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数字化3D打印对制造业的深远影响

2019-07-06 11:40编辑:admin人气:


  在资本和技术的双重推动之下,3D打印新应用层出不穷。在日前闭幕的美国芝加哥2014国际制造科技大展上,LocalMotors公司推出了全球首款3D打印电动车Strati。此前,GE航空公司表示,将建立新的工厂,用3D打印方式大规模生产LEAP涡扇喷气发动机金属零件。

  IDC今年3月发布的一份报告指出,3D打印已由一种新兴技术逐渐发展成为主流技术,很多企业开始认可并接受该技术带来的成本和生产效益。IDC预测,从2012年到2017年,全球3D打印市场将出现出货量和销售额的巨大增长,复合年增长率将分别达到59%和29%。

  在市场快速发展的同时,3D打印正越来越深刻地改变着传统制造业。

  3D打印改变了什么

  2008年爆发国际金融危机至今,世界经济复苏仍然乏力,亟须制造业等传统产业转型升级,成为新的经济增长点。而在这一过程中,新兴技术和新兴产业将发挥主导作用,成为传统产业转型升级的重要推动力。

  3D打印技术无疑为传统制造业的发展带来了新契机。以3D打印技术为代表的数字化制造模式,被英国《经济学人》杂志认为是第三次工业革命最具标志性的生产工具。

  那么,3D打印究竟将如何改变传统制造业?

  在媒体的热炒之下,3D打印的概念已经被越来越多的人所熟知,并对其优势有了初步了解:3D打印所采用的增材制造技术,比传统的减材制造技术更节省材料,同时,3D打印可以制造出传统制造方法难以胜任的复杂部件。

  不过,3D打印显然还有更深远的影响。

  比如,在材料方面,亚洲制造业协会CEO兼秘书长罗军指出,3D打印提高了难加工材料的可加工性,拓展了材料的应用领域,并带动了材料、软件开发等庞大的新兴产业的崛起。

  在制造方面,3D打印则推动了传统制造生产模式的变革,培育出了新的制造体系。

  比利时Materialise公司驻中国首席代表Kim告诉记者,目前国外已经出现了云制造的案例,即建立一个3D打印的加工服务中心,进行生产工作,然后将3D打印与云计算技术进行结合,这样用户在任何位置都可以进行3D打印。

  技术在进步

  不过,3D打印作为一项先进的技术,市场规模却比较有限。2013年,全球3D打印市场规模约40亿美元,较2012年翻了一番,尚不如一家大型互联网上市公司的市值。

  Stratasys中国区总经理汪良艮告诉记者,由于3D打印技术自身的特点和优势,更适合用于设计环节。通过3D打印技术,设计师的理念不需要经过开模,就可以把原型做出来,并对外观进行测试,验证设计方案和设计理念。汪良艮说。

  据汪良艮介绍,目前设计环节的应用,占据了3D打印市场80%之多。而在大规模生产方面,3D打印在成本和效率上则被认为缺乏优势。

  不过,随着技术的进步,上述现状正在发生改变。

  汪良艮告诉记者,一方面,材料的种类越来越多,让3D打印更有用武之地。另外,在一些领域,3D打印也已经用于直接生产产品。比如,Stratasys公司专门成立了一个团队,进行数码直接制造。

  LocalMotors公司推出的全球首款3D打印电动汽车Strati更是一个典型的例子。据了解,这款汽车有很多零件直接经3D打印而成。同时,一部汽车大概由2万个零部件组成,但Strati则仅由不到50个零部件组成。LocalMotors公司总裁约翰罗杰斯表示,新工业减少了加工和安装的工作量,同时也避免了材料浪费。

  应用在行动

  在技术进步的同时,3D打印的应用市场也需要进一步打开。

  3D打印的发展关键在应用。未来三到五年是3D打印产业发展的关键期,如果不能把应用市场打开,那么3D打印的前景将会更加扑朔迷离。罗军说。

  罗军还援引工业机器人发展的历史,来说明应用对产业发展的重要性。他告诉记者,工业机器人最早诞生于美国,但二战之后,日本劳动力大量缺失,于是大量采购美国的工业机器人。到了上世纪70年代,由于日本在工业机器人的应用中不断发现、完善和解决问题,因此在技术水平上超越了美国。应用市场决定了产业发展。罗军说。

  在推动3D打印应用方面,由罗军担任秘书长的中国3D打印技术产业联盟正在积极行动。据罗军介绍,目前该联盟主要从以下三方面展开工作,首先是集纳会员企业的设备,打造展览展示中心,通过开放的环境,让用户对3D打印技术有全面的认识和了解。其次是加强科普,最后是开展加工服务业务。

  据了解,目前中国3D打印创新服务中心总部已落户山东青岛。该中心包括展示体验中心、加工服务中心及技术研发中心。在工业领域的应用目前瞄准的是磨具模型,在文化创意领域的应用则是与时尚相结合。此外,还将成立文物俱乐部和云工厂。

  根据3D打印技术产业联盟的规划,未来三年内,将再建立10个分中心,以推进3D打印的应用发展。应用市场只要撕开一条口子,3D打印的发展一定是几何级数的增长。罗军说。

(来源:未知)

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