西門子：《從原型加工到批量生產(chǎn)：挑戰(zhàn)和機遇》

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，我們有很大的年營業(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年的時間，在1936年的時候就來到了中國，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)機構(gòu)都共同進行了合作，并且進行了更多教育方面的合作。另外我們也參與了一些公共項目，包括一些商業(yè)項目，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)系在一起進行整合，這意味著我們在產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新過程當(dāng)中也在進行軟件的創(chuàng)新，我們也花了很多錢進行軟件的研發(fā)。我們知道，如果要進行數(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，通過我們的實踐經(jīng)驗換取商業(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特的機遇，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)，并且還能夠進行不斷的創(chuàng)新，運用新材料來進行創(chuàng)新，并且這也是一種新的設(shè)計工具，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)中所獲取的知識進行整合，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)計工具，我們應(yīng)用激光掃描、激光鉆孔，剛剛開始做的時候大家可能不太相信，如果把它作為一種新的設(shè)計工具，我們可以把設(shè)計、表現(xiàn)性能的預(yù)測以及制造，三者進行整合，這樣就能夠知道在每一層噴涂上去的結(jié)構(gòu)，我們可以運用，在過去傳統(tǒng)制造業(yè)當(dāng)中已經(jīng)獲取了這種知識，并且用新的手段進行表達。這樣在增材制造過程當(dāng)中，就可以對于這個產(chǎn)品的性能展開某種想象和預(yù)盼。所以這是一個非常好的機遇，不僅僅是能夠縮短開發(fā)的過程，而且也能夠讓我們在認證和認可的過程當(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正確的產(chǎn)品，而不需要像過去一樣反復(fù)實驗，打印很多件次品，最后才出來一個正確的成品。實際上從打樣的角度來說，確實有了3D打印機可以增加可靠性，也可以降低我們研發(fā)的成本。
    說到新的機遇，在材料和工程、設(shè)計方面的創(chuàng)新也會帶來新的業(yè)態(tài)，比如通過個性化或者是表現(xiàn)性能的改進，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遇。而說到商業(yè)化的成功，當(dāng)然我們還面對著很多重要的挑戰(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)沉積會改進我們的沉積率，可以進行平行化或者變形化操作，或者有新的增材技術(shù)，我們就可以改進規(guī)模，進行量產(chǎn)，而不需要進行昂貴的測試或者是量化的驗證。
    另外，我們可以把3D設(shè)計和生產(chǎn)整合在一起，這樣我們在設(shè)計和模擬方面就有了工具，對于這些復(fù)雜的材料結(jié)構(gòu)，比如說金戈或者是多孔材料來說，我們就可以進行更好的設(shè)計。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，而且對于未來功能性屬性以及配件零件使用壽命方面也可以進行更精準(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，我們可以進行模擬，這是非常重要的，因為在過去不能進行模擬的情況下我們需要一遍遍試錯，而現(xiàn)在我們可以第一次就做對。（PPT圖示）這里看到的噴嘴噴出的粉末加熱，這個粉末噴出之后，我們不要去改變參數(shù)，有了這個軟件我們?nèi)ミM行控制，在需要變溫、控溫的時候就可以及時控溫，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，有的時候還會出現(xiàn)一些扭曲、變形，或者是破損，因為我們在熱量覆蓋的時候并不是均勻的，所以才會造成扭曲和破裂。但是現(xiàn)在有了增材的流程，我們就可以避免這些瑕疵，因為我們可以實施調(diào)整。這些就離不開軟件的控制，只有把軟件和3D打印機進行連接控制，我們才能達到這個效果。
    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，我們確實需要去關(guān)注是不是會造成扭曲，或者是變形。我們在打印的過程當(dāng)中要關(guān)注上述這些要點，這樣才能對于未來的表現(xiàn)性能可以更好的判斷，特別是對于一些復(fù)雜的幾何造型和新的功能來說尤其需要。另外還有一種自動的選擇最優(yōu)化的制造參數(shù)，還有對于CIM環(huán)境無縫的界面。
    為了填補這些欠缺的環(huán)節(jié)，彌補這些欠缺的環(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。從最早的設(shè)計，我們要經(jīng)過負載的定義、設(shè)計的優(yōu)化，另外對設(shè)計進行微調(diào)，之后我們要進行驗證，驗證之后我們要為3D打印做好準(zhǔn)備，之后我們有一個事后的處理，后處理，其中包括熱處理、機加工和檢驗檢測，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)，這樣可以進行工業(yè)化的增材制造。整個過程是由一根數(shù)據(jù)線在串聯(lián)的，而這是由數(shù)字化進行驅(qū)動的，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。謝謝。