史上最全:3D打印技術的優(yōu)勢
規(guī)模經(jīng)濟是支持現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟的無形力量,工廠和生產(chǎn)線是現(xiàn)代工業(yè)社會大規(guī)模生產(chǎn)的特點。為了收回前期在設計和生產(chǎn)中的投資,企業(yè)必須出售大量的產(chǎn)品,這樣才能從最初的投資中獲益。因此,大規(guī)模生產(chǎn)犧牲了產(chǎn)品的多樣性。而3D打印的特點是小批量、定制化,降低了新產(chǎn)品推向市場的風險和成本。克里斯·安德森在他的代表作《長尾理論》中將未來的制造模式描述為“由小型企業(yè)組成的超大規(guī)模網(wǎng)絡的分布系統(tǒng)”。通過具體分析,我們認為3D打印技術至少包含以下十個方面的優(yōu)勢。
01、設計空間無限
傳統(tǒng)制造技術和工匠制造的產(chǎn)品形狀有限,制造形狀的能力受制于所使用的工具。例如,傳統(tǒng)的木制車床只能制造圓形物品,軋機只能加工用銑刀組裝的部件,制模機僅能制造模鑄形狀。而3D打印機可以突破這些局限,開辟巨大的設計空間,制造出傳統(tǒng)工藝難以加工甚至無法加工的產(chǎn)品。
02、改善產(chǎn)品設計
原型是產(chǎn)品的初稿,它有助于設計師、工程師和制造商進行多重反復的檢查,真切地體驗產(chǎn)品的外觀、手感。傳統(tǒng)的原型是利用泡沫或黏土進行手工制作,通過3D打印快速創(chuàng)建概念模型,設計者和客戶之間能夠更好的交流。在傳統(tǒng)的工業(yè)制造,如果一個設計概念在制成產(chǎn)品之后存在缺陷,企業(yè)需要承擔大量材料的浪費成本。而利用3D打印技術制作概念模型,能夠快速調整最初的設計并不斷改進。
3D打印的汽車組件產(chǎn)品原型
除了概念設計之外,3D打印還被用于創(chuàng)建功能性原型,因為3D打印技術制成的物品本身具有耐高溫、耐化學腐蝕等性能,通過對原型進行各種性能測試,以改進最終的產(chǎn)品設計參數(shù),大大縮短了產(chǎn)品從設計到生產(chǎn)的時間。3D打印加快了設計進程,在產(chǎn)品的安全性和合理性設計、人體工程學設計、市場營銷和設計等方面不斷改善,從而實現(xiàn)在將產(chǎn)品全面投入生產(chǎn)前對其進行優(yōu)化,創(chuàng)造出更好的產(chǎn)品。
利用功能性測試的3D打印膠帶座
03、多樣化生產(chǎn)不會增加成本
就傳統(tǒng)制造而言,物體形狀越復雜,制造成本越高。但對于3D打印機而言,制造形狀復雜的物品其成本并不會相應增長。另外,傳統(tǒng)的制造設備功能較少,做出的物品形狀種類有限。一臺3D打印機可以打印不同的形狀,它可以像工匠一樣每次都做出不同形狀的物品。這種制造多樣化而不增加成本的打印將從根本上打破傳統(tǒng)的定價模式,并改變我們整個制造業(yè)成本構成的方式。
3D打印的鈦合金首飾(圖片來源:FutureFactories.com)
04、產(chǎn)品無需組裝
3D打印具備一體成形的特點,這樣對減少勞動力和運輸方面的花費有顯著的幫助。傳統(tǒng)的大規(guī)模生產(chǎn)是建立在產(chǎn)業(yè)鏈和流水線基礎上的,在現(xiàn)代化工廠中,機器生產(chǎn)出相同的零部件,然后由工人進行組裝。產(chǎn)品組成部件越多,供應鏈和產(chǎn)品線都將拉得越長,組裝和運輸所需要耗費的時間和成本就越多。而3D打印一體化成形的特點,無需再次組裝,從而縮短供應鏈,節(jié)省在勞動力和運輸方面的花費。
美國通用(GE)制造的一體成型的發(fā)動機噴嘴,原本由20個部件組成
05、縮短交付時間
3D打印因為可以根據(jù)人們的需求進行打印,這種即時生產(chǎn)將大大減少企業(yè)的庫存量,使得企業(yè)能夠根據(jù)用戶的需求來啟動3D打印機,制造出定制的產(chǎn)品來滿足客戶需求,所以新的商業(yè)模式將成為可能。如果人們所需的物品可以按需就近生產(chǎn),那么這種零庫存、零時間交付的生產(chǎn)方式還可以減少長途運輸?shù)某杀尽?/span>
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