Проблемы применения аддитивных технологий для изготовления запасных деталей машин

Аннотация

Аддитивные технологии могут эффективно применяться для изготовления запчастей, необходимых для внеплановых ремонтов машин, вызванных их внезапными отказами, особенно если простои машин из-за отказов приводят к значительным производственным потерям. Однако до сих пор изготовление запчастей с помощью этих технологий не получило большого распространения, что обусловлено рядом проблем, анализу которых посвящена данная статья. В статье выполнен обзор разных видов аддитивных технологий, рассмотрены особенности изготовления деталей машин из металлов и полимеров с их помощью. Обсуждены причины, сдерживающие широкое применение аддитивных технологий для изготовления запчастей, в том числе, высокая стоимость 3D-принтеров и строительных материалов, ограниченные функциональные возможности 3D-принтеров и ограниченный спектр строительных материалов. Описана методология оценки экономической эффективности приобретения запчастей, изготавливаемых с применением аддитивных технологий, основу которой составляет методика сравнительной оценки затрат, связанных с ремонтом, предполагающим приобретение запчастей, изготавливаемых по разным вариантам с помощью как аддитивных, так и традиционных технологий. По результатам этой оценки принимается решение о целесообразности применения аддитивных технологий для изготовления запчастей по одному из вариантов, для которого затраты, связанные с ремонтом, оказываются наименьшими. Рассмотрены частные случаи принятия такого решения – исходя из критериев минимизации покупной стоимости запчастей и минимизации длительности их изготовления. Первый случай имеет место, когда требуемая запчасть обычно поставляется не индивидуально, а в составе узла или в комплекте с другими запчастями, причем покупная стоимость узла или комплекта намного больше покупной стоимости отдельной запчасти, изготавливаемой с помощью аддитивных технологий; второй – когда длительность простоя, связанного с приобретением запчасти, изготавливаемой по обычным технологиям, намного больше длительности простоя, связанного с приобретением запчасти, изготавливаемой по аддитивным технологиям.