Sintavia是一家位于美国佛州的增材制造服务商，其产品和业务主要针对于航空航天领域。2019年，公司完成了在本州劳德代尔堡地区的一家增材制造工厂的建设。这家工厂具体位于位于好莱坞市内，占地面积达55000平方英尺，目前拥有25台金属零件3D打印设备。

事实上，Sintavia在2015年就从飞机发动机的维修、维护和运行（MRO）业务开始起家，通过运用激光电子束粉末床融合技术（PBF）生产和维修飞机、火箭发动机部件。同时，公司将用于航空航天领域的PBF技术作为公司发展的唯一目标。

公司首席执行官兼创始人Brian Neff表示，Sintavia在传统航空航天零件生产方面没有任何经验积累，这反而有助于公司使用增材制造技术开辟新的市场。他谈到，“这不像我们必须在传统制造业中必须通过烧毁‘船’来承诺增材制造的作用，我们一开始就没有那些‘船’。”从Sintavia好莱坞市的工厂，我们或许能对当前增材制造对生产制造形成的影响，有一个直观认识。

■Sintavia希望使用越来越大的机器。这是公司新近安装的EOS四激光AMCM M-4K 3D打印设备，可生产出高达1米的零件

影响一：安静

Sintavia增材制造生产车间整体显得非常安静，与办公区的环境几乎没有什么不同。在增材制造的生产过程中，安静、有序和整洁是每一到访人的普遍感受。这与Sintavia的CNC加工车间形成了鲜明的对比。

在CNC加工车间，空气中有冷却剂蒸汽，此外还有压缩机、电机和金属切割发出的噪音。从事制造业的人通常已经习惯了这些噪音，并将其视为制造业的典型标志。

■生产操作安静、干净、平静，几乎没有直接的人工干预

影响二：生产监督而不是直接配备生产人员

Sintavia的这间增材制造工厂是为无人值守生产而设计的。任何给定部件的生产过程都会经历一个漫长的构建周期，持续时间往往超过一天，有时甚至超过一周。如果按照传统方式生产类似的零件或子组件，那么需要配备不同的操作人员，并合并许多单独的零件制造、运输和组装步骤。

因此，增材制造被视为一种可以产生高附加值的生产过程，而在其过程中几乎没有直接的人工参与。Sintavia通过采用信息传输的方式，将有关生产的信息传递到员工所在的地方。该设施在Siemens的ERP系统套件（包括Teamcenter、Opcenter）上运行，使用这些系统为整个站点的显示器提供不同的数据反馈和传递。在公司的工程部门，其中一组监视器（如任务控制阵列）为各种生产作业提供了实时状态信息。

■Sintavia工程部门的显示器可实时显示生产信息

影响三：面向未来的建筑设计

增材制造技术正在迅速发展。在工厂设计之初就需要预见到，短短几年内使用的机器可能与今天使用的机器不同。Neff预计最有意义的技术变革是向更大的PBF机器迈进。具有更大床身尺寸和工作高度的机器，将使增材制造能构建出体积更大的零件，将更多的装配工作整合到一个部件中，一次构建就能完成更多、更小的部件，提高生产力。

为了满足公司对未来机器更大的期望，工厂的设计空间和中央走廊（用于进出机器）比当今设备尺寸所需的空间更大。

影响四：粉末是生产的一部分

想要实现高效的日常增材制造生产，就意味着Sintavia需要在激光电子束粉末床融合技术的背景下，开发出有效处理打印粉末并确保粉末质量的方式。在这一方面，Sintavia遵循了简单性和常识的原则。对于不同金属材料（铝合金、镍合金）的生产，确保不同材料之间没有交叉污染。公司自行设计和定制的粉末罐，让员工根据容器的大小和形状一眼就能识别出罐中的材料。

为了保证粉末质量，使用药瓶等微小的白色容器将粉末样品从工作中的建筑运送到现场 实验室。如果粉末分析显示给定零件的粉末质量偏离了所需规格，则生产团队就会发出“全部停止”的通知，直到问题被解决为止。

