大型增材和减材集成模块化机器项目是一项近 400 万英镑的跨行业合作的结晶，旨在创造一种革命性的混合制造机器，该机器可能会对众多行业产生重大影响。为期三年的 LASIMM 计划由 Autodesk 和 BAE Systems 提供投入，并由欧盟的 Horizon 2020 计划资助，是 10 家全球公司共同努力开发的 3D 打印机，该机器还可以包含其他几个独特和关键的功能，例如铣削、计量和测试，都在一项技术中。LASIMM 的项目负责人在建筑、造船和建筑的大量测试案例中证明了该技术的有效性，正在寻找将该技术商业化的方法。财团包括软件公司 Autodesk 的研究和创新团队，以及 British arch建筑设计和工程公司 Foster + Partners，他们也是该技术的最终用户。在这次独家圆桌问答中，The Manufacturer 与 Autodesk 研究和创新项目经理 Johnny van der Zwaag 以及 Samuel Wilkinson 和 Joshua Mason 坐在一起， Foster + Partners 的同事，讨论 LASIMM 项目的演变及其对英国制造业的意义。
什么是 LASIMM 项目？
Samuel Wilkinson：这是一个欧盟资助的研发计划，从 2016 年开始运行到 2019 年。目标是开发混合制造机器，用于 3D 打印钢和铝部件，并集成其他制造工艺，如铣削、计量、无损检测和冷加工。我们想证明我们可以添加这些额外的过程全部集成到一台机器中，并具有可以集成整个系统的软件。而且这个模块化框架不固定为一种配置；你可以添加差异erent robots or scaling it. Autodesk 负责的软件将能够驱动不同版本的机器。共有三个最终用户——我们 (Foster + Partners)，代表建筑行业； BAE Systems，在航空航天防御方面；和维斯塔斯，在能源、风力涡轮机领域。每个人都负责创建一个演示器案例，我们可以在机器上构建一个零件。这个案例也代表了我们未来想用这台机器做什么。涉及哪些挑战？
Joshua Mason：我认为尝试协商为该类型设计一个演示部件我们正在做的制造 - 所以实际上定义了工具路径，了解这将如何影响打印的材料。然后减法对大部分的影响绝对是新的领域。因此，随着加工过程的进行，铣出一个大的、复杂的特征会改变工件的特性。有相当多的在我们进行铣削或打印时，对零件性能的影响以及对它的反应几乎没有什么未知数。为什么该项目位于西班牙 - 这在多大程度上是英国制造项目？
Johnny van der Zwaag：该财团由 10 个合作伙伴组成，其中一个合作伙伴 Loxin 位于西班牙潘普洛纳。 Loxin 是一家 PKM（并联运动机器）制造商，他们拥有之前项目的一些设备，我们可以在 LASIMM 项目中重复使用这些设备。因此，我们可以以过去的欧盟项目为起点，这有助于我们可用预算来完成更多工作。我们不必再花那么多钱购买相同的设备。 Loxin 在西班牙有一个大型工厂，我们可以在那里进行所有集成并构建演示器。Samuel Wilkinson：PKM 本质上是一个大型机器人，与像 Delta 机器人这样的普通机械臂相比，它非常坚固。它有三个三头肌元素聚集在一起，因此您可以用它进行铣削，这是普通机器人无法做到的。Delta 机器人的关键特征是它在手臂中使用平行四边形，保持末端执行器的方向。 （该项目使用一个 PKM 机器人用于 SM，两个 Delta 机器人用于 AM——见下图。）EU Horizon 资金有多重要——涉及多少？
Samuel威尔金森：整个三年计划的总预算接近 400 万英镑。为这类项目提供资金实际上归结为能够将相当多样化的公司聚集在一起，我们是一群乌合之众。你有来自英国和葡萄牙的大学，你有软件公司，你有不同的市场行业聚集在一起，你有硬件公司，所以我认为把那群人聚集在一起实际做这个项目是很难实现的，尤其是在商业化前阶段。Johnny vander Zwaag：进行此类项目的原因之一是帮助我们尝试在这里使用的技术成熟，即电弧增材制造 (WAAM)，这不是一家公司可以单独完成的事情。我们需要大学获取一些核心知识，我们需要机器集成商进行一些试验，我们需要最终用户的一些投入，以便我们可以扩展、理解并慢慢成熟该技术，然后希望能够激发衍生公司，这些公司可以将这种技术推向市场。 Joshua Mason：对于我们的任何一家公司来说，尝试做这样的项目在成本和知识上都是令人望而却步的。因此，获得通常不会像这样从事跨学科工作的多家大公司的动力，至少在我们的核心工作上，确实是资金提供的一个惊人机会。约翰尼·范德兹瓦格：这也是其中之一欧盟资助此类项目的原因——帮助建立连接整个欧洲不同公司之间的合作以激发这种创新。目前技术处于什么阶段？
Samuel Wilkinson：嗯，机器有不同的元素。我们通常使用技术或制造准备水平，这是一种公认的查看事物所在位置的方式。机器的不同部件目前处于不同的水平。加工显然是相当高的水平，因为它已经存在了很长时间。增材焊接，我们将其提升至 TRL 6。（技术准备等级 6。）然后还有其他更低的方面，例如由里斯本的 IST（Instituto Superior Técnico）完成的无损检测 (NDT) .他们正在为 WAAM（增材工艺）开发扫描零件内部的新方法。那是一个概念证明，最终导致 TRL 3 或 4。约翰尼·范德兹瓦格：但也许未来更重要的事情之一就是能够使用这些类型现实生活中的添加剂成分。因此，考虑认证，确保组件完全集成，这就是 NDT 发挥作用的地方。您能否举例说明成功的 3D 打印结构以及它们在工业中的应用?
