描繪了制造業(yè)未來愿景的工業(yè)4.0與顛覆了傳統(tǒng)生產(chǎn)加工裝配方式的3D打印技術(shù)相遇時贮缕,兩者又會碰撞怎樣的火花?在科技日新月異的今天装哆,我們應(yīng)該如何正確對待3D打印技術(shù)定嗓?
工業(yè)4.0背景下的制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級
所謂“工業(yè)4.0”,就是以智能制造為主導(dǎo)的第四次工業(yè)革命您眉,其中涡趟,智能生產(chǎn)主要涉及整個企業(yè)的生產(chǎn)物流管理、人機互動以及3D技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)過程中的應(yīng)用等妓付。
工業(yè)4.0概念最初是由德國政府在《德國2020高技術(shù)戰(zhàn)略》中所提出的十大未來項目之一滚胎,旨在提升制造業(yè)的智能化水平死唇。此概念一經(jīng)推出配紫,便迅速成為德國的另一個標簽,并在全球范圍內(nèi)引發(fā)了新一輪工業(yè)轉(zhuǎn)型競賽享扔。
為在新一輪工業(yè)革命中占領(lǐng)先機惧眠,實現(xiàn)制造強國的戰(zhàn)略目標于个,我國國務(wù)院也正式印發(fā)了《中國制造2025》行動綱要。在該規(guī)劃中厅篓,3D打印作為代表性的新興技術(shù)共出現(xiàn)6次羽氮,貫穿于背景介紹舀美、國家制造業(yè)創(chuàng)新能力提升、信息化與工業(yè)化深度融合、重點領(lǐng)域突破發(fā)展等重要段落少煮,并融入于推動智能制造的主線蜕逾。
這一方面體現(xiàn)出我國對3D打印的重視程度竿丙,另一方面也彰顯了在戰(zhàn)略層面我國對制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級形勢與環(huán)境的深刻理解软能。在傳統(tǒng)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級過程中查排,3D打印技術(shù)將扮演愈發(fā)重要的角色岖瑰。
3D打印在智能制造中的價值與應(yīng)用前景
1.工業(yè)4.0時代蹋订,3D打印不可或缺
從構(gòu)建概念模型露戒、功能性原型墩倔,到直接數(shù)字化制造,3D打印都在幫助設(shè)計師和制造商釋放創(chuàng)意典患、改善設(shè)計圆滓、降低成本猾灰、提高生產(chǎn)力,已成為各行各業(yè)推動創(chuàng)新,強化競爭能力的新途徑和重要工具萌小。
具體而言膛逞,3D打印之于制造業(yè)的價值主要體現(xiàn)在以下幾個方面:
小規(guī)模定制:3D打印技術(shù)具有按需制造、減少廢棄副產(chǎn)品狱心、材料多種組合蟹幔、精確實體復(fù)制、便攜制造等多種優(yōu)勢音诫,可大幅降低制造費用惨奕,縮短加工周期,實現(xiàn)設(shè)計制造一體化和復(fù)雜制造竭钝,大幅降低生產(chǎn)成本梨撞。
供應(yīng)鏈管理:3D打印的出現(xiàn)已經(jīng)改變了原有的供應(yīng)鏈機制,對供應(yīng)方式產(chǎn)生深遠的影響香罐。在3D打印支撐的供應(yīng)鏈模式下卧波,只需提供產(chǎn)品的3D數(shù)據(jù)包以及相應(yīng)的耗材,企業(yè)按訂單就近生產(chǎn)后即時配送庇茫,成品基本上可以做到零庫存港粱。
