增材制造成本相对于产品设计的复杂性其变化弹性很低,其由于产品的复杂性带来的产品边际成本的增加几乎为零,也就是说产品越复杂,通过增材制造来加工就越具备性价比优势。
(增材制造(Additive Manufacturing,AM)技术是采用材料逐渐累加的方法制造实体零件的技术,相对于传统的材料去除-切削加工技术,是一种"自下而上"的制造方法。)
3D打印的优势尤其适合复杂产品
非常快的调试和操作准备,方便实现 just in time生产管理几乎可以生产任何形状,包括晶格结构和蜂窝结构这些传统工艺无法实现的结构 小批量单价具有优势 设计可以更多考虑产品的功能性,而不需要过多考虑生产上能否实现 适合生产轻量,更耐用的产品,更少的材料,提供更高的机械性能
3D打印当前面临的挑战目前,商业化的打印材料仍然主要来原有的材料厂商的供应链,缺乏针对于增材制造需求的商业打印材料,也缺乏针对于打印要求的材料解决方案服务能力。 此外, 工业行业对于3D打印的市场接收度变得越来越高,尤其是工业级的FDM打印机,以塑料聚合物为原材料的3D打印设备使用不断增长,而这些市场的扩张带来大量的设计师和创客的产生,并且打开了设计思维的新空间,设计思路的打开从而对金属3D打印在非关键组件的解决方案方面带来了加速器般的影响。包括:
——高生产成本,设备和耗材价格仍然很高
——产品尺寸公差和表面质量仍有待提高,目前很多3D打印的产品仍需要后期表面处理,这占用时间和金钱
——塑料和金属价格高,材料市场的竞争并不充分,生产商在材料方面的利润比较高
——人才缺乏,设计和工程方面的人才培养需要几年的时间才能填补市场对人才的需求缺口,尤其是拓扑优化,FEM有限元仿真方面
——缺乏制造和设计指南,缺乏统一的质量和测试标准
——研究与开发需要主要集中在材料开发、过程监控、设计优化、多材质打印、预测仿真、表面处理、微/纳米打印等方面的工作。
需要思考的…3D打印背后酝酿的对企业创新力和产品附加值的提高不容忽视,企业CEO与COO应该考虑如何通过3D打印来提高企业竞争力。需要思考的问题包括:
——企业的发展方向,有什么样的野心? 在考虑小范围使用3D打印机的同时,也要真正的思考到3D打印的真正优势。
——引用3D打印的路径应该是什么? 3D打印在哪个领域发挥作用?设计工程?车间?快速原型?具体如何发挥。
——多长时间引入3D打印? 可以通过较快途径方法引入3D打印,比如通过通过3D打印设备制造商或3D打印服务商的支持。
——需要多大程度的集成3D打印? 需要针对企业对3D打印技术应用面的广泛程度来决定集成程度,是否从设计软件到供应链以及零件测试和修复都集成到3D打印流程中来。
——组织架构需要怎样的调整? 3D打印对生产,供应链管理,工程和生产计划与控制都会产生影响,企业需要决定如何改变组织架构以应对这一影响。
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