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遇見未來,2020年3D打印八大趨勢

時間:2020-01-03 來源:3D科學谷

摘  要:
隨著工業無縫集成多零件裝配,包括3D打印金屬和塑料零件的組合,自動化裝配將到來。由于諸如加工溫度等因素,目前還沒有一種超級3D打印機可以一站式完成所有工作,例如打印金屬和塑料不同材料零件。但是,隨著自動化程度的提高,3D打印行業中存在著一種更加自動化的裝配設置的愿景,即可以同時對金屬和塑料材料進行零件生產。

關鍵詞: 3D打印 

  遇見未來

  2020年3D打印和數字制造的預測是:
 
  1)自動化組裝將在工廠現場蓬勃發展
 
  隨著工業無縫集成多零件裝配,包括3D打印金屬和塑料零件的組合,自動化裝配將到來。由于諸如加工溫度等因素,目前還沒有一種超級3D打印機可以一站式完成所有工作,例如打印金屬和塑料不同材料零件。但是,隨著自動化程度的提高,3D打印行業中存在著一種更加自動化的裝配設置的愿景,即可以同時對金屬和塑料材料進行零件生產。
 
  例如,通過使制造商能夠將金屬材料3D打印到塑料零件中,制造耐磨并傳遞電能的零件,甚至將導體或電機制造到塑料零件中,這可以使汽車行業受益。
 
  2)將數字信息編碼為3D打印紋理
 
  目前能夠使用3D打印技術將數字信息編碼到表面紋理中,從而提供比序列號更豐富的數據有效負載。這是一種公開或秘密地標記零件的方法,這樣人和機器都可以根據凸塊的形狀或方向讀取這些信息。例如,3D打印數百個序列號的副本在零件的表面上,這樣這些數據信息既隱藏又普遍可見。隨著跟蹤零件和數據系統的能力變得越來越重要,這一點將繼續增長。
 
  3)可持續生產將繼續成為當務之急
 
  傳統的制造工藝在設計時很少考慮到對環境的影響。然而這些行為持續下去,對地球的影響可能會非常巨大,因為近三分之一的碳排放與產品的生產和物流有關。
 
  3D打印將使制造業產生更少的廢物,更少的庫存和更少的CO2排放。工程師和設計師將重新思考產品整個生命周期中的設計,以實現零件的結構一體化,并通過復雜的幾何形狀生產輕質零件來減少材料消耗并減少浪費,這進一步減輕了車輛和飛機的重量,提高燃油效率,從而減少溫室氣體排放和能源消耗。
 
  并且,隨著越來越多的制造商將數字文件傳輸到本地生產而不是在遙遠的地方生產完成再通過運輸貨物來進行交付,運輸將大大減少,從而進一步降低成本、能耗、浪費和排放。
 
  4)培養3D思維的教育需求將增加
 
  高等教育正處于十字路口,面臨著競爭,不斷變化的人口結構以及為學生的未來工作做好充分準備的挑戰,高等教育需要的是徹底的思維轉變,為工業4.0做準備。
 
  Viedo Coer_Fraunhofer 2Fraunhofer 孵化的可用于教育行業的設備
 
  大學和培訓計劃將越來越多地建立一套新的思維過程,以將學生從舊思想中解放出來,并使他們能夠利用未來的技術,例如3D打印和數字制造。隨著教育工作者利用新的軟件設計工具,在3D打印中采用創新的課程并建立新的增材制造學位課程,學生將更有能力利用3D打印技術,僅在未來10年內將創造的數百萬個就業機會。
 
  5)大規模定制將推動鞋類,眼鏡和牙科的新增長
 
  隨著鞋類、眼鏡和牙科正畸應用迅速采用3D打印技術,這將推動數字制造業的增長和采用。鞋類有巨大的應用空間,這對于3D打印行業來說是非常有利可圖的。據SmartTech稱,鞋類3D打印將在未來10年內增加到63億美元的總收入機會。
 
  鑒于3D打印帶來的定制功能具有很多價值,因此正畸和眼鏡行業也正出現與此增長機會相吻合的發展態勢。舉例說明:顛覆者SmileDirectClub正在通過數字化改造價值120億美元的正畸行業。
 
  6)3D打印將為車輛的電動化轉型提供動力
 
  目前汽車行業經歷了100多年來最大的轉型,從內燃機轉向電動汽車,汽車制造商越來越多地轉向3D打印和數字制造,以幫助他們在變化的時代中競爭。
 
  隨著電動汽車的普及,汽車制造商將繼續釋放金屬和塑料3D打印技術賦能動態供應鏈的價值,以加快其設計和開發速度,實現宏偉的目標。例如,大眾汽車承諾到2028年在全球生產超過2200萬輛電動汽車。
 
  3D打印技術使得汽車制造商能夠生產以前無法制造的汽車零件,從而將電動汽車甚至自動駕駛汽車的設計與制造能力推向新水平。
 
  7)3D打印將推動優化新的供應鏈效率
 
  以數字方式交付事物并在本地生產事物的能力并非總是能勝出。歸根結底,制造商必須分析在供應鏈中最有效的根源生產位置-無論是在最終用戶附近還是在物料生產來源附近。
 
  節約庫存和倉儲成本是追求零部件通過增材制造來實現的重要推動力,大約25%的零件成本在倉儲環節中。
 
  此外,根據3D科學谷的市場觀察,拿航空航天行業來說,一架飛機的服役時間長達數十年,在這種情況下,備品備件的保有是耗資巨大的負擔,尤其是對于有些已經不在生產的飛機機型來說,由于飛機還在服役,仍然要制造和維持數目龐大的備品備件是一件嚴重浪費資源的事情。
 
  減少材料浪費,減少廢舊零件,降低物流帶來的碳足跡,3D打印從供應鏈角度為人類與地球的可持續發展帶來了新的空間。
 
  8)軟件將把數字制造的邊界推向新的高度
 
  2020年,將縮小3D打印技術數字制造硬件的功能與軟件生態系統所支持的能力之間的差距。軟件和數據管理的進步將改善系統管理和零件質量,從而帶來更好的應用成果,行業內的企業正在創建API掛鉤,為用戶和合作伙伴構建一個靈活的生態系統,制造商將能夠利用個性化的生物識別數據進行大規模定制,釋放新價值,包括通過供應鏈進行零件的可追溯性,虛擬庫存和備件管理,并實現更接近最終客戶的分布式制造。
 
  正如惠普的趨勢報告所指出的那樣,數字制造將通過解鎖新的和擴展的軟件、數據、服務和工業生產解決方案,從而提供用戶理想的設計,這些解決方案可提供更多的變革性體驗,并顛覆傳統產業。
關鍵詞:3D打印 
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