Joshua Mason：在建筑中，有一些 3D 打印的混凝土，但这是一个非常不同的过程。钢铁的增材制造仍然需要测试和认证，并且正在进行中。我们一直在寻找机会将其提升到一个新的水平。Johnny van der Zwaag：我可以谈谈之前的造船项目——鹿特丹的 RAMLAB 项目，我们在该项目中为拖船制造了一个螺旋桨，它是一个直径为 1.4 米的组件. 确实必须了解使用添加剂的重要性的原因。业务案例是什么以及需要解决的问题。应该有真正的商业需求，而不仅仅是技术推动。所以，上厕所大局中的国王总是很重要的。这就是为什么我们如此赞成与最终用户开展项目，以了解他们的业务需求，并了解机会所在。推动这项技术发展需要采取哪些措施？
Samuel Wilkinson：我认为零件认证是能够继续设计过程的下一步。能够找到可以增加最大价值的组件。我不认为我们是在说我们应该 3D 打印所有东西。有些组件继续按原样生产是有意义的——但如果它们是挤压组件，那就非常有效。我们正试图在 3D 打印适合的不同技术领域中找到利基市场。 RAMLAB 项目就是一个很好的例子。有按需打印零件以减少仓库空间的情况。在建筑中，我认为有机会打印零件优化，因此减少了进入它们的材料量；通过打印您可能无法铸造或挤出的几何体；利用过程的美学。一些零件在您从过程中获得的表面光洁度上可能非常漂亮，并且集成可能是不同零件的不同合并。因此，如果您要组装的结构部件通常可能有 10 或 20 个不同的部件，则有机会将它们组合成一个部件。这项技术对英国工业意味着什么？
Samuel威尔金森：英国建筑业目前正在经历缓慢的现代化进程，我认为这项技术是其中的一部分。人们希望提高制造业劳动力的技能，摆脱大量非熟练劳动力，并培训人们从手工焊接到机器人技术员，说。还有一种普遍的推动力，即在建筑中提高竞争力和生产力离子部门，由于各种原因，在整个历史上，该部门的生产率一直低于其他行业。我认为将建筑与制造业结合起来的新技术正在慢慢开始发生。你开始在现场制造零件，然后在现场组装，而不是在现场进行施工。这是一种符合场外制造模式的技术。本文首次发表在《制造商》杂志的 5 月号上。单击此处订阅
Joshua Mason：该项目的另一个方面是它是多方面的，它适用于不同的学科，您有完全不同的最终用户部门从同一台机器中获取不同的部分。我认为这是该项目的一个非常重要的部分，无论是在创建灵活的机械方面，还是在扩展适用于英国以及其他任何地方的不同领域的知识方面。能力在我们的特定领域之外，您将开发一个可以跨越不同行业的不同学科的系统的想法，可能会创造一个更有利可图和更具创新性的部门。最近人们非常关注区域发展并推动事情发展来自英国南部。像这样的技术本质上非常灵活，操作机器所需的技能可以在某些方面完全转移。有可能在本地建立这样的系统。想象一下遍布全国的增材制造设施网络，您可以有效地以数字方式共享零件的设计，然后在这些站点中的任何一个站点进行制造（如果它们的设置合格）到相同的标准。增材制造有机会在整个 t 范围内更广泛地进行他的国家。我还认为需要继续投资国际研究项目。这是该项目成功的真正关键部分之一，在任何特定国家/地区都不存在执行此操作的专业知识，它确实来自文化以及经济和智力合作。有关更多信息, 访问 www.lasimm.eu Rory Butler 的报告*所有图片均由 LASIMM 提供
