年復(fù)一年,3D打印的采用達(dá)到了新的高度。那么,您對2023年有何期待?12月16日,Materialise發(fā)布了一段視頻描述了它對未來12個月推動3D打印向前發(fā)展的四大趨勢的預(yù)測。接下來我們將整理出視頻的主要內(nèi)容,以供大家參考。
智能分布式制造的興起
傳統(tǒng)上,制造業(yè)總是集中在一個地方——通常是海外工廠。在過去的幾年里,COVID疫情,緊張的地緣政治等因素使工廠癱瘓并擾亂了供應(yīng)鏈,這一切都讓制造企業(yè)重新思考這種集中生產(chǎn)模式。
借助3D打印等智能數(shù)字技術(shù),制造商可以轉(zhuǎn)向通過離客戶更近的多個小型生產(chǎn)基地進(jìn)行生產(chǎn)。
然而,許多分布式制造最近的成功案例都來自于面對短期需求時(shí)的快速思考,例如在新冠危機(jī)期間轉(zhuǎn)向現(xiàn)有的本地3D打印生產(chǎn)線來生產(chǎn)緊急醫(yī)療用品。3D 打印被被動地使用——一個臨時(shí)的替代品。
然而,這些解決方案確實(shí)引發(fā)了關(guān)于制造業(yè)未來的新對話。我們可以看到,許多公司已經(jīng)準(zhǔn)備好采用更具戰(zhàn)略性的方法。他們需要仔細(xì)考慮哪些應(yīng)用程序在供應(yīng)鏈效率或環(huán)境可持續(xù)性方面提供最大價(jià)值。
這需要改變思維方式:從短期解決方案轉(zhuǎn)向使用3D打印來可持續(xù)生產(chǎn)經(jīng)認(rèn)證的最終用途部件。
CNH Industrial Zedelgem的工廠總監(jiān)Luigi Neirynck展示了一種3D打印夾具,它成為加速CNH使用增材制造的催化劑。
Materialise提到農(nóng)業(yè)機(jī)械公司CNH就是一個很好的例子。在大流行期間,CNH依靠3D打印生產(chǎn)了一個重要部件,但由于與Covid相關(guān)的運(yùn)輸限制,他們無法采購該部件。現(xiàn)在,該公司正在更具戰(zhàn)略性地審視3D打印如何幫助更經(jīng)濟(jì)高效地管理其供應(yīng)鏈。
潛力是真實(shí)的。即使在高度監(jiān)管和認(rèn)證的醫(yī)療行業(yè),醫(yī)院也越來越多地轉(zhuǎn)向3D打印,以在更接近患者的護(hù)理點(diǎn)生產(chǎn)醫(yī)療模型和個性化植入物:相當(dāng)于分散式工業(yè)生產(chǎn)模式的醫(yī)療。
最終,由3D打印支持的智能分布式制造如果有策略地實(shí)施,本身就可以成為一項(xiàng)成功的戰(zhàn)略,而不是對全球供應(yīng)鏈問題的臨時(shí)反應(yīng)。
3D打印的成本必須下降
3D打印的故事是關(guān)于附加值的故事。3D打印可實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)優(yōu)化,從而提供傳統(tǒng)制造方法無法實(shí)現(xiàn)的性能、重量減輕、時(shí)間和供應(yīng)鏈優(yōu)勢。
在很多情況下,這些優(yōu)勢創(chuàng)造了成本優(yōu)勢,影響了從設(shè)計(jì)到交付的整體端到端制造成本。事實(shí)上,最近的一項(xiàng)調(diào)查顯示,“降低整體制造成本的能力”被認(rèn)為是3D打印最重要的優(yōu)勢。但這并不一定意味著3D打印過程本身具有成本效益,不斷上漲的材料和能源價(jià)格只會進(jìn)一步推高成本。
有幾個因素決定了3D打印零件的成本,包括所需材料、每個零件的生產(chǎn)時(shí)間和打印機(jī)的類型。有兩種重要的方法可以減少這種情況,首先是通過提高工作效率來提高生產(chǎn)能力。軟件通過優(yōu)化構(gòu)建在這方面發(fā)揮了重要作用,我們還可以調(diào)整打印過程,使其更加高效和可重復(fù)。第二個是使用提高質(zhì)量的工具。質(zhì)量是有代價(jià)的,例如:看看醫(yī)療或航空行業(yè)的認(rèn)證制造,我們發(fā)現(xiàn)高達(dá)70%的生產(chǎn)成本用于質(zhì)量控制。
