Nauka w epoce doświadczenia: Sympozjum dotyczące produkcji addytywnej dobiera ekspercką dyskusję na temat postępów, wyzwań

Poranna sesja plenarna rozpoczęła się od dyskusji na temat rozwoju siły roboczej, jako że Allison Grealis, założycielka President of Women in Manufacturing, podzieliła się prezentacją zatytułowaną "The State of Women & Additive Manufacturing." Posiadając silne doświadczenie w produkcji, Grealis przyznał dobrze, że dodatek nie jest jej obszarem ekspertyzy, ale dostrzega silny wzrost w tej dziedzinie. Nowe możliwości, powiedziała, wymagają dyskusji na temat siły roboczej. Przytoczyła kilka znanych statystyk: kobiety stanowią 49% siły roboczej w USA, ale tylko 29% siły roboczej w przemyśle wytwórczym. Chociaż jest to wzrost w stosunku do ostatnich 27%, to nadal stanowi znaczącą mniejszość - i pokazuje tylko większą dysproporcję na drabinie z niedostateczną reprezentacją na stanowiskach w C-suite, powiedziała, powołując się na fakty i dane z McKinsey i Alexander Daniels Global.

"Możliwości dla kobiet w dodatku są nieskończone" - powiedziała. "Pozycje, które zobaczymy za 10 lat, jeszcze nie istnieją. Pojawi się nowy zestaw talentów, który może być właściwym rozwiązaniem dla kariery w przyszłości. Organizacje stają się coraz bardziej świadome znaczenia różnorodności. Firmy osiągające najlepsze wyniki mają nie tylko zróżnicowaną godzinę pracy i siłę roboczą, ale także różnorodne rady dyrektorów i liderów. " CD3D .

W dniu dzisiejszym usiadłem razem z Grealis dla dłuższej dyskusji na temat kształtu siły roboczej i znaczenia różnorodności dla sukcesu firmy; Nie zwlekajcie z naszą rozmową, już wkrótce.

Następnie przemawiał Ole Sigmund z duńskiego Uniwersytetu Technicznego (DTU), dzieląc się spostrzeżeniami w "Optymalizacji topologii struktur i wypełnień dla produkcji addytywnej". Sigmund był częścią zespół pracujący nad zaawansowanymi strukturami wypełnień, prace, które śledziliśmy, ponieważ czerpią inspirację z kości, aby stworzyć zaawansowaną metodologię wypełniania. Prześledził początki podejścia do badań nad homogenizacją z 1988 roku przez Bendsøe i Kikuchi, śledząc najnowsze innowacje w DTU z grupą TopOpt.

"Istnieje powszechne nieporozumienie, że struktury kratowe zapewniają optymalną stosunek sztywności do wagi "- wyjaśnił Sigmund. "W rzeczywistości struktury kratownic mogą mieć od dwóch do trzech razy mniejszą sztywność niż struktury komórkowe o zamkniętych ściankach."

Udostępnianie przykładów w preparatach TopOpt do powlekania i wypełniania, badanie sztywności i wyboczenia, gdzie projekty zostały zoptymalizowane pod kątem mikrostruktury stabilność, ioptymalizacja topologii dla problemów cieplnych ("Drzewa cieplne nie są optymalne! Struktury blaszkowate są!" zauważył, powołując się na studium z roku 2018 napisane przez Yan, Wang, Sigmund).

Następnie Dassault Systèmes udostępnił aktualizację jego rynek 3DEXPERIENCE, który rozpoczął się w tym roku w SOLIDWORKS World. Pierre-Edouard Planche, kierownik ds. Strategii i rozwoju biznesowego, Dassault Systèmes, omówił ostatnie wprowadzenie na rynek z marką Make for on demand i PartSupply dla inteligentnego zaopatrzenia w części.

Te nowe oferty ukierunkowane są na cztery procesy klienta, Planche shared, w tym:

Po sesji plenarnej utwory breakout zanotowały różne aspekty produkcji dodatków, a głośniki prezentują się w godzinach porannych podczas projektowania, produkcji, materiałów i drukowania 3D w klinice.

Na ścieżce produkcyjnej Victor Oancea, dyrektor ds. technologii w CTO Office R & D SIMULIA podzielił się spostrzeżeniami na temat przewidywania zniekształceń, naprężeń, przemian fazowych i właściwości mechanicznych w produkcji dodatków, w tym nurkowania w basenach stopowych, defektach, frakcjach objętościowych, mikrostrukturze i właściwości mechaniczne. Studia przypadków pomalowały wyraźniejszy obraz w dyskusji na temat roztopionego basenu, z przykładowym przykładowym przykładem modelowania, aby przyjrzeć się wymiarom basenów w analizie parametrycznej.

