3D打印如何推動工業(yè)4.0

想象一下在家里或辦公室打印一部完整的、功能齊全的智能手機。3D 打印 (3DP)，又名增材制造 (AM)，可以將未來工廠重新定義為適合桌面的設(shè)備。

這一目標(biāo)還有很長的路要走，但 3D 打印已經(jīng)在制造電子產(chǎn)品，例如連接器、 印刷電路板、射頻放大器、太陽能組件、嵌入式電子產(chǎn)品和外殼。 在線制造平臺 Hubs 編制的一份報告顯示，打印技術(shù)和材料的進步幫助 3D 打印實現(xiàn)了其工業(yè)潛力 。

“作為一個行業(yè)，我們肯定正處于一個拐點，很多人都愿意打印最終用途零件，”價值 1.01 億美元的 3D 打印機制造商 Markforged 的發(fā)言人薩姆·曼寧 (Sam Manning) 說。“這與五年前相比，有很大的不同。”

在整個制造業(yè)中，3DP 解決了許多行業(yè)特有的問題。制造商不再需要依賴海外合作伙伴進行原型設(shè)計和生產(chǎn)。設(shè)計可以安全地直接下載到打印機，從而降低 IP 盜竊的風(fēng)險。組件可以在消耗時按照所需的確切數(shù)量進行構(gòu)建。這使企業(yè)擺脫了最低訂單要求和裝運/交貨提前期的影響。用供應(yīng)鏈的話說，3DP 是“及時的類固醇”。

全球價值 297.2 億美元的 EMS 供應(yīng)商 Flex幾年前 就將 3DP 確定 為其工業(yè) 4.0 戰(zhàn)略的支柱。設(shè)計和制造團隊對于如何構(gòu)建產(chǎn)品的看法常常相互矛盾。3D 制造通過提供即時原型和模型縮小了這一差距。隨著產(chǎn)品的開發(fā)，3D 為流程中的每個步驟創(chuàng)建一個數(shù)字存儲庫。可以快速合并設(shè)計更改并構(gòu)建新的 3D 模型。

制造商還認識到 3DP 的成本和可持續(xù)性優(yōu)勢。從原材料到紙板箱的廢物大部分被消除。庫存不再需要在倉庫中存儲和維護。運輸和送貨成本極低。據(jù) Hubs 報告稱，流程自動化正在通過切片機優(yōu)化、智能零件定位、批量布局和后處理來提高打印速度、質(zhì)量和一致性。

切片是將 3D 模型轉(zhuǎn)換為打印機的一組指令的過程。

曼寧說：“工廠將不再需要每年檢查庫存以確保庫存中有合適的零件，或者萬一沒有所需的零件，就坐等。” “現(xiàn)在的模式是‘拿一個，做一個。’”

越來越多的 軟件 解決方案將 3D 打印生產(chǎn)鏈中的各個階段連接起來并實現(xiàn)自動化。Markforged 開發(fā)自己的軟件。完全自動化的工作流程可實現(xiàn)無人值守的 3D 打印，工廠幾乎不需要人工監(jiān)督。

“我們的軟件確保切片準(zhǔn)確，并在打印之前模擬零件，以確保拉伸強度，”曼寧說。“從那里，你現(xiàn)在就擁有了零件的數(shù)字存儲庫。”