항공우주 기업은 어떻게 MES를 통해 적층 제조를 한 단계 더 발전시킬 수 있습니까?

항공우주 및 방위(A&D) 산업은 3D 인쇄를 가장 먼저 채택한 산업 중 하나입니다. 대부분의 주요 항공우주 OEM 및 공급업체는 기능 프로토타이핑, 툴링 제조 및 최종 사용 부품의 경량화를 위해 3D 프린팅을 사용합니다.

미래 지향적인 AM 사용자는 항공 우주에서 AM을 확장하는 동시에 반복 가능한 AM 워크플로를 활성화하는 방법을 조사하고 있습니다. 그러나 반복성을 달성하고 AM 부품 품질을 보장하는 것은 여전히 ​​말처럼 쉽습니다.

그렇다면 AM을 도입한 항공우주 및 방위 산업 기업은 어떤 문제에 직면하게 될까요? 그리고 더 중요한 것은 어떤 솔루션이 이러한 문제를 극복하고 디지털 제조의 이점을 얻는 데 도움이 될 수 있을까요?

항공우주 및 방위 산업의 적층 제조

Covid-19 전염병은 2020년에 전 세계 여객 항공 교통에 전례 없는 중단을 초래하여 항공기 제조업체에 많은 해로운 결과를 초래했습니다.

비즈니스 회복을 더 잘 준비하기 위해 항공우주 제조업체 및 공급업체는 리드 타임을 단축하고 연료 효율성을 개선하며 항공 여행의 전반적인 지속 가능성을 높이기 위해 AM을 비롯한 디지털 기술로 전환했습니다.

AM이 항공우주 회사에게 새로운 것은 아니지만, 이 기술이 항공 우주 응용 분야에 사용할 수 있을 정도로 발전한 것은 최근의 일입니다.

그러나 AM 기술과 주변 프로세스는 아직 완전히 성숙되지 않았습니다. 업계에서 끊임없이 새로운 표준, 재료 및 시스템을 개발하고 있지만 반복 가능한 AM을 달성하는 것은 대부분의 회사에서 힘든 일입니다.

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항공우주 분야에서 확장 가능한 AM에 대한 5가지 과제와 추가 MES가 도움이 되는 방법

1. 업계 표준을 충족하고 AM 부품의 비행 인증 획득

A&D 플레이어는 고도로 규제된 환경에서 운영됩니다. 기업은 정보 보안, 계약 가격 및 프로젝트 비용에 관한 규정을 준수해야 합니다. 또한 감사 및 제품 무결성 요구 사항의 적용을 받습니다.

모든 항공기의 설계, 생산 및 유지보수에는 미국 FAA 및 유럽 EASA의 승인이 필요합니다. 이러한 규정은 승객과 운영자의 안전을 위해 중요하지만 OEM 및 공급업체가 제품 및 서비스의 고품질 표준을 유지하는 것도 필수적입니다.

정확한 요구 사항은 적층 제조 부품에도 동일하게 적용됩니다. 항공우주 분야의 3D 프린팅에 대한 표준 및 규정이 점진적으로 개발되고 있지만 항공우주 회사는 규정 준수 및 감사 제어를 용이하게 하는 워크플로를 설정해야 하는 지속적인 과제가 있습니다.

MES가 규정 준수를 지원하는 방법

적층 제조용 MES 소프트웨어를 사용하면 항공우주 OEM 및 공급업체가 부품 및 프로세스에 대한 실시간 데이터를 수집, 추적 및 제어함으로써 AS9100과 같은 규정 요구 사항을 더욱 잘 준수할 수 있습니다.

이 정보를 통해 관리자는 제품 품질에 영향을 미치는 영역의 관리를 개선하는 데 도움이 되는 정보에 입각한 결정을 내릴 수 있습니다.

MES의 또 다른 이점은 설계 제어입니다. MES는 제조업체가 엔지니어링에서 설계한 대로 프로세스를 따르도록 돕습니다. 이 시행은 작업의 표준화를 지원하여 추적성과 반복성을 더욱 향상시킵니다.

2. AM 부품 및 공급망 길이의 리드 타임 단축

상업용 OEM을 위한 레코드 오더북은 8-10년 동안 순방향 생산을 지원합니다.

OEM이 대규모 백로그를 제공하기 위해 생산을 늘리면 공급망의 다양한 수준에 있는 공급업체는 품질을 유지하고 비용을 통제하면서 적시에 납품해야 한다는 압박을 받게 됩니다.