Akshay Narasimhan z Dassault Systèmes, John Laureto z Renishaw i Blake Porter Stratasys podzielił się spojrzeniem na sposoby, w jakie współpracują z symulacją. Laureto omówił problem związany z naprężeniem szczątkowym, w tym spojrzenie na materiały najbardziej podatne na stres szczątkowy i jak zminimalizować to zjawisko. Kiedy firma Renishaw zajrzała do materiałów najbardziej podatnych na zniekształcenia w badaniu porównawczym, odkryła, że ​​Inconel wykazuje najwyższe ugięcie, a aluminium - najniższy tytan w środku. Narasimhan, patrząc na wyniki badania, zauważył wykorzystanie symulacji i geometrii w dokładnym odwzorowywaniu tych aspektów. Porter dotknął symulacji, patrząc od strony FDM, zauważając, że klienci wyrażali "ogromne problemy z symulacją dla FDM" podczas pracy z Ultem, PEKK i innymi materiałami inżynieryjnymi. Narasimhan zwrócił uwagę, że modelowanie polimerów było podobną metodologią do symulacji, z dostosowanym interfejsem do procesu drukowania FDM 3D.

W trakcie popołudniowej przerwy obiadowej z przyjemnością usłyszałem od Rize i jej najnowszego partnera , Azoth, w pogoni za konferencją prasowądo ogłoszenia tego dnia dotyczącego pośredniego łańcucha dostaw. Rize CEO i prezes Andy Kalambi i Scott Burk, współprzewodniczący spółki macierzystej Azoth, PSMI, poprowadzili rozmowę dotyczącą pośrednich dostaw jako kolejnego kroku naprzód. Unikalny, hybrydowy, hybrydowy druk 3D Rize zapewnia niewielkie możliwości, co w innym przypadku oznaczałoby wyłączenie linii produkcyjnej i ośmiotygodniowe terminy realizacji. Dzięki wydrukowanym w 3D częściom w ciągu ośmiu godzin, korzyści są szybko odczuwalne w warunkach biznesowych, a firma Azot najpierw kieruje swoją obecną bazę klientów, zauważył Burk.

"Już inżynierowie są zintegrowani z naszymi klientami podczas projektowania dla dodatku. Projekt do produkcji przybrał nową formę po dodaniu dodatku ", powiedział Burk. "Zawsze rozpalamy ogień, ponieważ ktoś nie ma tej małej części. Zazwyczaj czas oczekiwania nie jest krótszy niż osiem tygodni, zwykle dłużej; niedostosowane do łańcucha priorytetów podczas tworzenia jednej części. Z Andym i tą technologią, to była ta żarówka, dlaczego nie mam jednego z nich w John Deere? "

" To bardzo szybko się zmieniło, "dodał Kalambi. "Zaczęli używać drukarki, a wizja rozwijała się bardzo szybko. Pozwoliło nam to na to, co nazywam innowacją modelu biznesowego. Dodatek przechodzi wiele faz adopcji; pierwszą rzeczą jest zrobić to, co robisz obecnie, po prostu zrób to z dodatkiem. "

Popołudnie oferowało dwie ścieżki w produkcji, jedną w projektowaniu i jedną zatytułowaną Drukowanie 3D z biomateriałami i drukowanie 3D w medycynie Product Creation, gdzie się znalazłem.

Maria Rodriguez z Tufts University podzieliła się z nami pracą nad drukowaniem 3D, którą uniwersytet robił z materiałami jedwabnymi podczas sesji "Zaawansowana produkcja z użyciem protein jedwabiu: atramenty Biopolymer z Funkcjonalne struktury. "Zaczęła od zbadania hieararchii w materiałach strukturalnych w naturze, patrząc na wstęgi (włókna jedwabiu), kości (kolagen), drewno (celuloza) i egzoszkielety (chityna), z których wszystkie zaczęły funkcjonować w druku 3D . Badając biopolimery jako farby, zanotowała badania nad ich strukturalną hierarchią; wodne, przetwarzanie otoczenia; dominuje fizyczne sieciowanie; i spojrzenie na przestrajalną mechanikę.

