一文看懂西门子如何诠释增材制造工业化的未来
在刚刚结束的Formnext 2019 展会中，西门子以“思考增材制造工业化未来！”为主题，完整展示了为特定行业打造量身打造的增材制造工业应用解决方案。
本期，3D科学谷将与谷友一起看西门子如何通过从功能驱动设计、制造到服务的全价值链端到端解决方案来诠释增材制造工业化的未来。
▲来源：西门子
为增材制造工业化应用
搭建基础设施
在Formnext 2019上，西门子携手战略合作伙伴共同展示了一系列已经落地的增材制造应用，呈现了四种被广泛应用的增材制造技术的端到端过程：粘合剂喷射、粉末床熔融、材料挤出和定向能量沉积。
这些应用是基于西门子针对特定行业应用的端到端解决方案，西门子用于开发、仿真、生产准备和3D打印的工具都可与西门子数字化企业产品组合无缝连接，并无缝集成到合作伙伴的生产解决方案中。得益于从设计、生产规划、生产工程、生产实施到服务的全价值链的数字化，西门子与合作伙伴能够共同发展创新，从而有助于为更广泛的增材制造工业化应用场景提供支持。
根据西门子，粉末类增材制造的打印工艺优化取得了重大进展。当激光束按照预编程的路径在粉末上熔融时，可能会发生局部过热，对打印过程或零部件的几何形状产生不利影响，西门子通过集成在NX软件中的全新beta技术NX AM Path Optimizer 使用来自多物理场仿真的合成数据对机器学习进行训练的算法，在生产规划期间即可实现打印过程的本地调整和优化。AM Path Optimizer技术可预测到即将发生的过热，且快速计算并校正激光路径和工艺参数。西门子在Formnext 2019上与德国机床制造商通快（TRUMPF）共同演示了这一技术的应用。
在机械设备领域，西门子与SCANLAB公司共同展示了一种集成控制解决方案，可帮助制造商应用多种激光加工技术来制造机器。这一联合开发的解决方案将扫描头控制集成到了设备控制器中。用于PLC、HMI和振镜控制的工控机平台将所有自动化任务组合在一个系统中，通过减少接口实现更快的查询。
此外，西门子与国内外设备制造商合作开发增材制造系统及自动化解决方案。西门子与中国3D打印设备制造商华曙高科共同开发了新型高FS301M工业金属打印系统，该系统集成了西门子数字化企业产品组合中的自动化技术。西门子还与战略合作伙伴德国EOS 开发工业增材制造工厂联合解决方案，EOS 展示的适用于EOS M 400系列的EOS共享模块，采用了西门子数字化企业产品组合的控制与驱动技术，用于全自动化增材制造工厂的实施与建造。此外，EOS 的EOSPRINT的打印工作流程可以与NX软件相集成，还支持在数字化制造的所有阶段使用Identify3D技术套件，并保护知识产权、确保质量和数据安全。
西门子物联网服务事业部咨询业务将其在常规工厂规划方面的专业知识与增材制造专业知识进行了融合，通过模块化方法来支持增材制造技术的工业化：从战略开发到产品设计优化，制造工艺开发，试点阶段，经济可行性评估，直至交钥匙增材制造工厂的规划和实施。基于数字化双胞胎，开发及验证了一种灵活和可扩展的制造解决方案，以在生产甚至开始生产之前确保生产率和成本考量符合常规的批量生产要求。
西门子的数字化增材制造平台取得了阶段性成果。西门子与重要合作伙伴共同完成了试点阶段，目前西门子增材制造网络已经可供所有增材制造生态系统参与者使用。该概念于2018年4月首次提出，如今已成为市场上成熟的基于云的解决方案，可促进工程师、采购商和3D部件打印商之间的合作和流程协同。通过提供端到端的数字化流程，将零部件需求与供应商网络相连接，实现真正全球化的分布式制造。
上文来源：西门子
3D科学谷
Review
增材制造被普遍的认为是带来下一代工业革命的主要驱动因素，主要的原因是增材制造带来小批量生产的经济性和灵活性，个性化定制的可能性，以及复杂零件生产的可行性。不仅仅改变了我们对原来产品设计的印象，还带来了供应链的改变，缩短了产品上市时间，并且对环境更友好。
然而，3D打印迈向产业化的过程中遇到了一系列的难题，其中包括：如何通过信息管理系统来管理增材制造数据流使得过程高效且可追溯，如何实现工艺可重复性、零件质量的一致性，成熟的认证和质量检测方法等。
正如3D科学谷在《3D打印与工业制造》一书中所谈到的3D打印将赋能价值创造，带来制造的离散化特点，而如何将离散化的制造能够有机的链接起来并在不同的制造工艺之间实现无缝融合，这是3D打印进入规模产业化的“基础设施”，离开这样的基础设施，我们谈再多的产业化潜力和前景都是无用之功。
西门子的数字化产品组合将促进不同制造工艺之间实现无缝融合，破除制造工艺之间的片段性，可以说是为3D打印搭建起进入产业化的基础设施。我们可以想像如果没有巨头的推动，3D打印将永远停留在一个”水坑”般的僵局中，而无法”汇入”制造业的海洋发挥其价值创造的潜力。
知之既深 行之则远
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