影响五：加工作为流程的核心

在飞机发动机零件等精密复杂部件的增材制造中，仅靠3D打印并不能实现零件的最终价值。在正式交付给客户之前，零件需要经过后处理和机加工。Sintavia工厂的机加工车间占地面积相对较小，但Neff表示，后处理能力的重要性怎么强调都不为过。仅靠增材制造技术无法实现零件所需的公差。

车间内的数控机床包括四轴和五轴加工中心，以及多任务车铣复合车床。与那些无人化操作的3D打印设备相比，这家车间的工作依赖于熟练的机械师，他们能够为几何复杂的零件形状进行再加工。

■工厂机加工车间的CNC加工中心

影响六：没有烟囱

当Neff指出增材制造设施“没有烟囱”时，他的意思是比喻性的。进行机械加工、成型或组装的设施也没有烟囱。其实，他真正的意思是想说明增材制造过程没有废物流的产生。在增材制造过程中，废物产生的量极少。

但事实上，Neff也指出了增材制造所面临的挑战，金属增材制造中的冷凝物是一种废物副产品，因为产生的量很小，以至于目前还没有市场驱动的解决方案能够接收和处理这种废物。

Sintavia可能是首批产生足够数量的此类副产品，同时也能提出处理解决方案的公司之一。为3D打印过程对环境的影响寻找可持续的解决方案，是公司认识到需要面对的主要问题之一。

影响七：专注于一个目的

从某种意义上说，“工厂”又回来了。也就是说，“工厂”是指为给定的最终产品专门建造的地方。随着时间的推移，制造业已经从工厂转移。今天的OEM厂商更倾向于不生产他们的产品，而是完成组装工作。

与此同时，合同供应商服务于许多市场。任何给定的模具制造商或机械车间，都可能同时服务航空航天、汽车、医疗和其他行业。但Sintavia不是OEM企业，也不是通用承包商。这里的打印设备目标明确，就是运用粉末金属加工飞机的发动机零件。

增材制造不仅仅是一种不同的制造工艺，也是一种生产方式，暗示了一种完全不同类型的制造商。

影响八：数据和文件是流程的一部分

这一点与其他飞机工业生产设施没有什么不同，但在增材制造行业仍旧需要值得注意。也就是说，企业在为航空航天生产而专门建造工厂车间时，必须考虑到产品生产记录和可追溯性。从某种意义上说，将价值和组装整合到统一的3D打印复杂零件中，也可以将该价值的所有文书工作整合到这些零件上。在Sintavia工厂的质检区，等待零件的货架上同时附有文件的货架。“文书工作可能比零件更重要。”一位技术人员指出。

影响九：不间断的电源

佛罗里达州每年都有飓风光临。然而在一个生产设备中，任何给定时间的作业都可能处于一到两周的精细构建周期中，因此持续供电对于确保构建成型和零件质量至关重要。对于 Sintavia来说，飞轮驱动的电力系统在停电后可让所有建筑物运行30秒，为发电机启动和接管所需的15秒提供足够的余量。Neff说，凭借备用电源Sintavia可以完全依靠发电机供电运行至少两周的时间。

■这里看到的发电机容量可以使Sintavia的设施在断电后至少运行两周

影响十：定制质量体系

Neff表示，对于实现受控、经过验证的增材制造零件生产设施，没有现成的模板。传统制造工艺确实提供了其他成功设施可以复制的例子，但在高端飞机零件的增材制造生产中，模型较少。Sintavi的团队必须自己制定所需的步骤。

因此，Sintavia工厂与其他成熟生产过程的一个最根本区别是如何定义质量程序。事实上这并不容易，例如用于现场粉末检查的药瓶、接收和储存粉末的注意事项以及（防止转动的预防措施，移动金属手推车太靠近打印设备会对机器磁场造成潜在影响。

Neff最后谈到，设施只是表现形式，在实现将增材制造应用于高端零件生产时，Sintavia真正需要的是构建流程。