Hexagon Live 2023: (مصاحبه) لوکاس سینگر (Lukas Czinger) مدیر عامل واگرا، DAPS مقاوم در جنگ آماده برای تولید با نرخ بالا

در طول HxGN Live 2023، پائولو گوگلمینی، مدیر عامل Hexagon، از سخنرانی اصلی خود برای برجسته کردن Divergent، یک شرکت کالیفرنیایی با حدود 300 کارمند، استفاده کرد که هدف آن انقلابی در صنعت خودرو و سایر بخش‌های صنعتی از طریق فناوری چاپ سه بعدی و تولید مستقل است.

گوگلیلمینی گفت: «به موجب سه بعدی، آنها نه تنها به دنبال تغییر اقتصاد این صنایع هستند، بلکه ردپای کربن آنها را نیز تغییر می دهند.

دور از صحنه اصلی، من با لوکاس سینگر، مدیر اجرایی شرکت Divergent، برای یک بحث جذاب در مورد تلاقی فناوری، صنعت و پایداری به گفتگو نشستم.

Divergent تقریباً هفت سال است که در رادار دنیای پرینت سه بعدی قرار دارد و چهار مورد اول به مقابله با چالش های مهندسی اصلی مرتبط با ایجاد تولید دیجیتال اختصاص یافته است. همانطور که Czinger توضیح می دهد، “پس این به معنای مواد بود. ارتقاء چاپگر پارامترهایی هستند که ما از آنها برای چاپ روی مجموعه این مواد استفاده می کنیم.

توسعه ابزاری برای اتصال یکپارچه قطعات بدون اتصالات و ساخت ربات ها به اندازه کافی برای انجام فرآیند مونتاژ، بخشی از وظایف بزرگی است که Divergent با آن مواجه است. اما دو و نیم تا سه سال گذشته به سمت تجاری سازی حرکت کرده است.

بیشتر بخوانید در مورد Hexagon Live 2023 اینجا.

Czinger هوا فضا و دفاع را هدف قرار می دهد

این شرکت به شدت به بخش خودرو و هوافضا توجه دارد. Czinger گفت: “ما تعداد قابل توجهی از مشتریان خودرو را اضافه کرده ایم، اما اکنون به شدت به هوافضا و دفاع نیز نگاه می کنیم.” حرکت استراتژیک برای تمرکز اولیه بر تولید خودرو، راه را برای دستیابی به نرخ تولید بالاتر و هزینه های کمتر هموار کرد. همانطور که Czinger بیان می کند، این رویکرد پلت فرم DAPS آنها را برای تولید با نرخ بالا “نبرد سخت” کرد و آنها را در موقعیت مناسبی برای تقاضاهای سختگیرانه بخش های هوافضا و دفاع قرار داد. به نظر می رسد استراتژی آنها نتیجه می دهد و مدیر اجرایی با اطمینان گفت: “ما آماده ایم.”

این دو بخش از بزرگترین بخش‌های تولید صنعتی در سطح جهان هستند و همانطور که لوکاس سینگر، مدیر شرکت Divergent، اشاره کرد، مملو از چالش‌های زیست‌محیطی و اقتصادی هستند که تولید دیجیتال می‌تواند به کاهش آن کمک کند.

اما دقیقاً «تولید دیجیتال» چیست؟ به عبارت ساده، این فرآیندی است که سخت افزار را با نرم افزار جایگزین می کند تا یک سیستم تشخیص محصول ایجاد کند. یک هایپرکار، یک سازه هواپیما، یا یک قاب خودرو همگی می توانند در یک کارخانه بدون توقف بین کارها تولید شوند. Czinger اشاره کرد که این مدلی از چابکی تولید است که پس از شش سال، 600 پتنت و پشتیبانی از Hexagon، اکنون به راحتی در کارخانه آنها در لس آنجلس در حال اجرا است.

این حمایت شامل سرمایه گذاری 100 میلیون دلاری توسط Hexagon است. با نگاهی به آخرین بودجه، Divergent به ارزش 1.3 میلیارد دلار می رسد. به نظر می رسد سرمایه گذاری شش ضلعی در Divergent با ساخت قبلی آن در یک مزرعه خورشیدی 40 هکتاری در Archidona، اسپانیا قابل مقایسه است – برای درک این فناوری و متعاقباً ارائه راه حل های بهتر، مشاهده از راه دور کافی نیست.

