3D打印加速了智能制造的發(fā)展

2020年對中國制造業(yè)來說，將是加速轉(zhuǎn)型之年。一方面，全球經(jīng)濟底下壓力加大，我國出口減少，低成本勞動力紅利消失，制造業(yè)企業(yè)利潤下滑;另一方面，特殊時期讓全球經(jīng)濟雪上加霜，市場需求下降，全球供應(yīng)鏈包括中國制造業(yè)面臨巨大挑戰(zhàn)。另一方面，此次特殊時期也是一個契機，迫使我們反思，在全球供應(yīng)鏈緊密捆綁和協(xié)作的今天，制造業(yè)如何規(guī)避系統(tǒng)性風(fēng)險，在保證供應(yīng)鏈穩(wěn)定靈活的基礎(chǔ)上加強敏捷度和韌性，以應(yīng)對“黑天鵝”和“灰犀?！笔录?以及如何在后特殊時期的經(jīng)濟新常態(tài)下危中求機，布局內(nèi)生增長力，提升產(chǎn)業(yè)附加值。

制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型提速

2015年起，國務(wù)院和各部委已陸續(xù)出臺一系列支持工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)及智能制造發(fā)展的政策及法律法規(guī)，推動3D打印、大數(shù)據(jù)、人工智能等新技術(shù)在制造領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，培育新型智能制造模式，推動生產(chǎn)方式向柔性化、智能化、精細(xì)化轉(zhuǎn)型升級。

但在特殊時期發(fā)生之前，制造企業(yè)普遍對生產(chǎn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的迫切性認(rèn)知不夠深刻，理解過于簡單。這其中，3D打印的優(yōu)勢尚未被充分挖掘，其主要角色還處于如何適應(yīng)、配合、補充傳統(tǒng)制造集中生產(chǎn)、統(tǒng)一裝配的作業(yè)流程。

“傳統(tǒng)”依然主導(dǎo)，成本和效益依然沒有實質(zhì)性突破。

特殊時期爆發(fā)后，全球許多國家和地區(qū)的醫(yī)療及防護物資出現(xiàn)嚴(yán)重短缺，全球各國的供應(yīng)鏈也受到嚴(yán)重影響，從電子設(shè)備、整車及零部件生產(chǎn)商到消費品等各個行業(yè)。特殊時期后，包括中國在內(nèi)的全球制造業(yè)企業(yè)開始重新審視數(shù)字化轉(zhuǎn)型進程和供應(yīng)鏈創(chuàng)新，希望借助數(shù)字化智能化技術(shù)構(gòu)建柔性+韌性供應(yīng)鏈。

好的一面是，今年4月，國家發(fā)改委首次明確提出了“新基建”作為新的重點投資發(fā)展方向，并聯(lián)合其他部委陸續(xù)出臺落實細(xì)則。這為中國傳統(tǒng)制造快速向智能化、數(shù)字化轉(zhuǎn)型以及3D打印技術(shù)在其中的深度應(yīng)用奠定了政策基礎(chǔ)。

3D打印智慧解決方案

3D打印代表的數(shù)字制造技術(shù)被視為引領(lǐng)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的核心技術(shù)之一，是第四次工業(yè)革命的重要組成部分，有著廣闊的發(fā)展和應(yīng)用前景。3D打印與傳統(tǒng)制造并不是替代關(guān)系，而是應(yīng)在各自擅長的領(lǐng)域發(fā)揮優(yōu)勢。

在過往，采用傳統(tǒng)生產(chǎn)方式的制造企業(yè)有如下一些特點，比如，前期投資額大，以產(chǎn)定銷，無法及時根據(jù)市場反饋進行調(diào)整，也難以針對不同消費者需求實現(xiàn)定制化生產(chǎn);生產(chǎn)流程繁瑣，且為集中式生產(chǎn)，導(dǎo)致一旦系統(tǒng)性風(fēng)險降臨，將在整條供應(yīng)鏈中迅速傳導(dǎo)。此外，傳統(tǒng)生產(chǎn)方式還面臨環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展等問題。3D打印能夠很好地彌補傳統(tǒng)制造業(yè)的這些短板，推動制造企業(yè)從傳統(tǒng)生產(chǎn)方式向智能制造轉(zhuǎn)型。

隨著國民收入和消費水平提升，消費者對個性化定制化產(chǎn)品的需求逐年遞增。3D打印基于數(shù)字模型，能夠根據(jù)不同消費者的需求設(shè)計和定制產(chǎn)品，不僅能實現(xiàn)柔性生產(chǎn)，促進制造企業(yè)由傳統(tǒng)的大批量生產(chǎn)轉(zhuǎn)向大規(guī)模定制，還能夠大大縮短產(chǎn)品改進周期，降低優(yōu)化成本。畢竟，修改電子圖紙比重新開模，甚至修改整條生產(chǎn)線簡單得多。

