辽宁快乐12基本遗漏:3D打印五大發展趨勢

[羅戈導讀]唐隆基博士編譯了另外一篇由有名企業捷普(Jabil)贊助的一項由Dimensional Research 主導的 3D 打印研究報告。該報告指出了五大 3D 打印發展趨勢。

辽宁快乐12历史开奖 www.cvstcu.com.cn 為了引起國內制造業和及供應鏈主管對 3D打印或增材制造發展趨勢的關注,唐隆基博士編譯了另外一篇由有名企業捷普(Jabil)贊助的一項由Dimensional Research 主導的 3D 打印研究報告。該報告指出了五大 3D 打印發展趨勢:

1. 3D 打印應用場景和用例的發展

2. 3D 打印的利用率將會顯著增長

3. 3D 打印或增材制造正在改變行業

4. 品牌正獲得3D打印的好處

5. 3D 打印仍然存在挑戰

此外,增材制造與智能數字化供應鏈相結合,將幫助全球的虛擬團隊在新設計上進行協作,比較產品的實際物理表征,節省從概念到原型,從試驗到生產的時間,甚至將生產轉移到更接近消費者的位置。

編譯:唐隆基博士

原文鏈接:https://www.jabil.com/insights/blog-main/3d-printing-trends-show-positive-outlook.html

3D 打印已經存在了 30 多年,從 20 世紀 50 年代到80 年代,美國制造業以勞動密集型,低技術型,人實力和耐力為中心,現在它已經為主流制造做好了準備。

今天,時間是我們最珍貴的東西。競爭壓力和不斷發展的商業模式意味著公司必須縮短開發周期,并以速度和靈活性朝著正確的方向前進。3D 打印正在改變制造,新型機器性能更好,可用材料更多,更能提供真正符合其機械性能的零件。

從概念上看,3D打印有可能改變商品的生產方式。潛在的好處是具有戰略意義的:靈活性,上市時間,定制,分布式制造等等。盡管仍存在挑戰,但3D 打印的機會是值得追求的。

作為 2017 年研究的后續跟進,Jabil 贊助了一項新的 3D 打印趨勢的調查,重點是預測增材制造的發展趨勢,同時了解當前的實際情況。該調查由Dimensional Research 進行,包含來自 300 多名負責制造公司 3D 打印決策的參與者的見解,并揭示了一線專業人士的經驗和意見。

1. 今天,企業在怎么使用3D 打???

雖然與傳統制造方法相比,三十年的 3D 打印歷史看起來似乎并不長,但增材制造在各種行業中都具有高度變革性。我們今年早些時候收集的結果與我們在 2017 年秋季收集的信息形成鮮明對比。在一年的時間里,3D 打印利用率急劇上升。我們的近期研究清楚地說明了增材制造的普及和應用的上升軌跡。

兩年前,當我們的參與者回應他們的公司如何使用3D打印時,最流行的答案(到目前為止) 是原型設計。事實上,在當時,近十分之七的受訪者肯定了這一點。相比之下,大約四分之一的人表示他們在生產零件,橋梁生產或夾具,卡具和作業工具中使用增材制造。在兩項研究之間的,也產生了大量其他案例。

如今,超過一半的人表示他們將3D打印用于生產零件,近十分之四的人將其用于橋梁生產, 維修或夾具、卡具和作業工具。雖然 2017年的調查沒有提供“研發”選項,“其他”這個選項也常常出現。今年,超過一半的人確認他們的確使用增材制造進行研發。

 圖1:原型設計仍然是3D 打印最常見的使用場景,但其他也在快速發展

雖然原型設計仍然是大多數行業中最常用到 3D 打印技術的地方,但3D 打印產品代表著極大的機遇。醫療和牙科市場已經開始將3D 打印技術應用在全部生產過程中,并從中獲益。據哈佛商業評論稱,美國助聽器行業在500天內已經100%轉化為增材制造。

 圖2:制造商在零部件生產中越來越頻繁地使用3D 打印

現在96%的參與者表示他們使用 3D 打印來生產功能性或末端使用的零件。當然,他們使用的程度各不相同。只有 12%的受訪者表示他們使用增材制造來制造至少 50%的功能性或末端使用部件。十分之六的參與者表示他們使用 3D 打印來制造不到 25%的功能或末端使用部件。

3D 打印機取得的進步使公司能夠嘗試以前不能夠觸及的應用領域。隨著 3D 打印機的成本降低以及它們幫助公司規?;乃俁仍黽?,其將更易改變整個制造業。

2. 3D打印預計將在未來有更高的利用率

3D 打印的未來前景非常樂觀。參與 3D 打印決策的制造業利益相關者的數量預計會有顯著增長。百分之九十六的受訪制造商預計他們將在未來五年內使用 3D 打印技術。

圖3:未來2-5年,制造商預計對3D 打印的使用情況

大多數參與者表示他們希望他們公司使用 3D 打印的時間至少翻倍。近一半參與者預計他們的使用量會增加一倍,而近14%的參與者預計這一增長可能更大(五倍或更多)。除了整個行業對 3D 打印技術實際運用接受程度的提升,該技術的易獲取度將再次推動使用率的增長。

