航空宇宙企業はどのようにしてMESで積層造形を次のレベルに引き上げることができますか？

航空宇宙および防衛（A＆D）業界は、3D印刷を最も早く採用した企業の1つです。ほとんどの主要な航空宇宙OEMおよびサプライヤーは、機能的なプロトタイピング、工具の製造、および最終用途部品の軽量化に3D印刷を使用しています。

航空宇宙でAMを拡張することを検討している間、将来を見据えたAMユーザーは、反復可能なAMワークフローを可能にする方法を調査しています。ただし、再現性を実現し、AM部品の品質を確保することは、口で言うほど簡単ではありません。

では、AMを採用した後、航空宇宙および防衛企業はどのような課題に直面するのでしょうか。さらに重要なことに、これらの課題を克服し、デジタルマニュファクチャリングのメリットを享受するのに役立つソリューションは何ですか？

航空宇宙および防衛産業における積層造形

Covid-19のパンデミックは、2020年に世界の旅客航空交通に前例のない停止を引き起こし、航空機メーカーに多くの有害な結果をもたらしました。

航空宇宙メーカーとサプライヤーは、ビジネスの回復に向けてより良い準備をするために、リードタイムを短縮し、燃料効率を改善し、空の旅の全体的な持続可能性を高めるために、AMを含むデジタルテクノロジーに目を向けています。

AMは航空宇宙企業にとって目新しいものではありませんが、機能的な航空宇宙アプリケーションで使用できるように技術が十分に進歩したのはごく最近のことです。

ただし、AMテクノロジとその周辺のプロセスは、まだ完全に成熟しているとは言えません。業界は常に新しい標準、材料、システムを開発していますが、再現性のあるAMを実現することは、ほとんどの企業にとって困難な取り組みです。

A＆Dの3D印刷アプリケーションの詳細：

•航空機のキャビンの3Dプリント

•3Dプリントロケットと宇宙船製造の未来

航空宇宙におけるスケーラブルなAMへの5つの課題、および付加的なMESがどのように役立つか

1。業界標準を満たし、AM部品の飛行認定を取得

A＆Dプレーヤーは、高度に規制された環境で動作します。企業は、情報セキュリティ、契約価格、およびプロジェクトコストに関する規制に準拠する必要があります。また、監査および製品の完全性要件の対象となります。

すべての航空機の設計、製造、および保守には、米国のFAAおよびヨーロッパのEASAからの承認が必要です。これらの規制は乗客とオペレーターの安全にとって重要ですが、OEMとサプライヤーが自社の製品とサービスの高品質基準を維持することも不可欠です。

正確な要件は、付加的に製造された部品にも同様に適用されます。航空宇宙での3D印刷の標準と規制は徐々に開発されていますが、コンプライアンスと監査制御を容易にするワークフローを設定する上で、航空宇宙企業には継続的な課題があります。

MESが規制コンプライアンスをサポートする方法

アディティブマニュファクチャリング用のMESソフトウェアを使用すると、航空宇宙OEMおよびサプライヤは、部品およびプロセスに関するライブデータを収集、追跡、および制御することにより、AS9100などの規制要件への準拠を強化できます。

この情報により、管理者は、製品の品質に影響を与える領域の管理を改善するのに役立つ、より多くの情報に基づいた意思決定を行うことができます。

MESのもう1つの利点は、設計管理です。 MESは、製造業者がプロセスがエンジニアリングによって設計されたとおりに行われることを保証するのに役立ちます。この施行により、運用の標準化がサポートされ、トレーサビリティと再現性がさらに向上します。

2。 AM部品のリードタイムとサプライチェーンの長さを短縮

商用OEMのレコード注文書は、8〜10年間のフォワード生産をサポートします。

OEMが大量のバックログを提供するために生産を増やすと、サプライチェーンのさまざまなレベルのサプライヤは、品質を維持し、コストを管理しながら、タイムリーな提供を迫られます。

多くのサプライヤーは、キャビン部品やエンジン部品（燃焼室、インジェクター、ポンプ、主推進剤バルブなど）を含む重要な飛行機部品のより迅速な生産をサポートするためにAM機能に投資しています。

しかし、増大する需要に対応するために、AM運用を実行している航空宇宙企業は、適切なレベルの運用の卓越性を確保する必要があります。

そのレベルの卓越性を達成するには、OEMとサプライヤーがサプライチェーンネットワークを統合する必要があります。ここでの重要な課題は、多くの企業が、サプライチェーンのさまざまな部分を接続できるAMで利用可能なソリューションを認識していないことです。

MESがデジタルサプライチェーンを促進する方法

AMの統合サプライチェーンを作成するということは、さまざまなサプライヤ間でジョブを管理、ルーティング、追跡するためのデジタルの集中型プラットフォームを確立することを意味します。

AM向けの最先端のMESソリューションにより、企業は優先サプライヤーや下請け業者と直接つながることができます。双方で使用するプラットフォームを設定することにより、企業はサプライヤとの通信を簡素化し、生産および後処理ジョブのルーティングを可能にするネットワークを作成できます。

高度なMESソリューションはさらに進んで、リードタイムやコストなどの事前定義されたパラメーターに基づいてジョブの自動ルーティングを可能にします。

3。 AMコストと高価値材料の無駄を削減

機能的な飛行機の部品を3Dプリントするには、最高品質のフライトグレードの素材が必要です。そのような材料は、それが炭素強化複合材料であろうとチタンのような金属であろうと、非常に高価です。

