。

外卖: 使用 MES 软件管理您的内部和外部生产,并简化您的供应链。

使用增材制造 MES 软件重新思考生产计划


增材制造为制造商提供了发展竞争优势的战略机会。

然而,正如 AM 需要不同的方法来思考设计,实现上述目标意味着重新思考管理 AM 生产的传统方法。

实际上,这意味着调整您的内部流程以适应 AM 生产的要求,并确保集成工作流程步骤以实现效率、可见性和生产力。

使用相互断开或高度手动的系统是生产效率和控制的最大障碍之一。

归根结底,可以协调流程步骤、提供可追溯性和数据驱动洞察力的 MES 软件是制定可靠生产管理策略的关键——并使您能够为未来扩展 AM 运营。

详细了解增材制造的生产管理

如果您想了解有关如何使用软件扩展 AM 运营的更多信息,我们建议您阅读我们的新白皮书《增材制造 MES 软件:基本指南》。

除了提供有关 AM 生产计划的更多见解之外,您还将了解有关如何制定全面的 AM 战略以及如何使用 MES 软件来帮助您扩展和扩展 AM 运营的更多信息。


3D打印

  1. 自动化增材制造的生产后规划的 5 个理由
  2. 3YOURMIND 与 AMFG:哪种添加剂 MES 软件适合我的公司?
  3. 消费品品牌如何转变其增材制造业务?
  4. 航空航天公司如何利用 MES 将增材制造提升到新的水平?
  5. 为增材制造中的制造执行系统建立业务案例
  6. 如何利用 3D 打印机监控来扩展增材制造?
  7. 如何使用添加剂 MES 扩展到串行添加剂生产?
  8. MES 软件如何改变您的 3D 打印服务业务的生产计划?
  9. 缩小销售和生产之间的差距,实现无缝工作流程管理
  10. 增材制造和注塑成型——生产生命周期的新愿景
  11. 可扩展增材制造的下一个前沿领域?添加剂 MES 软件
  12. 增材制造技术以及 SDK 如何提供帮助