Innovatie & Strategie

Dit is een bijdrage van SAS
Analytics
manufacturing-3Dprint

Verduurzaming van 3D-printen met behulp van analytics

Inzicht in storingen 3D-prints

15 september 2022
Door: SAS , partner

Inzicht in storingen 3D-prints

3D-printen voor de industrie wordt steeds populairder. De techniek heeft vele voordelen ten opzichte van traditionele fabrieksprocessen en wordt daarom in steeds meer industrieën ingezet. Zo is het mogelijk complexe designs te realiseren die via traditionele fabrieksprocessen onmogelijk waren. Ook beperkt het de ruimte die nodig is om voorraden op te slaan door print on demand en bespaart het kosten. Succesvolle voorbeelden zijn er al van GE met hightech onderdelen van gasturbines, in de lucht- en ruimtevaart en prefab huizen.

Ook kunnen fabrikanten door middel van 3D-printen in house hun producten printen, waardoor een groot deel van de supply chain overgeslagen kan worden. Hierdoor zullen externe, maatschappelijke problemen die de toevoer van producten versperren, zoals bijvoorbeeld een pandemie, geen invloed meer hebben op de fabrieksprocessen. Dit maakt fabrikanten minder afhankelijk van hun toeleveringsketen en ze kunnen beter inschatten wanneer en hoeveel producten ze kunnen leveren.

Lage Overall Equipment Efficiency

3D-printen staat echter nog redelijk in de kinderschoenen. Ondanks dat de techniek al veel gebruikt wordt, is er nog veel ruimte voor verbetering van de technologie en schaalbaarheid van nieuwe toepassingen. Zo is de techniek op dit moment nog maar beperkt kostenefficiënt en duurzaam. Gemiddeld maken slechts 30% van alle 3D-printers de eerste print correct, wat betekent dat prints meestal meerdere keren gemaakt moeten worden en er veel materiaal wordt weggegooid. De machines hebben tot dus nog een lage OEE (Overall Equipment Efficiency).

Door de OEE te verbeteren, gaat de productiviteit van de printers omhoog en kunnen 3D-prints kostenefficiënter en duurzamer zijn door vermindering van de hoeveelheid materiaal die door foutieve prints wordt verspild. Geen enkele 3D-printer of individuele 3D-print afkomstig van één machine is echter hetzelfde. Dit maakt dat een oplossing niet direct voor alle printers werkt en de lage OEE lastig kan worden opgelost.

Analytics voor het opsporen van fouten

Dit probleem kan echter met behulp van analytics opgelost worden, waardoor het 3D-printen kostenefficiënter en duurzamer wordt. Zo heeft SAS-partner CGI tijdens de SAS Hackathon (in de Manufacturing track) een model ontwikkeld die afwijkingen in 3D-prints vroegtijdig kan opsporen en signaleren, waardoor inzicht wordt verkregen in storingen in het printproces. Het model maakt gebruik van Machine Learning op SAS Viya voor de detectie van storingen.

Door het analyseren van data die tijdens het printproces gegenereerd wordt, kunnen fouten vroegtijdig worden ontdekt en hersteld. Zo kan er gekeken worden naar verschillende parameters om afwijkingen te detecteren, waaronder de temperatuur van de printer, de snelheid waarmee onderdelen de printer verlaten, de effectiviteit van koelelementen, en de status van de print. Door deze parameters in de gaten te houden en veranderingen snel te signaleren, kunnen deze fouten nog hersteld worden voordat de volledige print – waar soms al meer dan 20 uur printtijd in zit -  de printer verlaat. Dit betekent dat minder materiaal, tijd en energie nodig is voor het maken van één goede print.

“Binnen CGI staat innovatie centraal en First Time Right brengt ons een stap dichterbij ons doel van de fabriek van de toekomst. Op deze manier kan analytics bijdragen aan het verduurzamen van traditionele fabrieksprocessen en tevens kostenefficiënter maken”, vertelt Noah Lammertsma,  Business Consultant en Data Engineer bij CGI.

Reactie toevoegen