自由設(shè)計:3D打印一個被低估的重大優(yōu)勢就是可以實現(xiàn)與生俱來的自由設(shè)計。工業(yè)設(shè)計師可以利用3D打印機創(chuàng)建全新的幾何圖形港令,制造集各種先進性能于一身的零部件啥容。對于許多采用3D打印的企業(yè)而言,自由設(shè)計所帶來的效率提升顷霹,遠遠超過采用3D打印而支付的成本咪惠。
靈活化制造:制造商都在不斷尋求新方式來制造及測試產(chǎn)品,3D打印機使他們能夠制造出必要的工具和部件來加快新產(chǎn)品研發(fā)進程淋淀。借助3D打印機馁胁,制造商還能夠生產(chǎn)出其制造與測試系統(tǒng)高效操作所必需的零部件和輔助工具。
快速上市:許多行業(yè)的傳統(tǒng)工業(yè)設(shè)計不僅流程緩慢萍卑,而且成本高昂六主。3D打印則速度更快,成本更低爬韧,借助可使產(chǎn)能加倍的新型解決方案篱掌,3D打印的速度優(yōu)勢將更加明顯,可實現(xiàn)快速的規(guī)淖嘞玻化生產(chǎn)耿窍。
從實際應(yīng)用情況看,3D打印正成為工業(yè)生產(chǎn)的關(guān)鍵方式和重要工具效益,未來將通過系統(tǒng)智能化较搔、打印速度提高和材料成本的降低寡瘩,將越來越多地滿足智能制造的需求。
2.3D打印技術(shù)的應(yīng)用前景展望
3D打印目前正處于一個快速發(fā)展的階段屈淫。Mordor Intelligence最近發(fā)布的《2018年至2023年3D打印市場研究報告》顯示管书,2017年全球3D打印市場價值為83.12億美元,預(yù)計到2023年將達到353.6億美元截碴,五年期年復(fù)合增長率(CAGR)為27.29%梳侨。
從技術(shù)上看,3D打印已經(jīng)能夠滿足大部分工業(yè)應(yīng)用場景需求隐岛;可以實現(xiàn)金屬和塑料等零件以及成品的制造猫妙,性能與傳統(tǒng)制造工藝相當;已經(jīng)解決了原材料制備聚凹,所有可焊接的金屬均可使用3D打印技術(shù)割坠。
從成本角度看,3D打印已經(jīng)在航空妒牙、航天彼哼、軍工、醫(yī)療等高價值及高附加值產(chǎn)業(yè)中具備了較高的經(jīng)濟效益湘今。
從普及程度看敢朱,3D打印目前廣泛用于原型制造,其他方面的應(yīng)用前景非常廣闊摩瞎。大量領(lǐng)導(dǎo)企業(yè)已率先利用3D打印技術(shù)創(chuàng)造出可觀的效益拴签,已經(jīng)充分挖掘出了3D打印技術(shù)的價值,而更大的生產(chǎn)型3D打印解決方案市場亟待開發(fā)磕糙。
隨著技術(shù)不斷發(fā)展劫陌,未來3D打印的成本還將進一步降低,性能也將大幅度提升晶睦。3D打印作為新興制造技術(shù)碱框,未來必將成為企業(yè)實現(xiàn)智能制造中得心應(yīng)手的強大工具。
Stratasys在智能制造方面的努力
Stratasys自創(chuàng)立之初爱茫,便致力于以“尖端技術(shù)創(chuàng)新和應(yīng)用實踐”來引領(lǐng)行業(yè)變革册灾,目前已擁有增材制造技術(shù)專利超過1,200項慰沸,這些創(chuàng)新在設(shè)計原型拷拗、工具模具制造及最終生產(chǎn)零件的整個生命周期中都創(chuàng)造了巨大價值。
在全球3D打印市場高速發(fā)展的今天磷像,Stratasys愈發(fā)重視中國市場涩霞。2017年,Stratasys針對中國市場制定并順利實施了“三大戰(zhàn)略”裤爆,并上海設(shè)立新辦公室处监,為航空、汽車痢士、醫(yī)療等行業(yè)用戶提供了包括設(shè)備彪薛、材料、咨詢和再設(shè)計在內(nèi)的整體解決方案怠蹂。
