西门子：《从原型加工到批量生产：挑战和机遇》

西门子投资经理Volkmar Luethen：《从原型加工到批量生产：挑战和机遇》的主题演讲。南极熊3D打印网小编现场聆听了专家们的演讲。下面是现场速记的文字记录。

    Volkmar Luethen：欢迎大家，非常感谢主办方请我来到这里，来跟大家分享一些我们正在做的增材制造方面的事情，我在这里一起跟大家共创增材的美好明天。
    首先介绍一下西门子在中国所做的一些事情。
    大家可能知道，西门子是欧洲的一家世界最大的工程技术公司之一，我们有32000多员工，我们有很大的年营业额，在中国我们也有很多的业务。我们也花了差不多30年的时间，在1936年的时候就来到了中国，随着一系列的技术革命，我们也有了各种各样的创新，我们目前主要是想和大家一起共同进行科技方面的研发。
    （PPT图示）这就是西门子的一些同事在北京、上海，而且发展也是非常积极的。我们也有很多的专利，我们和大学研发机构都共同进行了合作，并且进行了更多教育方面的合作。另外我们也参与了一些公共项目，包括一些商业项目，都有合作。
    刚才介绍了我们公司的现状，现在我来切入正题。
    西门子在增材方面已经有了一系列的探索，比如我们关注的是将激光解决方案，并且把增材和软件联系在一起进行整合，这意味着我们在产业创新过程当中也在进行软件的创新，我们也花了很多钱进行软件的研发。我们知道，如果要进行数字化生产，并且一种规模量产，我们需要很多的应用和转化，另外我们有很多工程相关的服务。从产业方面来说，我们希望能够从这些不同的技术使用当中受益，所以我们把这两者结合在一起，通过我们的实践经验换取商业的利益。
    首先我们来研究一下增材为什么现在发展这么快，今天早上有很多发言者说到了增材蓬勃发展的现状。（PPT图示）从这张图表当中可以看到，从2015年展望到2021年增材方面的发展态势。我们也听到了包括不同的材料，包括有塑料、金属、复合材料等等，都在做增材的材料。现在我们面临着非常独特的机遇，我们可以打造出过去完成不了的精密复杂的3D构件，通过3D打印不仅能够打造一些过去打造不了的架构，并且还能够进行不断的创新，运用新材料来进行创新，并且这也是一种新的设计工具，而且我们也可以将这些打印的材料以及我们所知道的，从传统制造业当中所获取的知识进行整合，来增加我们产品的可靠度。当然，这也是一种很好的设计工具，我们应用激光扫描、激光钻孔，刚刚开始做的时候大家可能不太相信，如果把它作为一种新的设计工具，我们可以把设计、表现性能的预测以及制造，三者进行整合，这样就能够知道在每一层喷涂上去的结构，我们可以运用，在过去传统制造业当中已经获取了这种知识，并且用新的手段进行表达。这样在增材制造过程当中，就可以对于这个产品的性能展开某种想象和预盼。所以这是一个非常好的机遇，不仅仅是能够缩短开发的过程，而且也能够让我们在认证和认可的过程当中去缩短周期。
    今天早上几位演讲人说到了3D打印机和它的可靠性，以及它的品质。所以我们希望打印出来的成品能够有稳定性，最好第一次打印出来就是一个正确的产品，而不需要像过去一样反复实验，打印很多件次品，最后才出来一个正确的成品。实际上从打样的角度来说，确实有了3D打印机可以增加可靠性，也可以降低我们研发的成本。
    说到新的机遇，在材料和工程、设计方面的创新也会带来新的业态，比如通过个性化或者是表现性能的改进，以及通过打样制作的简便性，另外还有制造方面的优化，这些方面都为我们带来了前所未有的机遇。而说到商业化的成功，当然我们还面对着很多重要的挑战，比如如果要提高我们的生产效率，今天早上也听到了来自德国的教授讲到LMD，也就是激光技术沉积打印，有了激光技术沉积会改进我们的沉积率，可以进行平行化或者变形化操作，或者有新的增材技术，我们就可以改进规模，进行量产，而不需要进行昂贵的测试或者是量化的验证。
    另外，我们可以把3D设计和生产整合在一起，这样我们在设计和模拟方面就有了工具，对于这些复杂的材料结构，比如说金戈或者是多孔材料来说，我们就可以进行更好的设计。另外，在现有的制造痕迹以及在混合制造方面，这两者可以结合在一起，而且对于未来功能性属性以及配件零件使用寿命方面也可以进行更精准的预测。
    另外，我刚才说到的可靠性、质量安全方面也是毋庸置疑的。有了增材制造流程，我们可以进行模拟，这是非常重要的，因为在过去不能进行模拟的情况下我们需要一遍遍试错，而现在我们可以第一次就做对。（PPT图示）这里看到的喷嘴喷出的粉末加热，这个粉末喷出之后，我们不要去改变参数，有了这个软件我们去进行控制，在需要变温、控温的时候就可以及时控温，就可以避免在传统简材制造当中经常出现的加热过度，不管是局部加热过度还是整体的加热过度的情况。
    当然了，在过去传统简材制造的情况下，有的时候还会出现一些扭曲、变形，或者是破损，因为我们在热量覆盖的时候并不是均匀的，所以才会造成扭曲和破裂。但是现在有了增材的流程，我们就可以避免这些瑕疵，因为我们可以实施调整。这些就离不开软件的控制，只有把软件和3D打印机进行连接控制，我们才能达到这个效果。
    刚才说到的这些变形、扭曲，如果是在加热过程当中要聚焦于某一些局部的表面，我们确实需要去关注是不是会造成扭曲，或者是变形。我们在打印的过程当中要关注上述这些要点，这样才能对于未来的表现性能可以更好的判断，特别是对于一些复杂的几何造型和新的功能来说尤其需要。另外还有一种自动的选择最优化的制造参数，还有对于CIM环境无缝的界面。
    为了填补这些欠缺的环节，弥补这些欠缺的环节，我们需要能够有一套整合的解决方案，从要求到生成3D打印的驱动。从最早的设计，我们要经过负载的定义、设计的优化，另外对设计进行微调，之后我们要进行验证，验证之后我们要为3D打印做好准备，之后我们有一个事后的处理，后处理，其中包括热处理、机加工和检验检测，才能够得到最后的系统。
    刚才说了，希望得到一种端到端整合的系统，这样可以进行工业化的增材制造。整个过程是由一根数据线在串联的，而这是由数字化进行驱动的，这里可以看到数据管理之间的联系。西门子软件和MES系统也都会生产。
    非常感谢大家的聆听，希望以后能够展示更多西门子在增材制造方面的经验。谢谢。