西門子：《從原型加工到批量生產(chǎn)：挑戰(zhàn)和機(jī)遇》

西門子投資經(jīng)理Volkmar Luethen：《從原型加工到批量生產(chǎn)：挑戰(zhàn)和機(jī)遇》的主題演講。南極熊3D打印網(wǎng)小編現(xiàn)場聆聽了專家們的演講。下面是現(xiàn)場速記的文字記錄。

    Volkmar Luethen：歡迎大家，非常感謝主辦方請(qǐng)我來到這里，來跟大家分享一些我們正在做的增材制造方面的事情，我在這里一起跟大家共創(chuàng)增材的美好明天。
    首先介紹一下西門子在中國所做的一些事情。
    大家可能知道，西門子是歐洲的一家世界最大的工程技術(shù)公司之一，我們有32000多員工，我們有很大的年?duì)I業(yè)額，在中國我們也有很多的業(yè)務(wù)。我們也花了差不多30年的時(shí)間，在1936年的時(shí)候就來到了中國，隨著一系列的技術(shù)革命，我們也有了各種各樣的創(chuàng)新，我們目前主要是想和大家一起共同進(jìn)行科技方面的研發(fā)。
    （PPT圖示）這就是西門子的一些同事在北京、上海，而且發(fā)展也是非常積極的。我們也有很多的專利，我們和大學(xué)研發(fā)機(jī)構(gòu)都共同進(jìn)行了合作，并且進(jìn)行了更多教育方面的合作。另外我們也參與了一些公共項(xiàng)目，包括一些商業(yè)項(xiàng)目，都有合作。
    剛才介紹了我們公司的現(xiàn)狀，現(xiàn)在我來切入正題。
    西門子在增材方面已經(jīng)有了一系列的探索，比如我們關(guān)注的是將激光解決方案，并且把增材和軟件聯(lián)系在一起進(jìn)行整合，這意味著我們?cè)诋a(chǎn)業(yè)創(chuàng)新過程當(dāng)中也在進(jìn)行軟件的創(chuàng)新，我們也花了很多錢進(jìn)行軟件的研發(fā)。我們知道，如果要進(jìn)行數(shù)字化生產(chǎn)，并且一種規(guī)模量產(chǎn)，我們需要很多的應(yīng)用和轉(zhuǎn)化，另外我們有很多工程相關(guān)的服務(wù)。從產(chǎn)業(yè)方面來說，我們希望能夠從這些不同的技術(shù)使用當(dāng)中受益，所以我們把這兩者結(jié)合在一起，通過我們的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)換取商業(yè)的利益。
    首先我們來研究一下增材為什么現(xiàn)在發(fā)展這么快，今天早上有很多發(fā)言者說到了增材蓬勃發(fā)展的現(xiàn)狀。（PPT圖示）從這張圖表當(dāng)中可以看到，從2015年展望到2021年增材方面的發(fā)展態(tài)勢。我們也聽到了包括不同的材料，包括有塑料、金屬、復(fù)合材料等等，都在做增材的材料�，F(xiàn)在我們面臨著非常獨(dú)特的機(jī)遇，我們可以打造出過去完成不了的精密復(fù)雜的3D構(gòu)件，通過3D打印不僅能夠打造一些過去打造不了的架構(gòu)，并且還能夠進(jìn)行不斷的創(chuàng)新，運(yùn)用新材料來進(jìn)行創(chuàng)新，并且這也是一種新的設(shè)計(jì)工具，而且我們也可以將這些打印的材料以及我們所知道的，從傳統(tǒng)制造業(yè)當(dāng)中所獲取的知識(shí)進(jìn)行整合，來增加我們產(chǎn)品的可靠度。當(dāng)然，這也是一種很好的設(shè)計(jì)工具，我們應(yīng)用激光掃描、激光鉆孔，剛剛開始做的時(shí)候大家可能不太相信，如果把它作為一種新的設(shè)計(jì)工具，我們可以把設(shè)計(jì)、表現(xiàn)性能的預(yù)測以及制造，三者進(jìn)行整合，這樣就能夠知道在每一層噴涂上去的結(jié)構(gòu)，我們可以運(yùn)用，在過去傳統(tǒng)制造業(yè)當(dāng)中已經(jīng)獲取了這種知識(shí)，并且用新的手段進(jìn)行表達(dá)。這樣在增材制造過程當(dāng)中，就可以對(duì)于這個(gè)產(chǎn)品的性能展開某種想象和預(yù)盼。所以這是一個(gè)非常好的機(jī)遇，不僅僅是能夠縮短開發(fā)的過程，而且也能夠讓我們?cè)谡J(rèn)證和認(rèn)可的過程當(dāng)中去縮短周期。
    今天早上幾位演講人說到了3D打印機(jī)和它的可靠性，以及它的品質(zhì)。所以我們希望打印出來的成品能夠有穩(wěn)定性，最好第一次打印出來就是一個(gè)正確的產(chǎn)品，而不需要像過去一樣反復(fù)實(shí)驗(yàn)，打印很多件次品，最后才出來一個(gè)正確的成品。實(shí)際上從打樣的角度來說，確實(shí)有了3D打印機(jī)可以增加可靠性，也可以降低我們研發(fā)的成本。
