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3D打印将是下一场制造业的颠覆式革命?

2015-11-16 09:37
FlappyBird
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  2014年初PwC公司进行的相关调查已预示3D打印革命的到来,参加调查的100多家制造企业中,有11%已经大规模采用3D打印技术生产配件或产品。根据盖特纳(Gartner)公司的分析,当一种技术的采用比例达到20%时,它就已经成为主流。

  如今许多企业开始利用3D打印技术提高生产力,其中有着几个业界巨头的身影:通用电气(GE)用3D打印制造喷气式引擎、医疗器材和家用电器零件,洛克希德·马丁(Lockheed Martin)和波音(Boeing)将其用于航空航天与国防,极光飞行科学公司(Aurora Flight Sciences)运用3D打印制造无人飞行器,隐适美(Invisalign)用于口腔设备生产,谷歌用其制造消费性电子产品,荷兰公司LUXeXcel将其用于LED灯透镜。有鉴于此,麦肯锡最近发布报告称,3D打印“即将从狭窄的利基市场冉冉上升,在越来越多的方面成为传统制造业的一个可行替代选项”。2014年工业级3D打印机在美国的销量已达到工业自动化机器总销量的三分之一。部分预测显示,该比例到2020年会上涨到42%。

  踟蹰不前者终将被3D打印的显着经济效益打动。虽然运用新方法和新材料往往使得商品直接成本升高,但增材制造技术(additive manufacturing)带来的高度灵活性可以让总成本降低。

  革命性转变已然发端,管理者须关注三个层面的战略性问题:

  其一,实体产品销售方须探寻产品改进之法,若不思进取,改进产品的便是竞争对手。将电子“蓝图”下载到打印机,层层打印出成品,这种制造方法不仅为客户定制提供了无限可能,也为更加复杂精细的设计提供了空间。

  其二,工业企业必须重新审视公司运营。产品和原件如何、何时、在何处制造?建制怎样的供应链网络最理想?怎样结合新旧生产流程?增材制造带来了无数新的选项。

  其三,以3D打印这一新现实为中心开始形成一整套商业生态系统,领导者须考虑这一图景的战略内涵。不少人看到3D打印有潜力将庞大制造业分裂为不计其数的小“制造者”,但这样的预见使他们忽略了另一种更必然、更重要的发展——要让设计师、制造者和货物运输方的活动相互融合衔接,必须建立电子平台。平台运营之初便可实现“即时设计,即时制造”,亦可让人们得以分享并便捷地下载设计师作品。用不了多久,平台就会响应需求的变化,配置上打印机操作和质量管理,并对打印机网络进行实时优化,以及提供产能交换等各项功能。平台提供方若能制定标准,提供一个让这套复杂生态系统得以回应市场需求的环境,那么将会大获成功。这样的平台崛起会影响到所有企业。业内元老与行业新秀之间将会展开明争暗斗,争夺3D打印这一新技术创造出的巨大价值。

  增材制造的优势

  增材制造毫无规模经济效益可言,然而却避免了标准化生产的劣势——缺乏灵活性。生产出的每个组件都是独立制造,因此增材制造具有可以为适应特殊需求,方便进行调整的特性,甚至可以说,其特性是方便改进且可适应多变的时尚潮流。与标准化制造相比,建立增材制造产品体系的初期要容易得多,因为涉及的步骤要少得多。这正是3D打印适于制作单个产品如样机、稀有备件的原因。如今增材制造也逐渐在较大规模的生产中发挥作用。买方可选择各种不同形状、尺寸和颜色组合,而制造方不必为这样的定制付出高昂成本,哪怕订单数量达到批量生产水平也无甚损失。

  增材制造的一大优势在于,过去各自成型再行组装的多个零部件如今可以做为一件产品一次性完成。举个简单的例子,3D打印制作的太阳镜质地轻巧,可用不同材料制作镜架的不同配件:镜腿柔软可弯折,托举镜片的鼻托则质地坚硬,且全然无需组装。

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