La fabricación aditiva significa "repensar la producción" y el "aditivo como servicio" subvierte la fabricación de piezas
Muchas veces nuestra imaginación de las cosas no es lo suficientemente audaz y no intentamos practicarla, generando confusión sobre el negocio e incertidumbre sobre el futuro.
Resumen del caso ThyssenKrupp
Actualmente, la fabricación aditiva y la digitalización de procesos están cada vez más estrechamente vinculadas y ambas se desarrollan de forma continua. En este contexto, ambos han planteado nuevos desafíos a la industria manufacturera en términos de protección de datos, protección de la propiedad intelectual y coherencia de los datos. En la industria de fabricación aditiva, se necesitan soluciones descentralizadas para garantizar la soberanía de los datos y la trazabilidad de los procesos de uso de datos. Además, se debe garantizar una calidad documentada y totalmente reproducible en cada paso de la producción. Hoy en día, las actividades de fabricación globales se han interconectado y las empresas pueden producir piezas dondequiera que sean necesarias, lo que hace que las actividades de fabricación estén cada vez más dispersas, lo que hace aún más necesario cumplir con los requisitos anteriores.
En los últimos años, la tecnología de fabricación aditiva ha mantenido un crecimiento de dos dígitos en campos industriales como la automoción, la aeroespacial y la tecnología médica, y se espera que esta tendencia continúe en los próximos años. La fabricación aditiva industrial significa “repensar la producción”.
El continuo crecimiento del mercado de fabricación aditiva industrial se debe a las siguientes tres grandes ventajas:
La capacidad de desarrollar componentes de forma más eficiente, flexible y económica, dando nuevas funciones y atendiendo nuevas necesidades. La gama de aplicaciones abarca desde diseños compactos hasta construcciones en ángulo dentro de componentes y diseños estructurales mínimamente funcionales.
Capaz de fabricar rápidamente repuestos para satisfacer las necesidades individuales y entregarlos a cualquier parte del mundo en muy poco tiempo.
Es posible producir de forma económica componentes individuales y pequeños lotes. Hasta ahora, esto ha sido un gran desafío para otros procesos de fabricación.
El siguiente diagrama muestra el flujo de valor y la propuesta de valor del modelo de negocio, así como los pasos detallados de la interacción entre ThyssenKrupp, sus clientes y el centro de impresión.
El flujo de valor y la propuesta de valor de los “materiales y servicios aditivos”
Perspectiva empresarial
El objetivo de esta solución es resolver los puntos débiles de tres diferentes Tipos de partes interesadas Las preguntas, incluidos los clientes, los proveedores de servicios de ingeniería de AM y los socios de impresión de AM, son partes interesadas en los próximos pasos en la evolución de todo el ecosistema que se muestra en el siguiente diagrama.
Partes interesadas y ecosistemas
Los clientes, especialmente los de medianas empresas, a menudo no tienen acceso a los beneficios de la tecnología de fabricación aditiva. Quieren asegurarse de que su propiedad intelectual, como los datos CAD, esté protegida a lo largo de la cadena de valor. Además, los clientes exigen garantía de calidad para las piezas producidas mediante fabricación aditiva y, por tanto, exigen transparencia e información detallada sobre el proceso de producción.
Actualmente, los proveedores de servicios de ingeniería tienen acceso limitado a la información del cliente y a las capacidades de impresión. Los proveedores de servicios de ingeniería trabajan arduamente para proteger la propiedad intelectual de sus clientes y, aunque ofrecen una calidad confiable, esperan que su propia propiedad intelectual también esté protegida.
Los proveedores de servicios de impresión AM necesitan maximizar su capacidad de impresión para amortizar el coste de las impresoras que utilizan muchos activos. Dado que los clientes exigen transparencia y seguridad en la producción, los proveedores de servicios de impresión AM deben garantizar la calidad de sus procesos de impresión de manera consistente y a prueba de manipulaciones.
A medida que la tecnología blockchain continúa madurando, por primera vez en la historia de la civilización industrial humana, se espera que los problemas de sensibilidad y seguridad de la información comercial se resuelvan fundamentalmente. Todos los requisitos anteriores requieren la protección de los datos y la soberanía de los datos, así como garantizar la trazabilidad y coherencia en todo el diseño y producción de productos industriales innovadores.
El objetivo comercial de la solución es brindar a todos los participantes acceso al ecosistema de fabricación aditiva industrial para vender u obtener beneficios fácilmente de los servicios de fabricación aditiva. Para garantizar que esto se logre, IBM y ThyssenKrupp han desarrollado una plataforma para compartir datos de manera confiable, permitiendo un intercambio de datos fluido en todos los pasos de la cadena de valor de la fabricación aditiva.
Esta solución reduce significativamente la barrera de entrada para beneficiarse de la tecnología de fabricación aditiva industrial y también proporcionará un fácil acceso a las PYME clientes, animando a todos los participantes a compartir datos, aumentando así todas las capacidades de producción, servicios y utilización de equipos relevantes. . Esto creará un alto valor comercial para todas las partes a lo largo de toda la cadena de valor de la fabricación aditiva industrial, permitiendo a todos los clientes aprovechar las ventajas de la fabricación aditiva.