سیستم تولید دیجیتال Divergent بر اساس سه ستون یکپارچه است: یک سیستم نرم افزار طراحی خودکار، یک سیستم چاپ سه بعدی توسعه یافته داخلی و یک فرآیند مونتاژ روباتیک. سیستم نرم افزاری با ورودی انسان در قالب الزامات محصول شروع می شود و از یادگیری ماشین و هوش مصنوعی در بهینه سازی توپولوژی و شبیه سازی ساخت برای تولید ساختارهای بهینه استفاده می کند. به گفته Czinger، کارایی به حدی است که «نه من، حتی پائولو (Guglielmini، مدیر عامل Hexagon)، نمی‌توانستیم یک گرم از آن ساختار خارج کنم و بر نیازهای آن تأثیری نگذارم.

Czinger در خطاب به مدل کسب و کار، Divergent را به عنوان «تامین کننده سطح یک» محصول نهایی خود برای شرکت های بزرگی مانند مرسدس و استون مارتین توصیف می کند. رویکرد Divergent همچنین امکان تغییر در ساختار سرمایه تولید را فراهم می کند. آنها می گویند به جای هزینه سرمایه اولیه قابل توجه، سیستم تولید دیجیتال Divergent آن را به یک معادله متغیر هزینه محور تبدیل می کند و در نتیجه چرخه های طراحی سریع تر، ساختارهای سرمایه انعطاف پذیرتر و ورود استارتاپ ها به صنعت را تشویق می کند.

با توجه به پایداری، سیستم تولید دیجیتال Divergent نوید مزایای زیست محیطی قابل توجهی را می دهد. زینگر توضیح داد: «ساختارهای ما 30 تا 40 درصد سبک‌تر از سازه‌هایی هستند که جایگزین می‌شوند، که مساوی است با مستقیم‌ترین راه برای پایدار بودن – استفاده از مواد کمتر». تجزیه و تحلیل چرخه عمر این سیستم طیف کاملی از استخراج مواد تا دفع را پوشش می دهد، که تضمین می کند انرژی کمتری نسبت به تولید سنتی مصرف می کند. در نهایت، از آنجایی که بیشتر سازه‌ها از آلیاژهای مبتنی بر آلومینیوم قابل بازیافت مهندسی شده‌اند، می‌توان آنها را ذوب کرد و پس از پایان عمر مفید آنها دوباره چاپ کرد.

پشته فناوری Divergent

مشتریان پرمخاطب این شرکت شامل مرسدس و استون مارتین می‌شوند که اولین قاب عقب خودروی استون مارتین با چاپ سه بعدی فقط سه هفته و نیم پیش نصب شد. علاوه بر این، Divergent همچنین با General Atomics و SLM Solutions همکاری کرده است. قاب پشتی روی یک چاپگر سه بعدی SLM Solutions NXG، محصول سرمایه گذاری مشترک آنها با SLM، چاپ شده است. همانطور که Czinger توضیح می دهد، “ما یک مشخصات را برای آنها گرفتیم، آنها آن ماشین را مهندسی کردند و من می توانم بگویم که ما یک نسخه ویژه از NXG را اجرا می کنیم. ما سخت‌افزاری منحصربه‌فرد و نرم‌افزار منحصربه‌فردی را روی آن اجرا می‌کنیم.»

رابطه قبلی با Dyndrite، یک شرکت نرم افزاری، به استراتژی گسترده تر Divergent برای پیشرفت های آینده اشاره می کند. همانطور که تولید افزودنی تکامل می یابد، این همکاری و تمرکز داخلی شرکت بر توسعه نرم افزار گردش کار تولید نمونه ای از تعامل لازم بین نوآوری های سخت افزاری و نرم افزاری است.

Czinger به من می گوید Divergent یک پشته فناوری جاه طلبانه دارد که شامل یک “فرآیند کاملاً خودکار و موازی” برای طراحی قطعات است. ما روی توپولوژی و هندسه تمرکز کردیم و بنابراین موتور توپولوژی خود را از ابتدا ساختیم. و ما موتور هندسه خودمان را از ابتدا ساختیم،» Czinger فاش کرد.