많은 공급업체는 객실 부품 및 엔진 구성요소(예:연소실, 인젝터, 펌프 및 주 추진제 밸브)를 포함한 중요한 항공기 구성요소의 더 빠른 생산을 지원하기 위해 AM 기능에 투자했습니다.

그러나 증가하는 수요에 보조를 맞추기 위해 AM 운영을 실행하는 항공우주 회사는 적절한 수준의 운영 우수성을 보장해야 합니다.

이러한 수준의 우수성을 달성하려면 OEM과 공급업체가 공급망 네트워크를 통합해야 합니다. 여기서 중요한 문제는 많은 기업이 공급망의 여러 부분을 연결할 수 있는 AM에 사용할 수 있는 솔루션을 여전히 모르고 있다는 것입니다.

MES가 디지털 공급망을 촉진하는 방법

AM을 위한 통합 공급망을 구축한다는 것은 다양한 공급업체에서 작업을 관리, 라우팅 및 추적하기 위한 디지털 중앙 집중식 플랫폼을 구축한다는 의미입니다.

AM용 첨단 MES 솔루션을 통해 기업은 선호하는 공급업체 및 하청업체와 직접 연결할 수 있습니다. 양쪽에서 사용할 플랫폼을 설정함으로써 기업은 공급업체와의 커뮤니케이션을 단순화하고 생산 및 후처리 작업의 라우팅을 가능하게 하는 네트워크를 만들 수 있습니다.

고급 MES 솔루션은 리드 타임 및 비용과 같은 사전 정의된 매개변수를 기반으로 작업의 자동화된 라우팅을 허용하기 위해 한 걸음 더 나아갈 수 있습니다.

3. AM 비용 및 고가 자재 낭비 감소

비행기의 기능성 부품을 3D 프린팅하려면 최고 품질의 비행 등급 재료가 필요합니다. 탄소 강화 복합 재료 또는 티타늄과 같은 금속과 같은 재료는 매우 비쌉니다.

항공우주 분야에서 적층 제조를 비용 효율적으로 사용하려면 기업에서 재료를 효율적으로 사용해야 합니다. 그러나 이것은 그렇게 쉬운 일이 아닙니다.

티타늄 분말을 사용하여 빌드를 시작하는 시나리오를 상상해 보십시오. 귀하의 3D 프린터가 몇 시간 동안 작동되어 값비싼 금속 분말 층을 녹이고 고화했습니다. 그리고 작업이 끝나면 부품이 고장났고 작업 중간 어딘가에서 고장이 발생했음을 알게 됩니다.

티타늄 분말의 경우 수천 달러의 기계 시간과 재료 낭비를 의미합니다.

불행히도 이러한 상황은 AM에서 드문 일이 아닙니다. 빌드 실패가 발생하는 동안 항공우주 회사는 낭비를 최소화하는 방법을 고려해야 합니다.

MES가 비용 절감에 도움이 되는 방법

적층 제조 실행 시스템은 위에서 설명한 것과 같은 상황에서 항공우주 회사가 비용을 절감하고 재료 낭비를 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다.

어떻게?

고급 MES 솔루션은 실시간 기계 모니터링을 위해 AM 시스템과 통합할 수 있습니다. 따라서 예를 들어 인쇄 과정에서 오류가 발생하면 작업자는 MES를 통해 알림을 받고 값비싼 재료가 너무 많이 낭비되기 전에 기계를 중지할 수 있습니다.

또한 읽기:적층 제조를 확장하기 위해 3D 프린터 모니터링을 어떻게 활용할 수 있습니까?

4. AM 데이터의 IP 보호 보장

특히 설계 파일 및 생산 매개변수와 같은 민감한 데이터에 대한 IP 침해 위험을 줄이는 것은 A&D 회사에게 가장 중요합니다.

그렇기 때문에 IP 보호를 지원하는 시스템을 사용하고 AM 작업을 관리할 때 데이터가 손상되지 않도록 하는 것이 중요합니다.

추가 MES가 보안을 강화하는 방법

데이터 보안을 보장하기 위해 온프레미스 또는 클라우드 기반의 고급 추가 MES 시스템은 안전 및 데이터 관리에 대한 항공우주 관련 산업 표준을 충족하도록 설계되었습니다.

