增材制造技術(shù)(3D打印)促進(jìn)可持續(xù)性發(fā)展的四種方式
魔猴君 行業(yè)資訊 2019天前
一套新的工具——增材制造(3D打?。?/span>正對新產(chǎn)品如何推向世界帶來轉(zhuǎn)型影響。處于工業(yè)4.0前沿的制造公司不僅在制造革命性的產(chǎn)品,而且更快地進(jìn)入市場。它們也減少了對環(huán)境的影響,并遠(yuǎn)離了舊的、碳密集的制造工藝。眼下已經(jīng)有許多公司尋求通過增材制造確定一些可以更有效和可持續(xù)地生產(chǎn)的零件。
制造趨勢推動數(shù)字化制造
要了解為什么增材制造在這個(gè)時(shí)刻是如此關(guān)鍵的技術(shù),首先必須掌握制造業(yè)中全球關(guān)鍵的力量所在。
在未來十年內(nèi),將有10億新人進(jìn)入消費(fèi)階層,消費(fèi)需求將增加30萬億美元,其中大部分增長將來自分散的新興經(jīng)濟(jì)體;這將導(dǎo)致全球制造業(yè)的重心發(fā)生轉(zhuǎn)變,從而在全球范圍內(nèi)大幅加速需求和貨物運(yùn)輸。我們也從經(jīng)濟(jì)自由化時(shí)代轉(zhuǎn)變?yōu)橐恍﹪铱赡茉诒Wo(hù)主義趨勢中發(fā)揮積極作用的時(shí)代。全球化的本質(zhì)正在發(fā)生變化,直接影響供應(yīng)鏈。
這些力量的結(jié)合效應(yīng)意味著我們的行業(yè)需要找到更有創(chuàng)意和更有效的方式來設(shè)計(jì)、制造和實(shí)現(xiàn)新產(chǎn)品,以負(fù)責(zé)任地滿足需求。要以智能和可持續(xù)的方式實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),需要采用新的供應(yīng)鏈方法,以及實(shí)現(xiàn)該方法的新技術(shù)。
增材制造的可持續(xù)性優(yōu)勢
我們也處于歷史上前所未有的時(shí)期,由于幾年前還不存在的技術(shù),我們正在經(jīng)歷一波工業(yè)和信息創(chuàng)新的浪潮。工業(yè)4.0技術(shù),如機(jī)器人技術(shù)、人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)、自動駕駛、虛擬現(xiàn)實(shí)等等,都開始對主流業(yè)務(wù)產(chǎn)生巨大影響。
增材制造肯定屬于以上名單。3D打印曾經(jīng)是未來主義的一個(gè)異象,現(xiàn)在,增材制造已經(jīng)成為各種公司傳統(tǒng)制造工藝的重要替代,它使供應(yīng)鏈更加環(huán)保。我們現(xiàn)在擁有的工具可以實(shí)現(xiàn)前所未有的設(shè)計(jì)成果和方法,以滿足增加的消費(fèi)。
在可持續(xù)性方面,增材制造通常帶來四個(gè)好處:
1.更高效的產(chǎn)品設(shè)計(jì)
本質(zhì)上,增材制造的結(jié)果是產(chǎn)品設(shè)計(jì)使用較少的材料。有幾個(gè)例子。第一個(gè)例子是先進(jìn)的數(shù)字化設(shè)計(jì)工具,它可以實(shí)現(xiàn)新的設(shè)計(jì)功能,如晶格結(jié)構(gòu),可以用更少的材料創(chuàng)造出巨大的強(qiáng)度。第二,現(xiàn)在,由于增材制造,多個(gè)部件通??梢院喜橐粋€(gè),這意味著使用較少的整體材料來制造該產(chǎn)品。
2.更高效的制造工藝
大多數(shù)傳統(tǒng)的制造技術(shù)都是減法的,這意味著切割成一塊材料或者生產(chǎn)和填充注塑模具。這會產(chǎn)生廢料,其中一些可以重新利用,但也有一部分不能。無論如何,即使回收材料,也必須進(jìn)行再加工。另一方面,增材工藝不涉及模具,也沒有雕刻廢料。在重復(fù)使用剩余材料的能力方面也取得了很大進(jìn)展。例如,HP 的一款設(shè)備對多余粉末的再利用率就高達(dá)80%。作為一個(gè)行業(yè),我們對材料領(lǐng)域的可持續(xù)性創(chuàng)新寄予厚望。
3.更高效的供應(yīng)鏈
傳統(tǒng)上,供應(yīng)鏈?zhǔn)褂萌N物流方式:地面、空中和海洋。增材制造創(chuàng)造了第四種,更有效的方式:云。在這種情況下,云正在用虛擬倉庫替換物理存儲。
按需打印的能力,而不是一次生產(chǎn)大量零件或產(chǎn)品,然后存儲它們,在減少過時(shí)成本方面發(fā)揮了作用。在不久的將來,公司將以數(shù)字方式上傳零件設(shè)計(jì),并在最接近消費(fèi)點(diǎn)的全球網(wǎng)絡(luò)中按需打印,從而減少對碳重載運(yùn)輸方法的依賴。
由于增材制造設(shè)施將在全球范圍內(nèi)復(fù)制,因此可以設(shè)想一個(gè)數(shù)字物流和物流物流的整合定義未來供應(yīng)鏈的世界。
4.加速創(chuàng)新和上市時(shí)間
最后,由于增材制造允許快速迭代思想而不受傳統(tǒng)制造方法的原型設(shè)計(jì)限制,因此公司可以更快地將產(chǎn)品推向市場、更快地響應(yīng)人類需求、更有效地使用材料、流程和人員。
展望環(huán)保型制造業(yè)的未來
通過這些工業(yè)4.0創(chuàng)新,我們可以很快就能迎接挑戰(zhàn),為子孫后代創(chuàng)造一個(gè)更好、更高效、更環(huán)保的行業(yè)。少數(shù)進(jìn)步的財(cái)富100強(qiáng)企業(yè)已經(jīng)開始帶頭,將其供應(yīng)鏈的部分轉(zhuǎn)換為增材制造,以創(chuàng)造性能更好的產(chǎn)品,減少碳影響,并使整體變得更加靈活。
要應(yīng)對當(dāng)今的環(huán)境和全球挑戰(zhàn),仍有許多工作要做,但前景和潛力無限。如果更多的領(lǐng)導(dǎo)者和工程師聚在一起學(xué)習(xí)和理解新工具,并以有意義的方式將它們帶入商業(yè),我們就有機(jī)會在整個(gè)制造業(yè)經(jīng)濟(jì)中創(chuàng)造效率的階梯性變革。