Cumberland Additive 扩大增材制造业务，推动EBM和LPBF技术开发

2024年3月18日，南极熊获悉，3D 打印制造商Cumberland Additive 最近收购了 Stratasys Direct 的金属增材制造业务，此举使该公司的金属增材制造机器数量增加了一倍，并为该公司在其家乡德克萨斯州奥斯汀地区提供了额外的生产设施。然而，这个新设施中心并不是Cumberland 的第二个站点，而是第三个。在收购之前，Cumberland 在远离德克萨斯州总部的宾夕法尼亚州匹兹堡 Neighborhood 91 工业园开设了一个厂区，专注于增材制造。

△CumberlandAdditive 在其匹兹堡工厂拥有两台金属增材制造机器和工艺。Nikon SLM Solutions 激光粉末床熔合机与 Neighborhood 91使用的 SLM 机器的功能非常匹配。JEOL 电子束熔炼机由在该工厂工作的 JEOL 应用工程师 Jonathan Buckley 负责监督。

现在，在匹兹堡站点启用两年后，致力于建立该设施的Cumberland 地区总监马克·斯特拉茨海姆 (Mark Straszheim) 对远程设施带来的价值以及如何最好地利用其能力有了各种体会。该网站为与机器供应商JEOL建立合作伙伴关系奠定了有效的基础，这对于该公司和美国市场来说都是全新的。虽然公司已成功采用在分布式制造站点之间以数字方式转移增材制造工作的一种选择，但 Straszheim 表示，员工的“数字透明度”带来了更大的价值。

开设匹兹堡站点并加入 Neighborhood 91

Cumberland的领导层从一开始就对 Neighborhood 91 概念感兴趣。成为宾夕法尼亚园区的租户意味着建立一个地理位置更靠近东北部客户的站点，同时还可以从与在该地点工作的其他增材制造公司的员工共享知识中受益。

Straszheim 表示，“我们问自己：我们是否将其打造为焦点工厂？或者我们是在一个地点进行生产，在另一个地点进行研发吗？”

该公司找到的答案是建立一个类似于 Pflugerville 的工厂，其角色既包括 3D 打印，也包括后处理，包括生产和原型制作，但又具有独特的风格，以适应匹兹堡所在地的特殊可能性。

例如，在新址安装的两台粉末床熔融金属增材制造机器中，其中一台是来自现在的尼康SLM Solutions的SLM 500，与第一个Neighborhood 91用户——机车零部件生产商Wabtec使用的同一供应商的设备非常相似。Cumberland 机器具有与 Wabtec 的 SLM 模型相同的 XY 行程；只是Z 不同。

Wabtec 和 Cumberland 不是竞争对手。因此，两个邻居拥有几乎相同的增材机器的好处对双方来说都是显而易见的。匹兹堡制造工程师凯尔·库博维克 (Kyle Kubovcik) 表示：“我们每个人都可以更好地获得替换零件，而且我们的两个团队共同在这台机器上积累了更多的经验和专业知识。”当 Wabtec 的加工中心超负荷使用时，Cumberland 还为 Wabtec 加工了一些零件。在一个虽小但意义重大的案例中，Wabtec手头有Cumberland用于维修机器的镜头清洁器。这一刻的合作就像一个邻居向另一个邻居借了一个电动工具或一杯糖。

与此同时，Cumberland Neighborhood 91厂区的另一台粉末床机器是 JEOL 的 JAM-5200 电子束熔化 (EBM) 系统。Cumberland 是该公司机器的早期美国用户，也是支持该公司引入美国 JEOL 应用工程师 Jonathan Buckley 的合作伙伴，在这里工作的主要是 Cumberland团队的兼职成员。他帮助 Cumberland 进行 EBM 零件生产，并将现有的 EBM 工作转换为感兴趣的客户的新平台，同时他还将该地点用作其他潜在 EBM 用户的演示站点。Neighborhood 91 厂区靠近匹兹堡国际机场（该机场是该地点的业主之一），使其成为举办这种关系的理想地点。

△Straszheim表示，加工也是一项重要的现场能力。这里可以看到现场的五轴加工中心。由于Cumberland组织的数字透明度，负责编程和运行这台机器的匹兹堡加工专家实际上将大部分时间花在为德克萨斯州的机床编写程序上。

这两台机器加起来仅占Cumberland 增材制造总体产能的一小部分。最近收购后，该公司总共拥有 35 套粉末床熔融系统，其中 31 套为金属系统（其他为聚合物 SLS 机器）。同样，位于 Neighborhood 91 站点的Haas Automation的五轴加工中心只是整个组织内 25 台 CNC 机床之一。但重要的是，匹兹堡的人员和人才比例要大得多。Kubovcik 是该公司从事类似增材制造工程工作的六名员工之一。他的大部分时间都集中在德克萨斯州的工作上。对于匹兹堡 CNC 程序员 Victor Ross 来说，情况更是如此——他是公司三名 CNC 程序员之一。他为 Neighborhood 91 加工中心编写程序并运行这台机器，同时将一半以上的时间用于德克萨斯州 CNC 机器的编程工作。

数字透明度赋能多站点制造

这就是斯特拉茨海姆所说的数字透明度的含义，至少是他的看法。工程或编程员工位于哪里，如果有的话，应该没有多大关系。这种员工透明度是分布式制造模型的必要条件，但可能没有得到充分重视。此外，只要有正确类型的3D 打印机和安全基础设施，就可以以数字方式发送零件文件以进行生产。在增材制造领域，专家人员配置与机器数量的比例实际上比任何生产过程都要小。将这两点放在一起，它们的意思是，位于任何地方的增材制造人员（除了亲自维护机器的人员）都需要能够为也在任何地方发生的生产提供服务。安全的系统、开放的通信和最小化地理位置之间的文化隔离感是实现这一目标的方法。Straszheim 表示，多站点公司必须尽可能像一个大型站点一样运作，其访问和责任不受办公桌所在位置的影响。

这不仅适用于 3D 打印，也适用于CNC 加工。在金属零件生产中，机械加工是增材制造的一部分，这就是罗斯花费大量时间为德克萨斯机床编程的原因。

他指出，这样做并非没有挑战：“远距离编程的困难在于我无法将部件握在手中。我想象的接近策略可能行不通。一般来说，这样的误解很快就会被发现并得到解决。尽管如此，它还是说明了这个角色需要不同素质的程序员，拥有一定的额外能力来空间想象抽象形式。”

这种敏锐度的价值体现了斯特拉茨海姆所看到的更大转变。这一点在增材制造领域很明显，但他相信，在所有领域，利用技术的自由度，以更少和更分散的人员来完成更多工作，这一点都很明显。他说：“当今制造业的挑战，以及小企业的挑战，是寻找能够利用广泛的能力和才能蓬勃发展的员工。”