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2015/5/4
制造业的未来:工业级3D打印将如何施展拳脚

  芝加哥重塑美国峰会工业级3D打印于近日召开,3D打印的工业化成为此次峰会的重点。工业级3D打印拥有光明的前景,并将给多个领域带来极大的影响。

  以下这篇来自德国3D打印机制造商EOS的客座文章,阐释了从数字化工厂到新材料繁荣,创新和技术正在如何重塑我们的生产方式。

  如今,增材制造(Additive Manufacturing,也被称为工业级3D打印)已经引发了广泛和热烈的讨论。在当代,一种生产工艺引发热议的情况非常罕见。

  这种热情之所以如此广泛地传播,是因为年轻创业者和行业巨头们一样,纷纷接纳“增材”技术。这项技术让零部件和产品“生长”出来,而不是(通过机器加工)“减去”原材料。

  从“维秘天使”的翅膀,到颅骨损伤患者的颅骨板植入物,再到飞机涡轮喷气发动机的高科技喷嘴,增材制造的应用范围和吸引力毋庸置疑。亲自使用这项技术的人能够学会制造出独特的东西,无论他们是工程师还是艺术家。而且,他们可以在当地服务处、家中、实验室或者办公场所以非常快的速度和较低的成本把东西制造出来。


左:3D打印的维密天使翅膀 右:3D打印的燃油喷嘴

  这就是通过激光、电子束和其他方法实现的增材制造、工业级3D打印和所有变体将带来巨大商业变革的原因所在!

  我们迎来了重大的机遇,可以得到经过“价值工程”设计的、功能更多的产品。我们在从消费到医疗的所有市场上都看到了这一点,我们的客户正在缔造新的商业类别。

  而且,这类创新可以真正地出现在世界上的任何地方,从而推动国内生产和国内消费。除了发挥经济支柱作用的可能性以外,增材制造现在还意味着在哪里销售就在哪里生产:按照当地需求以需要的数量进行生产,彻底改变供应链经济。

  增材制造使更多的价值功能(人们希望产品能够做到的事情)融入单一的部件中。这在商业和制造方面具有重大意义,我们不妨拭目以待。


3D打印工业级应用——发动机进排气管的快速铸造(图源:北京隆源成型)

  部件整合是工业界30年来的梦想。所谓的部件整合,是指把一款产品的各个部件整合成数量更少、功能更多的部件和装配件,从而降低成本、提高质量。为了执行部件整合策略,注塑塑料是最初选中的材料,那个行业正在迅猛增长。加工机械也更加努力地将一块块材料裁减成数量更少、更加复杂的形状。

  如今,增材制造不仅可以使用大部分的普通材料、塑料和金属,还近乎完美地实现了那种整合。由于增材制造采用层叠方式来使产品“生长”,因此它能制造出有机的形状,提供更多的功能和更大的价值。构思产品,在设计时遵循重力和信息存取的原理,测试产品的必要优点,然后制造出来即可。

  就工业的下一代商业模式而言,增材制造改变电子仓储和及时交货的能力——按照需求量生产零部件,一次一个或者一次十多个——简直令人叫绝。现在,50年旧拖拉机的一次性零部件可以更加经济地生产出来。扫描旧零件——无需昂贵模具——然后一夜之间就使之“生长”而成!并且何不趁此机会进行优化以减少装配人员、减轻重量呢?这就是增材制造的新效益真正开始形成的地方。

  嵌入互补工作单元、遍布世界各地的增材制造,使企业可以避免庞大的资本投入、材料和库存的堆积、远距离的运输、汇率的问题和对本地化的要求。如果一款成功产品应该加大产量,那就可以通过使用传统的制造方法来扩大生产规模,而且设计方面的风险会大大降低。

  另外,正如很多年轻创业者和大公司发现的那样,增材制造/3D打印设计构成独特的知识产权。现在,更多的人有机会从小做起,并测试他们的目标市场。

  前方也有挑战。设计师需要根据纯粹的价值功能想象出形状。这也将改变供应链——他们如何做好准备,弄明白新的交付周期,并制定设计策略。其中很多都已就绪。增材制造是媒介,有助于高管、工程人员和重要供应商之间实现更好的协作。

  要知道,增材制造已经被用于生产航空航天和其他领域的高端零部件。其质量正日益变得稳定可靠,可以与加工、制模和铸造的传统生产方法相媲美。

  随着争论的焦点转向全球化与国内生产,增材制造就二者如何共存的问题给出了不同的答案。让产品迎合个人口味是大势所趋,增材制造在这方面做得很好。凭借批量定制和利用本地经济的能力,增材制造/3D打印拥有巨大的商业和盈利空间,这一点正变得日益明显。(信息来源: 福布斯中文网 编辑:万物打印)

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