隨著越來越多的公司轉(zhuǎn)向這項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn),3D打印繼續(xù)改變工廠車間。但為了加速這種采用,我們的行業(yè)將不得不付出額外的努力,以在2023年降低3D打印的成本。
流程自動化到工作流自動化
3D打印是一種數(shù)字化制造技術(shù),但仍需要大量的人工干預(yù)。而這些熟練工人越來越難找。事實(shí)上,Materialise最近的一項(xiàng)調(diào)查表明,對于已經(jīng)在使用或考慮3D打印的公司來說,招聘具有必要專業(yè)知識的員工隊(duì)伍是最大的挑戰(zhàn)。
與此同時(shí),將工業(yè)3D打印生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大到數(shù)千或數(shù)百萬需要可重復(fù)且一致的打印過程,這兩個挑戰(zhàn)增加了對自動化的需求。
近年來,軟件實(shí)現(xiàn)了3D打印過程各個階段的自動化:從準(zhǔn)備和修復(fù)文件到生成支撐結(jié)構(gòu)、優(yōu)化對象堆疊到構(gòu)建中,甚至是后處理,但這些都是單獨(dú)的過程。
在3D打印中,這些不同的過程相互依存,共同創(chuàng)建一個完整的數(shù)字制造過程。而大規(guī)模工業(yè)3D打印的前景要求我們使每個過程以及它們之間的流程自動化,Materialise將這個概念稱為工作流自動化。
Materialise在醫(yī)療行業(yè)看到了同樣的需求,需要工作流程自動化來應(yīng)對定制3D打印解決方案的急劇增加。
由于創(chuàng)建了允許制造商定義自己獨(dú)特的3D打印過程的軟件平臺,滿足這種需求的能力正在增長。包括Materialise在內(nèi)的幾家公司現(xiàn)在為客戶提供這些解決方案,使他們不僅可以實(shí)現(xiàn)單個3D打印流程的自動化,還可以實(shí)現(xiàn)整個3D打印工作流程的自動化,從訂單接收到交付以及其間的一切。
數(shù)據(jù)安全和數(shù)據(jù)完整性是重中之重
包括新冠危機(jī)、供應(yīng)鏈問題、地緣政治緊張局勢和日益增長的可持續(xù)性問題在內(nèi)的系統(tǒng)性沖擊揭示了傳統(tǒng)的集中生產(chǎn)模式的脆弱性。智能、數(shù)字化生產(chǎn)技術(shù)(如3D打印)可實(shí)現(xiàn)向更靠近客戶的多個小型制造基地的轉(zhuǎn)變。這被視為一個明確的跡象,表明未來的工廠將不會位于一個單一的中心位置。
這種新的數(shù)字化、分布式生產(chǎn)環(huán)境圍繞著一項(xiàng)關(guān)鍵資產(chǎn)——數(shù)據(jù)。并且需要保護(hù)這些數(shù)據(jù),以防止流氓供應(yīng)商竊取設(shè)計(jì)并在他自己的3D打印機(jī)上打印。數(shù)據(jù)安全在任何形式的制造中都很重要,無論是傳統(tǒng)制造還是智能制造。
借助3D打印,計(jì)劃將3D打印部件的生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大到數(shù)千或數(shù)百萬個的制造商需要優(yōu)化和微調(diào)其獨(dú)特的打印流程,以使其在多個生產(chǎn)地點(diǎn)高效、可靠和可重復(fù)。智能生產(chǎn)流程可確保所有3D打印部件無論在何處生產(chǎn)都具有相同的質(zhì)量。創(chuàng)建這樣一個過程既復(fù)雜又耗時(shí),但它可以讓公司在競爭中領(lǐng)先一步。這就是為什么除了數(shù)據(jù)安全之外,數(shù)據(jù)完整性將成為采用數(shù)字制造的公司的首要考慮因素。
最后,在過去的三十年中,3D打印已成為制造工具箱的重要組成部分。它的多功能性和靈活性帶來了大量的附加值,但它也花了很多時(shí)間與傳統(tǒng)的生產(chǎn)流程隔離開來。然而,現(xiàn)在兩個世界正在開始融合。通過解決以上4個問題,公司可以將其3D打印業(yè)務(wù)擴(kuò)大到批量生產(chǎn),并推動3D打印的整體采用。 |
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