《金属增材制造过程中的过程监控与非破坏性评估》

  • 来源专题:计量基标准与精密测量
  • 编译者: 李晓萌
  • 发布时间:2024-09-24
  • 金属增材制造是一种通过逐层添加材料来制造物体的技术,广泛应用于航空航天、医疗等领域。由于其制造过程中可能出现缺陷,因此需要在生产过程中进行监控和评估,以确保最终产品的质量。金属增材制造(AM)技术的快速成熟使其成为核电站(NPP)部件制造的绝佳候选者。然而,目前的工艺变化水平为AM在核电站应用中的工业接受带来了许多尚未克服的挑战。其中一个挑战与核电站等关键任务应用的预制组件的资格和认证有关。为了降低鉴定和认证的成本,过程监测和过程无损评估(NDE)被认为是必不可少的工具。本报告旨在支持美国核管理委员会(NRC)应对AM技术制造的核电站部件认证挑战的努力。它回顾了过程监测和过程无损检测方法、仪器和相关标准领域的最新进展,找出了知识、技术和标准方面的差距,以实现将其用作AM过程和零件鉴定的强大工具的目标。
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  • 《智能制造现状报告》

    • 来源专题:智能制造
    • 编译者:icad
    • 发布时间:2025-07-17
    • 罗克韦尔自动化发布的《2025智能制造现状报告》是第10版年度智能制造现状报告,报告汇集了全球1500多家制造业领先企业的见解,旨在探讨智能制造的发展趋势、面临的挑战以及未来的发展方向。以下是对这份报告核心内容的解读:一、智能制造的现状与趋势智能制造转型加速:报告显示,56%的制造商正在开展智能制造试点工作,20%已实现规模化应用,另有20%计划在未来进行投资布局。这表明智能制造正在从试点阶段向全面应用阶段快速推进。人工智能与机器学习的应用增长:未来12个月内,人工智能和机器学习将重塑质量控制、网络安全和流程优化三大领域。其中,50%的受访者计划在未来12个月内使用人工智能/机器学习技术来支持质量控制,49%计划将其用于网络安全,42%用于过程优化。数据利用不足:尽管企业收集的数据比以往任何时候都多,但只有不到一半(44%)的数据得到有效利用。这表明企业在数据采集与利用之间存在差距,数据驱动的决策和运营改进能力有待提升。二、面临的挑战网络安全风险上升:网络安全风险已成为企业发展的第二大外部障碍,49%的企业计划将人工智能/机器学习技术用于网络安全,38%的企业正在利用数据进行网络安全保护。随着数字与物理基础设施的互联性加深,企业对IT/OT网络的风险认知也在增强。技能差距与劳动力短缺:缺乏技能娴熟的劳动力是企业难以超越竞争对手的主要原因之一。41%的制造商正在引入人工智能/机器学习技术并提高自动化水平,以填补技能差距并解决劳动力短缺问题。同时,企业也在寻求通过增加技术来创造更具吸引力的工作岗位,引入灵活调度,并通过远程办公访问更广泛的人才库。内部与外部障碍:内部障碍包括内部预算限制、吸引具有所需技能的员工、平衡质量和增长、部署和整合新技术等。外部障碍则包括通货膨胀、经济增速乏力、市场竞争、供应链中断等。其中,通货膨胀连续三年成为企业最大的外部障碍。三、人工智能的作用与影响人工智能作为解决方案:人工智能被视为应对劳动力短缺、技能差距、质量控制及管理外部压力的潜在解决方案。它在质量检测领域的应用已经取得成功,并且正在探索缓解劳动力短缺与技术人才缺口的有效途径。人工智能推动可持续发展:超过一半(55%)的受访者表示,提高效率是其推进可持续发展战略的核心驱动力。产品质量/安全(43%)和能源管理(42%)是企业可持续发展计划最为重要的因素。人工智能在提高质量、优化流程和增强供应链弹性方面发挥着关键作用。四、未来展望人工智能的广泛应用:到2027年,企业认为人工智能将在降低成本、节省时间、提高效率和简化流程方面发挥关键作用。未来12个月内,更多企业计划将人工智能/机器学习技术用于网络安全和供应链管理,这表明人工智能在智能制造中的应用范围正在不断扩大。数字化转型的路径:报告提出了数字化转型的八个步骤,包括确定最大需求、召集相关人员、制定战略和路线图、实施最小可行产品(MVP)、扩展解决方案、优化管理变革、促进企业协作以及装备并支持员工。这些步骤为企业提供了从评估到实施再到扩展的清晰路径。结论本报告揭示了智能制造在全球制造业中的快速发展和广泛应用。尽管面临网络安全风险、技能差距和劳动力短缺等挑战,但人工智能和机器学习技术的应用正在帮助企业提升效率、优化流程、增强竞争力,并推动可持续发展。报告强调了数据的有效利用、技术与人员的结合以及持续的数字化转型对企业成功的重要性。
  • 《新兴技术与风险分析:增材制造》

    • 来源专题:计量基标准与精密测量
    • 发布时间:2024-02-18
    • 增材制造(AM)或三维打印(3D)技术已经成熟、可获得和可用,并在合法和非法用途方面呈指数级增长。材料科学、计算机辅助设计和人工智能方面的互补技术进步有助于这一增长,而更多3D打印材料和技术的可用性使得用例更加复杂。 3D打印的分布式特性允许开发专门构建的技术和分散的制造、快速原型设计,以及扩展基本但可定制的设计。随着3D打印机、材料和软件的成本降低和可用性不断增加,3D打印将取代一些传统制造业,包括用于非法目的的制造业。AM允许按需订单制造,并可能使供应链不那么全球化,更本地化。打击潜在危险产品和技术的扩散将把拦截工作从最终产品和物理技术转向软件和知识产权。监管和出口管制需要阻止计算机辅助设计的产品和假冒产品以及可能影响消费者安全的劣质产品的扩散。 用于合法商业目的的AM将继续增长。额外制造的组件,其中一些具有未经测试和未知的故障率,可能会被纳入最终产品中,从而可能导致灾难性故障。2013年3D打印枪支的制造说明了非法使用案件威胁国家安全的可能性。在这份报告中,研究人员将重点放在AM的商业用途和假冒带来的风险上,因为它可能对经济繁荣和国家安全产生不太明显但显著的影响。 主要发现 ·增材制造不是一项新技术,但它是一个快速发展的领域,有越来越多的额外用例和持续增长的前景。 ·这项技术正在不断成熟。这种成熟源于改进的3D打印机和新材料的交叉。 ·尽管增材制造的使用案例数量和类型将继续增长,正如2022年至2030年收入年增长24%以上的预测所证明的那样,但增材制造可能仍将主要集中在少数几个关键领域。 ·通过增材制造制造的假冒产品将对产品安全、经济、知识产权以及非法或违禁产品等产生影响。 ·人工智能、材料科学、生物学、化学和纳米技术等融合领域的科学发现和技术发展将继续推动增材制造的进步。这些融合技术有可能大幅提高增材制造业的年度增长预测,这可能导致相关风险的相应增加。