Esta solución crea una situación beneficiosa para todos los usuarios de la plataforma.
Los proveedores de ingeniería pueden vender sus capacidades de ingeniería a nivel mundial
Los centros de impresión pueden poseer fuentes adicionales del negocio
Los clientes finales reciben las soluciones que necesitan (productos o repuestos) mientras disfrutan de la mejor ingeniería y tiempos de entrega cortos
Flujos de ingresos: Los clientes finales proporcionan El proveedor de ingeniería realiza pedidos a entregar productos o repuestos; el proveedor de ingeniería diseña las piezas y emite órdenes de producción a socios certificados, generalmente aquellos que operan centros de impresión cerca del cliente final. Una vez entregado el producto o los repuestos, el cliente final paga al proveedor de ingeniería, quien comparte las ganancias con el socio que opera el centro de impresión.
Perspectiva funcional
Este caso combina el espacio internacional de datos (IDS) y la tecnología blockchain (Hyperledger). La solución desarrollada es rastreable y consistente. Senta las bases para un intercambio de datos fluido. Proceso de circulación con sexo garantizado.
Un canal de acceso es una aplicación web dedicada instalada en los sistemas de TI de las partes interesadas (en este caso, las partes interesadas son el cliente, el proveedor de ingeniería de AM y el socio de impresión de AM). Habilite la transferencia de datos entre diferentes partes interesadas a través de conectores IDS. La capa de integración contiene middleware que integra todos los canales de acceso a los servicios blockchain en la nube.
Arquitectura de solución para el desarrollo de casos
Blockchain tiene características como inmutabilidad, terminación, trazabilidad y coherencia en el proceso de generación y procesamiento de datos a lo largo de la cadena de valor. Garantiza la autenticidad de los datos. Todas las transferencias de datos relevantes se producen a través de conectores IDS especialmente diseñados, lo que garantiza la soberanía de los datos, el intercambio y el uso justos de los datos para cada participante y establece términos de uso de datos totalmente integrados. Como característica integrada del servicio blockchain, los contratos inteligentes controlan el conector IDS.
Los diferentes niveles de procesamiento de datos, transferencia de datos y almacenamiento de datos ilustran todo el proceso de procesamiento de pedidos en la fabricación aditiva industrial. Cabe mencionar que los datos del producto (p. ej. archivos CAD), así como los datos de proceso relevantes para la calidad (p. ej. datos de proceso para la impresión 3D) se almacenan en el sistema informático de la empresa y se transmiten a través del conector IDS, incluidas todas las condiciones de uso de estos datos. . El servicio blockchain solo registra y almacena información de transacciones e información de ruido relacionada que ocurrió durante el procesamiento de pedidos, proporcionando así toda la información comercial y técnica.
Cabe señalar que la solución aquí descrita comienza desde la definición de los requisitos, pasando por la definición del proceso, hasta el diseño e implementación general. Cada enlace está diseñado de una manera muy general, lo cual es beneficioso para The. Se populariza la aplicación de otros procesos de fabricación industrial, promoviendo así la digitalización integral de la industria manufacturera.
Arquitectura de alto nivel, elementos de arquitectura en capas y descripción del proceso
Desafíos y entendimientos actuales
Este caso aborda muchos desafíos y entendimientos actuales.
1. Protección de datos, propiedad de los datos
En la Internet actual, una vez que los datos se comparten, el generador de datos perderá el control de propiedad de los datos. El Espacio Internacional de Datos permite agregar a los datos contratos legibles por software, a través de los cuales el generador de datos puede controlar cómo los destinatarios usan los datos, durante cuánto tiempo son válidos, el precio a pagar por el uso de los datos, y otros requisitos relacionados con el uso de los datos.
2. Integridad de los datos
Al compartir datos, siempre existe el riesgo de que se modifiquen accidentalmente. Blockchain permite que toda la información de atributos del proceso de intercambio de datos se registre en una entidad neutral, garantizando así la integridad de los datos incluso cuando se envían a múltiples usuarios.
3. Cadena de valor virtual fluida y gestión del ciclo de vida del producto (PLM) fluida
El hecho de que el nivel de profesionalismo en el proceso de producción aumente día a día significa que la cooperación entre empresas la necesidad es cada vez más urgente. Los socios potenciales pueden estar ubicados en diferentes lugares, lo que requiere el establecimiento de una cadena de valor virtual fluida, como se describe en el estudio de caso. La plataforma de fabricación aditiva industrial puede proporcionar soluciones relevantes, desde los primeros pasos de la consulta del cliente, las negociaciones técnicas y comerciales, pasando por el proceso de fabricación aditiva, hasta la entrega final.
4. Comunicación estandarizada "nube a nube" y conectividad de máquinas.
Hoy en día, cada proveedor de la nube proporciona interfaces profesionales para acceder a los servicios de la nube. Para garantizar la interoperabilidad entre nubes de diferentes proveedores, se necesitan interfaces estandarizadas para la comunicación de nube a nube. La Asociación Internacional de Espacios de Datos cuenta con más de 100 socios en todo el mundo que están estableciendo estándares comunes