이 외에도 항공우주 등급의 첨가제 MES는 시스템 안전 및 안전한 데이터 교환을 위한 내부 기능을 갖추고 있습니다. 예를 들어, 여기에는 애플리케이션에 대한 액세스 권한이 없는 사람에 대한 시스템 액세스 제한이 포함됩니다.

또한 최신 추가 MES 솔루션은 단일 자격 증명 세트를 사용하여 사용자가 여러 애플리케이션 및 웹 사이트에 로그인하고 액세스할 수 있도록 하는 엔터프라이즈 사용자 인증 도구인 SSO(Single Sign-On)도 지원합니다.

SSO는 여러 가지 방법으로 보안 위험을 줄입니다. 예를 들어 사용자는 더 이상 수십 개의 암호를 추적할 필요가 없으며 항공우주 조직은 이중 인증과 같은 기술을 사용하여 ID 보안을 강화할 수 있습니다.

5. AM 작업에 대한 가시성 및 추적성 설정

AM의 복잡성과 디지털 특성은 실시간 가시성과 유연한 제어를 필요로 합니다. 그러나 다소 역설적이게도 AM과 같은 고급 기술을 채택하는 회사는 데이터를 수집하고 적층 생산을 구성하기 위해 인쇄물 및 스프레드시트와 같은 레거시 시스템에 계속 의존하고 있습니다.

종이는 가시성을 위한 블랙홀이며 종이에 수동으로 수집된 데이터는 실수할 가능성이 무르익습니다.

서류 외에도 많은 기업이 실수로 ERP에 의존하여 가시성 격차를 해소하고 있습니다. 그러나 ERP 시스템은 작업을 적절하게 추적하고 관리하는 데 어려움을 겪고 있습니다.

트랜잭션 시스템으로서 ERP는 생산 가치 사슬의 업스트림에서 작동합니다. 주문 및 금융 거래를 관리하지만 워크플로에 필요한 뉘앙스 또는 인과 관계를 포착할 수 없습니다.

AM 생산에 대한 강력한 가시성을 통해 오류를 쉽게 식별하고 개선 기회를 발견할 수 있습니다. 다음은 첨가제 MES가 도움이 될 수 있는 방법입니다.

첨가 MES가 생산 가시성을 향상시키는 방법

MES는 현장 직원, AM 시스템, 후처리 스테이션, 물류, 판매 및 계획을 연결하는 적층 제조 작업의 중심에서 중요한 역할을 합니다. 이러한 다양한 기능을 조정하고 주요 이해 관계자에게 가시성을 제공하는 능력은 조직 전체의 성과와 규정 준수를 촉진합니다.

기본적으로 성공적인 AM 생산에 중요한 모든 활동에 대한 창을 제공합니다.

예를 들어, 적층 MES는 생산 일정 및 기계 활용도에 대한 실시간 통찰력을 제공하여 AM 생산 가시성을 가능하게 합니다.

관리자가 실시간 대시보드에서 AM 머신의 성능을 볼 수 있는 상황을 상상해 보십시오. 실시간으로 상황을 볼 수 있는 기능을 갖춘 관리자는 성능이 저하된 장비를 식별하고 사전 조치를 취하고 전반적인 성능을 유지하기 위해 운영자와 협력할 수 있습니다.

궁극적으로 모든 수준의 팀이 손쉽게 실시간 생산 정보를 얻을 수 있을 때 전체 AM 시설이 더 효율적으로 운영됩니다.

항공우주 분야의 적층 제조:MES로 반복성 및 품질 달성

적층 제조는 항공기 제조업체의 도구 상자에서 필수적인 기술이 되었습니다. 따라서 문제는 AM을 채택하는 이유가 아니라 프로덕션에서 효율성과 확장성을 보장하는 방법입니다.

필수적인 것으로 입증된 한 가지 솔루션은 추가 MES입니다. AM의 고유한 요구 사항을 위해 설계된 추가 MES는 규정을 준수하고 품질 지향적인 워크플로를 설정하는 데 도움이 됩니다. 또한 작업 현장을 조직의 나머지 부분과 디지털 방식으로 연결하여 성과 향상에 필요한 정확한 실시간 데이터를 수집 및 배포합니다.

궁극적으로 디지털 인프라는 효율적인 AM을 가능하게 하는 핵심입니다. 항공우주 기업은 적층 MES를 통해 이러한 인프라 기반을 구축하고 미래의 디지털 제조 경쟁력을 확보할 수 있습니다.

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