PLM對3D打印到底有多重要？

當(dāng)3D打印主要用于生產(chǎn)模型、原型和由非生產(chǎn)就緒材料制成的一次性零件時，的確還不需要像PLM這樣的企業(yè)級解決方案。但隨著3D打印走向生產(chǎn)，從材料到機(jī)器以及軟件的一系列進(jìn)步，使得增材制造正在成為一個生產(chǎn)過程。要完全實現(xiàn)增材制造零件質(zhì)量控制和過程的自動化，這些數(shù)字信息必須與數(shù)字線程集成，這時候產(chǎn)品生命周期管理-PLM系統(tǒng)的重要性就體現(xiàn)出來了。

數(shù)字線程可以被理解為對PLM的高級描述，將所有數(shù)字信息貫穿起來（包括文件、元數(shù)據(jù)、文檔信息等），產(chǎn)品生命周期連接整個過程從想法，到仿真、優(yōu)化和驗證，再到3D打印、冷卻和后處理。 CIMdata的增材制造實踐主管James White表示：“不幸的是，大多數(shù)增材制造行業(yè)的許多公司都認(rèn)識不到這一點。相反，他們將3D打印機(jī)器視為一種單獨(dú)的生產(chǎn)設(shè)備，從而形成了一種隔離的思路�！�

很少有公司考慮通過PLM系統(tǒng)管理增材制造數(shù)據(jù)及其工作流程。他們并沒有認(rèn)識到PLM是一種商業(yè)策略，而不是軟件工具，而為增材制造而設(shè)計（DFAM- design for additive manufacturing），這個概念也是與PLM吻合的。

目前，雖然很多企業(yè)在倡導(dǎo)DFAM-為增材制造而設(shè)計，然而離開了PLM系統(tǒng)，這種想法是有缺陷的，因為人力、設(shè)計、仿真和優(yōu)化、生產(chǎn)的組合并沒有無縫銜接，這導(dǎo)致企業(yè)很難判斷一個設(shè)計是否是最優(yōu)化的。

或許企業(yè)會認(rèn)為PLM是適合傳統(tǒng)制造業(yè)的，所以并不適合增材制造。這忽略了PLM系統(tǒng)的本質(zhì)，根據(jù)CIMDATA的定義，PLM是一種應(yīng)用于在單一地點的企業(yè)內(nèi)部、分散在多個地點的企業(yè)內(nèi)部，以及在產(chǎn)品研發(fā)領(lǐng)域具有協(xié)作關(guān)系的企業(yè)之間的，支持產(chǎn)品全生命周期的信息的創(chuàng)建、管理、分發(fā)和應(yīng)用的一系列應(yīng)用解決方案，它能夠集成與產(chǎn)品相關(guān)的人力資源、流程、應(yīng)用系統(tǒng)和信息。

PLM存在于管理產(chǎn)品的生命周期信息。在這個周期里允許各種生產(chǎn)手段的存在，其中就包括增材制造技術(shù)。這其中涉及到將增材制造過程對數(shù)據(jù)的特殊要求集成到PLM管理系統(tǒng)中來，PLM表單、搜索、工作流程、材料清單（BOM）這些標(biāo)準(zhǔn)流程仍然是有效的，包括與其他應(yīng)用程序（如ERP和變更管理）的集成都是有效的。

那么，如何實施PLM來管理增材制造零件和生產(chǎn)流程？這需要理解增材制造如何作為PLM工作流程上的一個環(huán)節(jié)，因為增材制造出來的產(chǎn)品最終需要滿足成本、時間、質(zhì)量、庫存、單位編號等公司標(biāo)準(zhǔn)，這些信息必須是清晰可被檢索和追溯的。例如，如果需要為汽車、飛機(jī)，甚至是iPhone等產(chǎn)品提供單個3D打印零部件，如果這個零部件不符合標(biāo)準(zhǔn)，那么可能會危及整個產(chǎn)品。而PLM管理體系是3D打印產(chǎn)品走向供應(yīng)鏈體系的重要紐帶。

CIMdata開發(fā)了一種四層階梯來實施PLM，用于管理DFAM金字塔的增材制造零件和過程。 增材制造的安全性、可追溯性、可重復(fù)性和指標(biāo)數(shù)據(jù)是支持這四層臺階的基礎(chǔ)。在這個基礎(chǔ)上，是DfAM組件、DfAM子系統(tǒng)、DfAM工作組和DfAM企業(yè)這四個不同層次的臺階。

以下是每個層級所需的數(shù)據(jù)管理功能，它們說明了在整個產(chǎn)品生命周期中連接所有增材制造信息的數(shù)字線程：

金字塔層需要數(shù)據(jù)管理

1 DFAM組件：計劃、數(shù)據(jù)、方法和管理，要求PDM作為基本管理工具

2 DFAM子系統(tǒng)：BOM、變更和商業(yè)智能，需要PLM作為管理工具

3 DFAM工作組：工作流程、狀態(tài)和ERP集成，需要PLM作為管理工具

4 DFAM企業(yè)：擴(kuò)展企業(yè)和數(shù)字線程，需要PLM作為管理工具

要實施DFAM，必須考慮增材制造工作組（與機(jī)器緊密結(jié)合的工作活動）及其工作流程（粉末管理、CAD / CAE、PDM、3D打印、冷卻、拆包和后處理）以及企業(yè)（所有其他涉及的增材制造工作組之外的部門和工具）。

在企業(yè)中，增材制造工作組可能希望他們擁有自主權(quán)，就像單臺的生產(chǎn)機(jī)器，實際上，當(dāng)發(fā)生變化時，產(chǎn)品生命周期中的每一個環(huán)節(jié)都必須共享數(shù)據(jù)并保持彼此同步。互動有助于調(diào)和增材制造工作組的靈活性。

來源：3D科學(xué)谷

延伸閱讀：

將增材制造推進(jìn)產(chǎn)業(yè)化，西門子提供端到端的PLM增材制造解決方案