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工业3D打印技术下 制造业将如何发展?

导读: 根据市场研究机构SmarTechMarketsPublishing发布的预测分析,截止到2018年第三季度,工业3D打印产业的市场规模或将超过37亿美元;到2025年第三季度,工业3D打印的市场规模或将超过157亿美元。

对于制造业未来几年的前景展望,可以用“乐观”这个词来定义。这种信心的增长催化因素很大程度上归功于工业3D打印以及增材制造应用范围的持续扩大。根据市场研究机构SmarTechMarketsPublishing发布的预测分析,截止到2018年第三季度,工业3D打印产业的市场规模或将超过37亿美元;到2025年第三季度,工业3D打印的市场规模或将超过157亿美元。这样强劲的增长主要来源于高分子与金属材料的增材制造解决方案。这说明在未来,这两种材料都将被越来越多地应用于工业级增材制造上。

工业3D打印技术下 制造业将如何发展?

但是,并非所有工业3D打印的技术都得以同步发展。虽然增材制造技术在近几年的应用有所增长,但真正投入大规模应用的也仅在特定地区与行业。对专业技术的知识匮乏已经成为阻碍部分企业部署行业革新技术的关键障碍,例如缺乏对增材制造技术的理解--这一制造业中具有颠覆性、正快速发展的技术,即便其成熟度仍有待提升。

1.增材制造的批量生产与工厂数字化将持续加速

目前,工业3D打印技术已经达到了一定的成熟度,使得在批量生产中增材制造部件和成品部件成为现实。这主要是由于增材制造生产零部件的高质量及其可复制性。

工业3D打印技术下 制造业将如何发展?

现在,该技术已经可以用于批量生产。同时,增材制造应用领域的扩大也引出了新的话题:需要新的解决方案来满足新的客户需求。问题的关键不仅限于在哪些应用下,增材制造可以取代传统制造方式;相反,客户的需求倾向于将增材制造技术整合到现有生产环境中,将增材制造与传统制造技术相结合,并不断优化数据流与零件生产流程。其他因素也包括可用的材料组合,提高系统生产力,显著降低单个部件成本,并提高自动化水平。简要来说,就是将传统制造方式与增材技术整合融入数字网络中。

EOS、戴姆勒及PremiumAerotec公司,为推动发展新一代增材制造技术的“新一代增材制造”(NextGenAM)合作项目就是一个例子。该项目的愿景是推动整个工业3D打印的自动化进程。项目组成员将严格检验整个增材制造过程,包括从金属粉末的供应到制造完成后的加工处理过程等。三家公司希望此举能够帮助其发挥成本优势,也为将来进行大规模增材制造生产打下基础。

这些转变是在未来几年中,工业生产正在发生根本性变化的情况下产生的。在工业4.0的背景下,随着整个产业链上合作模式的普及,以及制造过程持续数字化,企业的目标将是创建数字化连接的智能工厂。在未来工厂中,EOS提供的工业3D打印解决方案将与传感器系统,机器人技术与人机通信一起发挥着关键作用。

工业3D打印技术下 制造业将如何发展?

2.增材制造相关教育培训即将开展

掌握工业3D打印相关知识的企业目前为数不多,这是阻碍广泛应用增材制造的因素之一,而这一现状将在2018年及未来发生改变。安永在2016年的一项研究显示,每4家企业中就有3家并不了解3D打印技术将会给他们带来怎样的收益,比如在成本效益、灵活性、以及产品和部件的创新性发展方面等。

由于一些机构自身往往无法应对这一转变,因而针对3D工业打印项目如何规划和实施的咨询工作尤为重要。EOS的增材思维咨询服务部门将一些必要的增材制造知识带给那些希望投资于工业3D打印领域的企业,重点教育如何降低投资风险,以及提高企业竞争力。该部门还针对不同企业的特定需求定制化开发并执行增材制造扶持计划,力争迅速而务实地传播知识,从而在短期内取得切实成果。EOS期望2018年起,咨询部门不仅将继续快速增长,甚至能够提速发展。

3.工业3D打印的颠覆性将因地区和行业差异而有所不同

2018年,工业3D打印将继续对某些行业造成颠覆,但程度有所不同。同样,不同区域应用率也有所高低。尽管北美和欧洲在工业3D打印的道路上已经走得很远,但亚太地区部分企业现在仍刚开始着手开发有关3D打印的项目。应用行业层面,航空航天、医疗健康等一些把控严格的行业,已经很快意识到工业3D打印的优势,正如火如荼量产着零部件,甚至是核心零部件。相比之下,汽车行业则稍有落后。不过从2018年起,汽车行业将开始赶超其他行业,通过投资3D打印技术来生产一些专业化的零部件。EOS预计,目前多用于豪车和一级方程式赛车的3D打印部件,未来将会越来越多地应用到普通车辆上。

最近的案例就是MINIYoursCustomized项目,MINI的买家可以定制自己的车辆零部件,比如侧舷窗、内饰、LED门投影仪等,只有通过3D打印和激光刻字等革新的制造方法才能到达这种程度的定制化。

工业3D打印技术下 制造业将如何发展?

随着创新周期不断缩短,3D打印应用滞后的行业需要迎头赶上,同时一些机构和企业在未来几年中也需要迅速灵活地应对不断变化的市场和客户需求。从2018年起,企业不仅需要稳固现有的商业模式,还需要开拓新的业务线以增强盈利能力来保持企业竞争力。在这一过程中,工业3D打印技术这样的创新型科技,在为企业提供了技术支持的同时也颠覆了目前的业务模式。工作环境的变动也要求员工有更强的灵活性。尽管这样的转变颇具挑战性,但它也带来了许多新的机遇,至少在未来十年间,转型重点将放在设计与制造层面。

总结

EOS预期自2018年起,工业3D打印将取得重大进展。该项技术正日臻成熟,一部分行业已经应用于批量生产,另一部分行业也已有所探索和掌握。然而,技术仅是一方面,只有当企业和员工对工业3D打印的认知和理解加深、转变思维方式,那才是变革最至关重要的环节,才能帮助企业在未来几年保持竞争力和创新力。

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