與此同時，3D打印還能夠極大精簡供應(yīng)鏈和生產(chǎn)流程。讓我們暢想一下：在不久的將來，不論消費者還是企業(yè)，都能通過各類智能終端設(shè)備制作或修改產(chǎn)品設(shè)計，方案提交后，位于云端的大腦將與遍布全國大大小小的3D打印平臺乃至單獨設(shè)備連接，雙方在極短時間內(nèi)完成自動化報價、比價、評估，然后進入分包、模塊化生產(chǎn)環(huán)節(jié)。這種分布式供應(yīng)鏈降低了倉儲和物流成本，讓生產(chǎn)更貼近終端市場，增強了供應(yīng)鏈韌性。

數(shù)據(jù)為本，應(yīng)用為王，規(guī)模制勝

制造業(yè)企業(yè)如果要從當(dāng)前的借助數(shù)字化手段提升效率，轉(zhuǎn)向從設(shè)計、優(yōu)化、生產(chǎn)到后處理的全面數(shù)字化，需要將3D打印技術(shù)與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)緊密結(jié)合。新基建所鋪設(shè)的數(shù)字化干道為實現(xiàn)這一目標(biāo)帶來了便利。此外，惠普與西門子等國內(nèi)外領(lǐng)先的工業(yè)軟件合作伙伴保有長期戰(zhàn)略合作，能夠支持制造企業(yè)進行生產(chǎn)的實時遠(yuǎn)程監(jiān)控和歷史數(shù)據(jù)分析，以跟蹤、管理和優(yōu)化生產(chǎn)操作，讓生產(chǎn)流程更加智能。

在邁向更加廣闊的市場的過程中，我們認(rèn)為，3D打印需要緊扣“應(yīng)用”二字——真正切入制造業(yè)核心環(huán)節(jié)，與上下游共同協(xié)作，解決從設(shè)計到制造的全數(shù)字化流程問題，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈的全面提升。寶馬汽車已經(jīng)在應(yīng)用全新HP Jet Fusion 5200 系列 3D 打印解決方案，并不斷探索新的應(yīng)用場景。Smile Direct Club 是一家齒型矯正服務(wù)商，自從引進了惠普Multi Jet Fusion （MJF） 3D 打印技術(shù)后，每天能夠制作超過5萬個獨特的牙模，將于一年內(nèi)實現(xiàn)2000萬件定制牙模的目標(biāo)。

目前惠普正在積極開拓全新材料，以新材料推動新應(yīng)用、打開新局面。例如，在汽車行業(yè)，惠普正在與大眾汽車合作，使用金屬3D打印技術(shù)進行大規(guī)模定制和裝飾部件的制造，并計劃盡快將金屬3D打印的結(jié)構(gòu)部件集成到下一代車輛中。

在材料多樣性的推動下，3D打印技術(shù)將進入各個行業(yè)，實現(xiàn)規(guī)模化應(yīng)用的可能性。就在去年9月，在惠普的工業(yè)級HP Jet Fusion 5200 3D打印設(shè)備的支持下，德國工程公司EDAG與西門子數(shù)字工業(yè)公司合作開發(fā)了3D打印主動冷卻劑分配器，并首次安裝在“EDAG SCALEbat”電池外殼中。高達(dá)30萬件的規(guī)?；a(chǎn)概念證明了在批量生產(chǎn)中通過3D打印制造零部件的經(jīng)濟可行性。

另外，在巴斯夫的協(xié)助下，惠普將于本月向中國市場提供首個用于3D打印的聚丙烯（PP）材料。它是一種多功能、耐用、耐化學(xué)腐蝕的材料，已通過惠普工業(yè)級3D打印系統(tǒng)認(rèn)證，對于如汽車、消費、工業(yè)和醫(yī)療等領(lǐng)域的企業(yè)是理想的，可用于規(guī)?；a(chǎn)的高性價比選擇。

惠普的超級生態(tài)圈

任何新興技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展和普及都離不開行業(yè)生態(tài)各方的共同努力。只有通過協(xié)同創(chuàng)新，開放創(chuàng)新，才能加速技術(shù)與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的融合。

除了自有的突破性多射流熔融技術(shù)（Multi Jet Fusion），惠普在全球和中國都在與各領(lǐng)域領(lǐng)導(dǎo)者攜手，積極打造3D打印產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈，促進材料研發(fā)、軟硬件創(chuàng)新、上下游協(xié)作、以及人才培養(yǎng)，推動制造業(yè)向數(shù)字化、智能化邁進。

材料研發(fā)領(lǐng)域，我們的合作伙伴包括巴斯夫（BASF）、漢高（Henkel）、阿科瑪（Arkema）、路博潤等。在國內(nèi)，惠普于去年與黑格科技達(dá)成矯形與康復(fù)修復(fù)產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略合作。黑格科技位于廣州的數(shù)字化制造中心采用惠普的Multi Jet Fusion技術(shù)，為客戶提供定制化矯形與康復(fù)類產(chǎn)品設(shè)計與制造的一站式解決方案。

而今年6月，惠普也與京東智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展集團簽署了基于3D打印智能制造產(chǎn)業(yè)的合作備忘錄。該項合作旨在通過促進產(chǎn)業(yè)上下游企業(yè)緊密協(xié)作，推動技術(shù)創(chuàng)新和區(qū)域項目落地、新型應(yīng)用和人才培養(yǎng)，以支持中國制造業(yè)轉(zhuǎn)型和供應(yīng)鏈升級并實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展。
責(zé)任編輯：YYX