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智能制造优势突显 3D打印引发创业浪潮

导读: 随着3D打印机价格成本与生产资料的逐步完善,已经到了一般企业和家庭均能接受的合理范围,更多企业愿意投资,也尝试从中找出属于3D打印的商业模式。

  欧美提出“再工业化”,其中一项重要内容是以3D打印等技术重塑制造业的竞争力。2010年,美国国情咨文称3D打印为“革新了关于制造的一切”的技术,为此设立了国家3D打印研究中心,并投资5亿美元引导3D打印产业的科技服务与装备制造活动。目前,美国一些跨国公司制造业业务从我国回流母国,其中一个重要原因,就是根据世界第三次工业革命发展的趋势,研判智能制造创新优势将战胜劳动力低成本优势,英国《经济学家》刊登保罗《制造与创新新的工业革命》一文,对此进行了总结与预测。分析3D打印技术的智能制造特征,结合我国实际,以3D打印技术重塑我国智能制造业,可为我国制造业发展趟出新路。

  3D打印的主要特征

  制造技术的革命性。世界3D打印机技术突飞猛进,3D打印机既不需要用纸,也不需要用墨,而是通过电子制图、远程数据传输、激光扫描、材料熔化等一系列技术,使特定塑料、金属、陶瓷、橡胶、玻璃、色砂等多种可粘合材料或者记忆材料熔化,并按照电子模型图的指示一层层重新叠加起来,最终把电子模型图变成实物。

3D打印技术

  应用领域的广泛性。3D打印技术飞速发展,应用领域不断延伸,已用于产品设计、建筑设计、模具制造、工程施工、汽车船舶等精密部件,核电、航空、航天等高端装备,教育文化、影视传媒、地理信息等领域,也应用到了牙科等医疗业及珠宝,鞋类、服饰等多个与生活息息相关的领域,取得了很大效益。

  效率很高的价值性。3D打印技术对传统制造业实施改造,可大幅提高原材料和能源的使用效率,减少对环境的影响。全球性的交通拥堵的一个重要原因是大量的物流货运,这缘于目前世界上制造与贸易的一大特点,即先造出大量同质化产品后再想方设法销售,再千方百计运输到目的地使用,销售和物流配送网络因此消耗大量资源。3D打印技术依据目标市场进行量身定制,可以就地打印商品,这很大程度上可以解决产能过剩问题并节省物流成本。如,德国一家企业使用相同数量的耗材制造零件,3D打印机的生产效率是传统方法的3倍,与我国东部沿海一家纺织厂合作,就地“打印”纺织机轴承,将传统流程需84小时制作的零件,在24小时内完成,并省去了物流时间和费用,每个轴承成本由几十欧元降至1欧元。同样,我国大飞机工程中,运用3D激光直接制造技术“打印”出了C919客机机头工程样件钛合金主风挡窗框。

  创意群体的普适性。3D打印机设备正在向极大和极小两个方向发展。设备的极大化方面,可以制造大型高端设备及产品,这是工业化大企业应用的方向。3D打印机设备“极小”、成本“极低”,将引致全民参与式的智能制造的到来。随着社会需求深刻变化,用户对产品由体验性差、无创意概念、完全依赖于工厂设计制造,开始向创意爆发、体验消费、个性设计、自我制造方式转变,这正在推动制造业由共性技术支撑的大规模制造,向个性化技术支持的个性化、智能化制造时代转型。流水生产线让“家庭作坊”变成了大工厂,如今,3D打印技术改变了制造业流程,让大工厂有望再变成智能制造的“家庭作坊”。3D打印机巨头Stratasys的北美区渠道经理对3D打印行业预测:2013年消费级3D打印机的销量将会全面超过工业级3D打印机。微型、廉价、宜用的微小设备使得3D打印进入家庭的桌面之上,如,美国的MakerBot公司,主要制造低成本的家用型3D打印机,我国北上广深一线城市和一些传统制造业城市都出现了一批“家庭作坊”式的3D打印服务。家庭桌面式的3D打印机产业的出现,为全民性的创意、智造奠定了基础。

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