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颠覆现代制造业的3D打印革命

行业上下游中国仪表网2015年07月20日 17:01人气:13278

  【中国仪表网 行业上下游】作为一项传统制造技术的颠覆性创新,3D打印技术自问世以来一直备受关注。随着《中国制造2025》计划的推出,提高制造创新能力的呼声日益突出。为了加快转型,推进制造业由大变强,如何将信息化、数控化等前沿技术加入制造业已成为热点话题,而为传统制造业带来无限可能性的3D打印技术也再次让人深思其广阔的应用空间。
  

  作为一项智能制造技术,3D打印集合光机电、计算机、数控、互联网以及新材料于一体,以数字模式文件为基础,运用粉末状金属、塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的快速成型技术,在工业设计、建筑、汽车、航空航天和医疗等领域具有广阔的应用前景。在过去十年里,3D打印一直是制造商们的试验场,主要应用于原型制造。而现在,随着3D打印技术的发展,真正快速的原型制造、小批量生产、大规模定制等都正变为现实,势必将引发一场制造业的革命。
  
  寥寥数语远不能概括3D打印具备的优势,这项技术已然成为当今制造业重要的组成部分,无论用于研究、原型制造还是打造独特及已停产的零件,3D打印都是不可或缺的重要技术,这一点在汽车和航空航天工业中体现得尤为突出。目前,3D打印正朝着一种全新的制造流程管理方式演进,这种演进呈现出一种缓慢却又不可阻挡的势头。从供应链的角度,IFS认为3D打印正开启一个崭新的时代,它将确保制造商能够在恰当的时间为客户提供满足其需求的产品,而这将从根本上改变整个供应链体系。因此,IFS认为现在恰是仔细思考这项技术对制造业企业深远影响的时候。
  
  变革孕育良机
  
  3D打印并不会取代大批量生产,但能够实现按需打印零件正是其非凡魅力所在。利用这项技术可以在几小时内打印并获得零件成品,无需大批量采购原材料。这样,客户就可在当地快速完成采购,从而为环境保护带来积极影响。
  
  而这一变革意味着供应链体系将会全面瓦解。3D打印技术将大幅缩短(制造业)投产准备和反应时间,同时提供即时按单生产的机遇。过去,制造商需要保留一定的备件库存;而现在,他们可以按照客户的需要使用少量材料打印零件。对于零件库存有限的行业来说,这绝对是个好消息。我们甚至还将看到,有些制造商绕过整个供应链体系,不用踏出公司经营场所即可轻松获得3D打印零件。
  
  短期来讲,IFS认为3D打印将使得人们对于小型本地化经营场地的需求愈发强劲。但对于供应链而言,该技术所带来的影响将更为深远,特别是考虑到人们需要信息系统就位,以保证新制造流程的完整性。
  
  变革面临挑战
  
  3D打印革命从一开始就在确保产品质量和真实性方面面临全新挑战。由于工具、冲模、固定装置和夹具等类似产品不需要进行开发,因此尝试进行产品逆向工程设计的竞争者将会实现这种设计的快速发展。其结果是,到2018年,3D打印将会在全球范围内造成至少每年1000亿美元的知识产权损失。
  
  那么,制造商如何确保自己购买的工业设备替换件是正品呢?而设备制造商又如何才能保证他们向客户销售的设备享受质保并且使用了正品零件呢?零件序列化——这类功能通常与国防等监管较为严格的行业联系在一起,但IFS预计该功能将会由此受到广泛的青睐。可以预见的是,制造商未来将尝试为3D打印零件植入“DNA”,并开发能够检查DNA是否匹配的流程。
  
  零件序列化可通过企业资源规划(ERP)系统实现。要下载的打印用模型应附有序列ID,且该ID应与ERP应用程序中的序列ID相对应。这样,制造商就不会因质保问题而遭受损失,同时还可保障产品的质量标准。
  
  未来,ERP将为以下两方面提供重要支持:产品真实性保障,及在各个层面控制库存。
  
  ERP助力变革
  
  IFS认为,要将3D打印融入ERP系统,首先需要考虑几个问题。所有使用3D打印的制造商需要在应用ERP的过程中借助流程制造软件来整合可追溯性,同时允许工作人员对“DNA”以及不同工厂提供模型的相关数据进行快速访问。这样,对于零件所含化学成分的记录维护工作比以往任何时候都更加重要。尽管3D打印能够减少备件库存,但企业应用仍需具备强大的预测功能,以确定原材料的消耗量以及3D打印机的使用程度。此外,制造商还需具备定期执行质量检查的能力,以确保零件符合规范和要求。
  
  3D打印将会掀起颠覆性的变革浪潮,这一说法并不夸张。毕竟,该技术确实能够从根本上改变供应链以及产品生产方式。对于3D打印所带来的产品真实性和库存等前所未有的挑战,ERP系统是最为精简且富有成本效益的解决方案。对于即将步入新时代的制造业而言,ERP系统将变得至关重要。
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