Stratasys還相繼在上海善延、北京、深圳這三個城市舉辦年度用戶大會城侧,攜手行業(yè)合作伙伴和國內(nèi)外的專家易遣,將最新最先進的3D打印技術(shù)分享給國內(nèi)用戶。
Stratasys專門針對中國客戶特別推出了全新的微信服務(wù)平臺嫌佑,現(xiàn)場服務(wù)和技術(shù)支持豆茫、客戶操作培訓(xùn)、新材料試用屋摇、新應(yīng)用開發(fā)等揩魂,均可在微信平臺上進行。
為了滿足用戶與市場的需求炮温,Stratasys還不斷推出更專業(yè)化的解決特定行業(yè)需求的打印機產(chǎn)品火脉、設(shè)計軟件和打印材料等。下面舉幾個例子:
Stratasys Infinite-Build 3D Demonstrator和Robotic Composite 3D Demonstrator:作為下一代工業(yè)級3D打印解決方案茸汇,這兩款設(shè)備完全適用于航空航天和汽車制造品糯,打破了常規(guī)打印方式,一經(jīng)問世便吸睛無數(shù)居饵。
Stratasys Continuous Build 3D Demonstrator:此款解決方案的發(fā)布使Stratasys向利用增材技術(shù)進行小批量連續(xù)性生產(chǎn)邁出了重要一步蛔交。薩凡納藝術(shù)與設(shè)計學(xué)院、In’Tech Industries法简、FATHOM等都已開始使用該設(shè)備增強其產(chǎn)品服務(wù)荡唾,并挖掘新的業(yè)務(wù)機遇。
VeroFlex快速成型方案:這是Stratasys推出的應(yīng)對眼鏡行業(yè)痛點的解決方案蓝鹿,將眼鏡的上市時間從常規(guī)的的18個月縮短至8周矩允。從初始的概念迭代到紋理細致的多色模型,甚至還能用于制造精確的功能模型贰往,以供性能測試使用赵椰。
飛機內(nèi)飾認證解決方案:涵蓋Fortus 900航空版設(shè)備和軟件,專為 3D 打印機械性能高度可重復(fù)的飛機零件而設(shè)計伊厉,同時提供完備的認證流程文檔姜钳,幫助航空企業(yè)更快地獲得更多通過認證的零件,然后將其投放于航班飛行形耗。
碳纖維3D打印機:Stratasys也即將向中國市場推出專門的碳纖維3D打印機Fortus 380CF版本哥桥,鼓勵更多的用戶將高強度辙浑、生產(chǎn)級的3D打印技術(shù)和材料應(yīng)用到工具制造和最終生產(chǎn)中。
全新的GrabCAD Voxel Print軟件解決方案:為用戶提供了對整個設(shè)計和3D打印過程的體素級控制拟糕,借助操縱微觀體素的能力判呕,用戶可以獲得之前無法實現(xiàn)的3D打印屬性和效果。
VeroDraft和FullCure 700:這是Stratasys根據(jù)中國客戶訴求為本地市場定制了兩款高性價比的新材料送滞,大幅降低了專業(yè)3D打印應(yīng)用的門檻侠草。
Stratasys一直行走在行業(yè)最前端,不斷探索更新的技術(shù)與專業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域犁嗅,嘗試更多跨行業(yè)合作边涕,釋放3D打印技術(shù)的能量,為未來智能制造與智能工廠的實現(xiàn)增添新助力褂微。
寫在最后如今功蜓,3D打印的發(fā)展勢頭如火如荼,正在引發(fā)全球制造業(yè)的顛覆性變革蕊梧,為全球制造向全球智造的轉(zhuǎn)型升級注入新動力划搓。無疑,3D打印技術(shù)已經(jīng)成為工業(yè)4.0時代最強勁實力的標簽配亮。你验脐,準備好貼標簽了嗎?
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