"Jesteśmy zainteresowani użyciem jedwabiu; to naprawdę pradawny materiał, innowacja licząca 5000 lat. Myślimy teraz, jako nowa innowacja, o zmianie w branży urządzeń medycznych - wyjaśnił Rodriguez. "Lubimy używać jedwabiu, to bardzołatwo pozyskiwane - z kokonów - zamiast innych biopolimerów, takich jak elastyna, które są wyjątkowo trudne do pozyskania. Odnawiamy jedwab, od tekstyliów po urządzenia medyczne. "

Tufts współpracował z tworzeniem implantów ortopedycznych i nie tylko, badając możliwości atramentów do druku 3D, w tym molekularnych, nanofibryli i makr. Prawdziwe piękno, powiedział Rodriguez, polega na kontrolowaniu procesu, ponieważ mogą one indukować przekształcenie z rozpuszczalnej w wodzie do częściowo rozpuszczalnej w wodzie substancji nierozpuszczalnej przez różne stężenia, czas, temperaturę, sole i / lub poziomy pH. Zespół jest także zainteresowany biopracowaniem i współpracuje z CELLINK. Zauważyła, że ​​na razie cała praca dotyczyła "bardzo wielu żyć w świecie badawczym", z pewnymi innowacjami naśladującymi przyszły przegląd FDA.

AJ Perez z Cincinnati Inc, który nabył NVBOTS w zeszłym roku, zwrócił się obok "Medical 3D Printing: From Idea to Part", patrząc na temat z punktu widzenia producenta ("Nie myślę o niektórych aspektach nauki o interakcji z ludzkim ciałem", zauważył). Iterowanie, jak mówi Perez, jest "najważniejszą rzeczą" w obiegu drukowania 3D: "Nie bój się przechodzić przez ten cykl w kółko." Podstawowy obieg pracy obejmuje: pomysł → szkic → CAD → ustawienia → plasterek → wydruk 3D → wykończenie → iteracja. Patrząc na oparte na ekstruzji drukowanie 3D, z którym firma Cincinnati Inc. jest bardzo znana w dużej i mniejszej skali, może mieć bardzo skuteczne aplikacje medyczne, w tym odlewy, oprzyrządowanie i implanty biodrowe.

Wyzwania stojące przed medycznym 3D drukowanie obejmuje wytrzymałość i koszt części; odporność chemiczna, termiczna i biologiczna / bakteryjna; i regulacji, zauważył Perez. "Jak uzyskać jakość przemysłową w niższej cenie i rozwiązać wszystkie te problemy?" - zapytał. "Nie mam dla ciebie odpowiedzi." Wskazał na ważne postępy z PEEK i Ultem, pomimo tego, że stosunkowo niewielka liczba drukarek 3D może mieć odpowiednie możliwości materiałowe. W szczególności materiały te są już bardzo przydatne w sektorze medycznym ze względu na ich zdolność do przetrwania w autoklawie, pozwalając na czyszczenie i ponowne użycie narzędzi medycznych; Drukowanie 3D może zwiększyć ich produkcję. Po stronie przetwarzania zwrócił uwagę na użyteczne procedury dla zastosowań medycznych, w tym galwanizowania, impregnacji próżniowej i prasowania izostatycznego na gorąco (HIP).

Ta sesja została zakończona "A Medical Device Designed"dla Ciebie ", przedstawione przez wciągającego Rob Stupplebeen z Optimal Device. Firma projektuje urządzenia głównie dla startupów urządzeń medycznych, ale także dla "jednych z największych firm na świecie". Stupplebeen podzielał analogię do pracy, którą wykonuje dla klientów, a nie konkretnych przypadków użycia ze względu na ich poufny charakter. Patrząc na tworzenie obsady dla córki, która w wieku pięciu lat złamała nadgarstek, wykonał kroki w celu stworzenia spersonalizowanej obsady i wymagań programowych, aby poprawnie modelować takie urządzenie.

"Ilekroć robić dowolne z tych rzeczy, dodawać każdą technologię - testuj, jak idziesz "- powiedział, podkreślając znaczenie iteracji i dowodów koncepcji.

Nauki o życiu są ważnym tematem Dassault Systèmes oraz prezentacja opowiadań i wniosków tych klientów okazała się punktem kulminacyjnym sympozjum. Zdolność druku 3D i technologii cyfrowych do aktywnej poprawy indywidualnego życia jest jednym z prawdziwych jasnych punktów dzisiejszych zaawansowanych innowacji.

"Jedną z rzeczy, które uwielbiam w naukach przyrodniczych" - powiedział Steve Levine z Dassault Systèmes Ta sesja "Stwierdzam, że nie ma niczego, co nie ma wartości dla każdego, jak wszyscy pracujemy wokół ludzkiego ciała."

Czekajcie na więcej z Sympozjum dotyczącego wytwarzania dodatków, a także Nauka w epoce doświadczenia, w tym wywiady z Allison Grealis i Dassault Systèmes 'Subham Sett, który stał na czele Sympozjum AM.