    說到新的機(jī)遇，在材料和工程、設(shè)計(jì)方面的創(chuàng)新也會(huì)帶來新的業(yè)態(tài)，比如通過個(gè)性化或者是表現(xiàn)性能的改進(jìn)，以及通過打樣制作的簡便性，另外還有制造方面的優(yōu)化，這些方面都為我們帶來了前所未有的機(jī)遇。而說到商業(yè)化的成功，當(dāng)然我們還面對(duì)著很多重要的挑戰(zhàn)，比如如果要提高我們的生產(chǎn)效率，今天早上也聽到了來自德國的教授講到LMD，也就是激光技術(shù)沉積打印，有了激光技術(shù)沉積會(huì)改進(jìn)我們的沉積率，可以進(jìn)行平行化或者變形化操作，或者有新的增材技術(shù)，我們就可以改進(jìn)規(guī)模，進(jìn)行量產(chǎn)，而不需要進(jìn)行昂貴的測試或者是量化的驗(yàn)證。
    另外，我們可以把3D設(shè)計(jì)和生產(chǎn)整合在一起，這樣我們?cè)谠O(shè)計(jì)和模擬方面就有了工具，對(duì)于這些復(fù)雜的材料結(jié)構(gòu)，比如說金戈或者是多孔材料來說，我們就可以進(jìn)行更好的設(shè)計(jì)。另外，在現(xiàn)有的制造痕跡以及在混合制造方面，這兩者可以結(jié)合在一起，而且對(duì)于未來功能性屬性以及配件零件使用壽命方面也可以進(jìn)行更精準(zhǔn)的預(yù)測。
    另外，我剛才說到的可靠性、質(zhì)量安全方面也是毋庸置疑的。有了增材制造流程，我們可以進(jìn)行模擬，這是非常重要的，因?yàn)樵谶^去不能進(jìn)行模擬的情況下我們需要一遍遍試錯(cuò)，而現(xiàn)在我們可以第一次就做對(duì)。（PPT圖示）這里看到的噴嘴噴出的粉末加熱，這個(gè)粉末噴出之后，我們不要去改變參數(shù)，有了這個(gè)軟件我們?nèi)ミM(jìn)行控制，在需要變溫、控溫的時(shí)候就可以及時(shí)控溫，就可以避免在傳統(tǒng)簡材制造當(dāng)中經(jīng)常出現(xiàn)的加熱過度，不管是局部加熱過度還是整體的加熱過度的情況。
    當(dāng)然了，在過去傳統(tǒng)簡材制造的情況下，有的時(shí)候還會(huì)出現(xiàn)一些扭曲、變形，或者是破損，因?yàn)槲覀冊(cè)跓崃扛采w的時(shí)候并不是均勻的，所以才會(huì)造成扭曲和破裂。但是現(xiàn)在有了增材的流程，我們就可以避免這些瑕疵，因?yàn)槲覀兛梢詫?shí)施調(diào)整。這些就離不開軟件的控制，只有把軟件和3D打印機(jī)進(jìn)行連接控制，我們才能達(dá)到這個(gè)效果。
    剛才說到的這些變形、扭曲，如果是在加熱過程當(dāng)中要聚焦于某一些局部的表面，我們確實(shí)需要去關(guān)注是不是會(huì)造成扭曲，或者是變形。我們?cè)诖蛴〉倪^程當(dāng)中要關(guān)注上述這些要點(diǎn)，這樣才能對(duì)于未來的表現(xiàn)性能可以更好的判斷，特別是對(duì)于一些復(fù)雜的幾何造型和新的功能來說尤其需要。另外還有一種自動(dòng)的選擇最優(yōu)化的制造參數(shù)，還有對(duì)于CIM環(huán)境無縫的界面。
    為了填補(bǔ)這些欠缺的環(huán)節(jié)，彌補(bǔ)這些欠缺的環(huán)節(jié)，我們需要能夠有一套整合的解決方案，從要求到生成3D打印的驅(qū)動(dòng)。從最早的設(shè)計(jì)，我們要經(jīng)過負(fù)載的定義、設(shè)計(jì)的優(yōu)化，另外對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行微調(diào)，之后我們要進(jìn)行驗(yàn)證，驗(yàn)證之后我們要為3D打印做好準(zhǔn)備，之后我們有一個(gè)事后的處理，后處理，其中包括熱處理、機(jī)加工和檢驗(yàn)檢測，才能夠得到最后的系統(tǒng)。
    剛才說了，希望得到一種端到端整合的系統(tǒng)，這樣可以進(jìn)行工業(yè)化的增材制造。整個(gè)過程是由一根數(shù)據(jù)線在串聯(lián)的，而這是由數(shù)字化進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的，這里可以看到數(shù)據(jù)管理之間的聯(lián)系。西門子軟件和MES系統(tǒng)也都會(huì)生產(chǎn)。
    非常感謝大家的聆聽，希望以后能夠展示更多西門子在增材制造方面的經(jīng)驗(yàn)。謝謝。