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2021年5月5日 星期三

3D Printing Is Changing the World

3D 列印正在改變世界



來源: EOS

對於製造業未來幾年的前景展望,可以用「樂觀」這個詞來定義。這種信心的成長催化因素,很大程度上歸功於工業 3D 列印以及增材製造應用範圍的持續擴大。根據市場研究機構 SmarTech Markets Publishing 發佈的預測分析,截止到 2018 年第三季,工業 3D 列印產業的市場規模或將超過 37 億美元;到 2025 年第三季,工業 3D 列印的市場規模,或將超過 157 億美元。


這樣強勁的長,主要來源於高分子與金屬材料的增材製造解決方案。這說明在未來,這兩種材料都將被越來越多地應用於工業級增材製造上。




但是,並非所有工業 3D 列印的技術,都得以同步發展。雖然增材製造技術,在近幾年的應用有所成長,但真正投入大規模應用的也僅在特定地區與行業。對專業技術的知識匱乏,已經成為阻礙部分企業佈署行業革新技術的關鍵障礙,例如缺乏對增材製造技術的理解 -- 這一製造業中具有顛覆性、正快速發展的技術,即便其成熟度仍有待提升。


以下是金屬和高分子材料工業 3D 列印的全球技術領導者 EOS,對增材製造趨勢的更多詳細預測。


1. 增材製造的批量生產與工廠數化將持續加速

目前,工業 3D 列印技術已經達到了一定的成熟度,使得在批量生產中,增材製造組件和成品組件成為現實。這主要是由於增材製造生產零部件的高品及其可複製性。


現在,該技術已經可以用於批量生產。同時,增材製造應用領域的擴大也引出了新的話題:需要新的解決方案,來滿足新的客戶需求。問題的關鍵不僅限於在哪些應用下,增材製造可以取代傳統製造方式;相反,客戶的需求傾向於將增材製造技術,整合到現有生產環境中,將增材製造與傳統製造技術相結合,並不斷優化數據流與零件生產流程。


其他因素也包括可用的材料組合,提高系統生產力,顯著降低單個部件成本,並提高自動化水準。簡要來說,就是將傳統製造方式與增材技術,整合融入數位網路中。


EOS、戴姆勒及 Premium Aerotec 公司,為推動發展新一代增材製造技術的「新一代增材製造」 (NextGenAM)合作項目,就是一個例子。該項目的願景,是推動整個工業 3D 列印的自動化進程。項目組成員將嚴格檢驗,整個增材製造過程,包括從金屬粉末的供應,到製造完成後的加工處理過程等。


三家公司希望此舉能夠幫助其發揮成本優勢,也為將來進行大規模增材製造生產打下基礎。


這些轉變是在未來幾年中,工業生產正在發生根本性變化的情況下產生的。在工業 4.0 的背景下,隨著整個產業鏈上合作模式的普及,以及製造過程持續數化,企業的目標將是創建數化連接的智慧工廠。


在未來工廠中,EOS 提供的工業 3D 列印解決方案,將與感測器系統機器人技術與人機通信,一起發揮著關鍵作用。



2. 增材製造相關教育訓練即將開展

掌握工業 3D 列印相關知識的企業目前為數不多,這是阻礙廣泛應用增材製造的因素之一,而這一現狀將未來發生改變。


安永在 2016 年的一項研究顯示,每 4 家企業中就有 3 家並不瞭解 3D 列印技術,將會給他們帶來怎樣的收益,比如在成本效益、靈活性、以及產品和件的創新性發展方面等。


由於一些機構自身往往無法應對這一轉變,因而針對 3D 工業列印項目,如何規劃和實施的咨詢工作尤為重要。


EOS 的增材思維咨詢服務部門,將一些必要的增材製造知識,帶給那些希望投資於工業 3D 列印領域的企業,重點教育如何降低投資風險,以及提高企業競爭力


該部門還針對不同企業的特定需求,客製開發並執行增材製造扶持計劃,力爭迅速而務實地傳播知識,從而在短期內取得切實成果。EOS 期望 2018 年起,咨詢部門不僅將繼續快速長,甚至能夠提速發展。


3. 工業 3D 列印的顛覆性將因地區和行業差異而有所不同

工業 3D 列印將繼續對某些行業造成顛覆,但程度有所不同。同樣,不同區域應用率也有所高低。儘管北美和歐洲在工業 3D 列印的道路上已經走得很遠,但亞太地區部分企業,現在仍剛開始著手開發有關 3D 列印項目


應用行業層面,航空航、醫療健康等一些把控嚴格的行業,已經很快意識到工業 3D 列的優勢,正如火如荼量產著零件,甚至是核心零件。


相比之下,汽車行業則稍有落後。不過從 2018 年起,汽車行業將開始趕超其他行業,過投資 3D 技術,來生產一些專業化的零件。EOS 預計,目前多用於豪車和一級方程式賽車的 3D 件,未來將會越來越多地應用到普通車輛上。


最近的案例就是 MINI Yours Customized 項目,MINI 的買家可以客製化自己的車輛零組件,比如側舷窗、內飾、LED 門投影儀等,只有透過 3D 和雷射刻字等,革新的製造方法,才能到達這種程度的客製化。


隨著創新週期不斷縮短,3D 應用滯後的行業,需要迎頭趕上,同時一些機構和企業,在未來幾年中也需要迅速靈活地,應對不斷變化的市場和客戶需求。從 2018 年起,企業不僅需要穩固現有的商業模式,還需要開拓新的業務線,以增強盈利能力來保持企業競爭力。


在這一過程中,工業 3D 技術這樣的創新型科技,在為企業提供了技術支持的同時,也顛覆了目前的業務模式。工作環境的變動,也要求員工有更強的靈活性。儘管這樣的轉變頗具挑戰性,但它也帶來了許多新的機會,至少在未來十年間,轉型重點將放在設計與製造層面。



總結

EOS 預期自 2018 年起,工業 3D 將取得重大進展。該項技術正日臻成熟,一部分行業已經應用於批量生產,另一部分行業也已有所探索和掌握。


然而,技術僅是一方面,只有當企業和員工對工業 3D 的認知和理解加深、轉變思維方式,那才是變革最非常重要的環節,才能幫助企業在未來幾年保持競爭力和創新力。


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