رویکرد جدید Divergent با استفاده از نرم‌افزار آماده برای تبدیل داده‌ها و مش، شامل یک گردش کار خودکار است که در آن طراحی قطعه، شبیه‌سازی فرآیند ساخت افزودنی (AM) و فرآیندهای ساخت و مونتاژ به طور همزمان شبیه‌سازی می‌شوند.

با حرکت به سمت فرآیند مونتاژ، Divergent یک روش منحصر به فرد را انتخاب کرده است: باندینگ. Czinger گفت: “ما 100٪ باندینگ را به عنوان روش اتصال اولیه و ثانویه خود انجام می دهیم.” او توضیح داد که این رویکرد از چسب‌های توسعه‌یافته داخلی استفاده می‌کند که ثابت کرده‌اند قوی‌تر از جوش هستند و امکان طراحی ساختارهای گسترده‌تری را فراهم می‌کنند. رویکرد پیوند همچنین نیاز به تجزیه و تحلیل خواص پیچیده جوش را کاهش می دهد و فرآیند طراحی را ساده می کند.

علاوه بر این، Czinger می گوید که این چسب دارای مزیت افزوده ای است که به عنوان یک لایه عایق عمل می کند و از تماس فلز با فلز جلوگیری می کند. او می گوید: «شما می توانید یک آلومینیوم چاپ شده را با این چسب به یک کامپوزیت قالبی متصل کنید. این ویژگی اتصال مواد غیر مشابه را امکان پذیر می کند و منجر به ساختاری چند ماده ای بدون هیچ گونه اندرکنش گالوانیکی می شود.

با توجه به مواد، دیورجنت در درجه اول از آلیاژهای آلومینیوم استفاده می کند که سینگر آن را به دلیل سبک وزن و خواص قوی، مقرون به صرفه و بسیار مطلوب از دیدگاه مهندسی توصیف می کند. منحصر به فرد در فرآیند Divergent، پارامترهای مختلف چاپ می توانند شیمی آلومینیوم یکسانی را برای تولید قطعات با سفتی و کشیدگی متفاوت دستکاری کنند.

او خاطرنشان می‌کند: «من آن را چاپ می‌کنم تا سفت‌تر شود، از کشیدگی کمتری برای تعلیق من برخوردار باشد، با مجموعه‌ای از پارامترهای متفاوت چاپ شود که آن را کمی سفت‌تر می‌کند اما کشیدگی بیشتری برای ساختار تصادف من دارد.» در اصل، استفاده Divergent از AM اجازه می دهد تا یک ماده واحد به روش های مختلف پردازش شود و کاربردهای متفاوتی را در یک وسیله نقلیه ارائه دهد.

در محفظه موتور، جایی که گرمای بسیار بالایی تولید می‌شود، Divergent از مواد ویژه‌ای مانند Inconel و کبالت کروم استفاده می‌کند و سایر مواد در حال حاضر تحت تحقیق و توسعه هستند.

با تمرکز بر انتخاب مواد قوی، روش‌های چسبندگی نوآورانه و فرآیندهای طراحی موازی، Divergent معتقد است که اساساً کتاب راهنمای تولید را بازنویسی می‌کند و پارادایم جدیدی را در عصر چاپ سه بعدی ایجاد می‌کند.

چه می کند آینده پرینت سه بعدی برای ده سال آینده نگه دارید؟

چی چالش های مهندسی آیا در دهه آینده باید در بخش تولید مواد افزودنی مورد توجه قرار گیرد؟

برای به روز ماندن از آخرین اخبار پرینت سه بعدی، فراموش نکنید که مشترک شوید خبرنامه صنعت چاپ سه بعدی یا ما را دنبال کنید توییتر، یا صفحه ما را در آن لایک کنید فیس بوک.

وقتی اینجا هستید، چرا مشترک ما نمی شوید یوتیوب کانال؟ شامل بحث، خلاصه، فیلم کوتاه، و پخش مجدد وبینار.

آیا به دنبال شغل در صنعت تولید مواد افزودنی هستید؟ بازدید کنید مشاغل پرینت سه بعدی برای انتخاب نقش ها در صنعت

تصویر برجسته، لوکاس سینگر را نشان می‌دهد که به پائولو گوگلیلمینی، مدیرعامل Hexagon روی صحنه در HxGN Live 2023 می‌پیوندد. عکس مایکل پچ.