航空宇宙で積層造形を費用効果の高い方法で使用するには、企業は材料の効率的な使用を確保する必要があります。ただし、これはそれほど簡単ではありません。

チタン粉末を使用してビルドを開始するシナリオを想像してみてください。 3Dプリンターは数時間稼働しており、高コストの金属粉末の層を溶かして固化させています。そして、ジョブが終了すると、パーツが失敗し、失敗がジョブの途中で発生したことがわかります。

チタン粉末の場合、それは数千ドルの価値のある機械時間と材料の無駄を意味します。

残念ながら、このような状況はAMでは珍しいことではありません。ビルドの失敗は発生しますが、航空宇宙企業は無駄を最小限に抑える方法を検討する必要があります。

MESがコスト削減にどのように役立つか

アディティブマニュファクチャリング実行システムは、航空宇宙企業が上記のような状況でコストを節約し、材料の無駄を減らすのに役立ちます。

どのように？

高度なMESソリューションは、AMシステムと統合してリアルタイムの機械監視を行うことができます。そのため、たとえば、印刷プロセス中にエラーが発生した場合、オペレーターはMESを介して通知を受け取り、高価な材料が無駄になる前にマシンを停止できます。

また読む：3Dプリンターの監視を活用してアディティブマニュファクチャリングを拡張するにはどうすればよいですか？

4。 AMデータのIP保護の確保

特に設計ファイルや生産パラメータなどの機密データのIP侵害リスクを軽減することは、A＆D企業にとって最も重要です。

そのため、IP保護をサポートするシステムを使用し、AM操作を管理するときにデータが完全な状態に保たれるようにすることが重要です。

添加剤MESがセキュリティを強化する方法

データのセキュリティを保証するために、オンプレミスであろうとクラウドベースであろうと、高度な付加的MESシステムは、安全性とデータ管理に関する航空宇宙固有の業界標準を満たすように設計されています。

これに加えて、航空宇宙グレードの添加剤MESには、システムの安全性と安全なデータ交換のための内部機能があります。たとえば、これには、アプリケーションへのアクセスを許可されていない人のシステムへのアクセスを制限することが含まれます。

さらに、最新の付加的MESソリューションは、シングルサインオン（SSO）もサポートしています。これは、ユーザーが1セットのクレデンシャルを使用して複数のアプリケーションやWebサイトにログインしてアクセスできるようにするエンタープライズユーザー認証ツールです。

SSOは、さまざまな方法でセキュリティリスクを軽減します。たとえば、ユーザーは数十のパスワードを追跡する必要がなくなり、航空宇宙組織は2要素認証などの手法でIDセキュリティを強化できます。

5。 AM運用の可視性とトレーサビリティの確立

AMの複雑さとデジタル性には、リアルタイムの可視性と柔軟な制御が必要です。それでも、おそらくいくぶん逆説的ですが、AMのような高度なテクノロジーを採用している企業は、データを収集して付加的な生産を整理するために、プリントアウトやスプレッドシートなどのレガシーシステムに依存し続けています。

紙は可視性のブラックホールであり、紙に手動で収集されたデータは間違いを犯しやすいものです。

紙に加えて、多くの企業は、可視性のギャップを埋めるために誤ってERPに依存しています。ただし、ERPシステムは、作業を適切に追跡および管理するのに苦労しています。

トランザクションシステムとして、ERPは生産バリューチェーンの上流で機能します。注文と金融取引を管理しますが、ワークフローに必要なニュアンスや因果関係を把握することはできません。

AMプロダクションに対する強力な可視性により、エラーを簡単に特定し、改善の機会を見つけることができます。添加剤MESがどのように役立つかを次に示します。

添加剤MESが生産の可視性をどのように改善するか

MESは、積層造形オペレーションの中心で重要な役割を果たし、製造現場の担当者、AMシステム、後処理ステーション、ロジスティクス、販売、および計画を接続します。これらのさまざまな機能を調整し、主要な利害関係者に可視性を提供する能力は、組織全体のパフォーマンスとコンプライアンスを促進します。

基本的に、AMの作成を成功させるために重要なすべてのアクティビティへのウィンドウを提供します。

たとえば、加法MESは、生産スケジュールと機械の使用率に関するリアルタイムの洞察を提供することにより、AM生産の可視性を実現します。

マネージャーがリアルタイムダッシュボードでAMマシンのパフォーマンスを確認できる状況を想像してみてください。マネージャーは、リアルタイムで何が起こっているかを確認する機能を備えており、オペレーターと協力して、パフォーマンスの低い機器を特定し、予防的な行動を取り、全体的なパフォーマンスを維持することができます。

最終的に、チームがすべてのレベルでリアルタイムの生産情報をすぐに利用できるようになると、AM施設全体がより効率的に運用されます。

航空宇宙での積層造形：MESによる再現性と品質の実現

アディティブマニュファクチャリングは、航空機メーカーのツールボックスに不可欠なテクノロジーになりました。したがって、問題はAMを採用する理由ではなく、本番環境でAMの効率とスケーラビリティを確保する方法です。

不可欠であることが証明されている1つのソリューションは、加法MESです。 AMの固有の要件に合わせて設計された添加剤MESは、準拠した品質指向のワークフローを確立するのに役立ちます。さらに、製造現場と組織の他の部分をデジタルで接続し、パフォーマンスを向上させるために必要な正確なリアルタイムデータを収集して配布します。

最終的に、デジタルインフラストラクチャは効率的なAMを実現するための鍵となります。航空宇宙企業は、付加的なMESを使用してこのようなインフラストラクチャの基盤を築き、将来のデジタル製造における競争力を確保できます。

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