從公司規模的角度來看,大公司采用增材制造的優勢頗多。因此,52%的大公司(超過 5,000 名員工)表示,未來兩到五年內他們的3D 打印使用量將大幅增長。公司的目標是增加其整體 3D 打印使用,將3D打印技術用于生產零件或商品的期望度很高。79%的受訪者預計他們在生產部件中的增材制造用量將在未來五年內至少增加一倍。

3. 增材制造正在改變行業

就個人而言,我相信 3D 打印將有助于制造互聯網對零售業的影響。我們開始在全球范圍看到這種情況的早期跡象,增材制造完全改變產品的設計、制造和交付方式只是時間問題。

2017 年,一半的調查參與者認為3D 打印會改變他們的思考和操作方式,而 43%的人表示已經改變了他們的工作方式。今天,近60%的參與者表示,增材制造已經改變了他們思考和運作的方式,而 38%的人仍然認為他們沒有感受到完全的劇烈轉變。只有3%的人表示不會影響他們的行業。未來幾年會如何發展,我們拭目以待。

4. 品牌正在從3D打印中獲益

我們經常討論增材制造的好處,包括:

  • 更快地將新想法推向市場

  • 產品設計和性能方面的創新

  • 加快生產時間

  • 增加了定制和個性化

  • 設計自由

  • 降低成本

  • 通過按需打印減少倉儲需求

所有這些好處都超出了今天的概念。在過去的兩年里,我們捕捉到了真實證據。例如,HP和Jabil 合作回答了一個長久以來一直存在的問題:你能 3D 打印 3D 打印機嗎?在驗證某些部件滿足精度、性能和強度要求后,團隊評估了使用3D 與傳統方法打印之間的差異,其結果非常驚人。

通過利用增材制造,我們看到通過傳統做法,5,000 (件)單位的盈虧平衡點數攀升至40,000(件)單位。最重要的是,在傳統方法完成一個部件的時間下,用3D打印我們能夠完成19 次。之前我們談到了速度在當今商業環境中的重要性。實踐才是檢測真理的唯一標準,而這些實驗就是3D打印技術優越性的最好證明。

調查參與者也反映了這種情緒。其中四分之一的人表示他們可以比傳統方法快 20 倍制造生產零件或夾具,卡具和作業工具。另有48%的人表示至少快 2 至 10 倍。

節省時間是一回事,但節省成本又是另一個領域。在同一個實驗中,我們能夠為特定部件節省 86%的成本。3D 打印也使相同的部件減輕了 70%。除了減少產品上市時間和成本障礙外,增材制造還為我們提供了極大的設計靈活性。

5. 3D 打印的發展仍然存在挑戰

盡管我們對 3D 打印增長持樂觀態度,但挑戰也不斷出現。兩年前,最大的挑戰是前期處理和后處理的成本、系統設備的成本、缺乏專業知識和材料的成本,但現今挑戰已經發生了變化。今天,參與者將材料成本,零件質量和系統設備列為最大的障礙。

當我們專注于 3D 打印生產時,許多這樣的問題重新浮出水面。材料,勞動力問題和流程問題仍然阻礙了公司今天在生產中更多得使用3D 打印,但這些挑戰對公司的影響程度已經發生了變化。我們行業需要解決的最大問題是材料問題。

“只要貴公司制造產品,增材制造都將在未來將對您的業務產生影響,”兩年前我的同事Rush LaSelle 寫道:“ 毫無疑問,增材制造會顛覆您的業務”。當時,公司使用 3D 打印最流行的方式是進行原型設計。隨著我們解決了增材制造材料問題并且使用率提升,3D 打印肯定會掀起每一個產品行業的風暴。我們已經可以感受到了。

附錄1:

下圖顯示了增材制造在汽車行業的應用發展(來自德勤的研究報告《DUP_707-3D-Opportunity Auto Industry MASTER》):

附錄2:

《毫無疑問:增材制造會顛覆您的業務》

作者:拉塞爾/捷普業務發展高級總監

(https://www.jabil.com/insights/blog-main/additive-manufacturing-will-disrupt-your-business.html)

值得注意的是,在商業和技術高速進步的世界,今天的制造商仍然受到質量、速度和成本永恒三合會(黑社會組織)的限制。達到正確的平衡是非常復雜且難以概括的,但好消息是 3D 打印達到了臨界水平 - 它已經準備好顛覆您的業務。

在其 30年的發展歷史中,增材制造已經準備好為制造商提供更獨特、更好的服務方式。與被瓦解相比,擁抱數字技術將更好地幫助制造業參與市場轉型??純床煥檬旨際醯牧α慷吹拇蚧饔挪皆誆壞攪僥甑氖奔淠?,其估值讓眾多財富 500強企業顯得黯然失色。

雖然其根基在于構思和原型應用,但增材制造的定位遠遠超出這些狹窄的起源, 包括工具,夾具,生產零件,最終將代表分布式制造網絡的最前沿。事實上,在最近由Jabil贊助的一項調查中,我們確認一些制造商已經在生產零件,工具和固定裝置,橋梁生產甚至維修用途中使用增材制造。   

哈佛商業評論向讀者建議,增材制造在大規模工業中獲得了相當大的發展勢頭,“將越來越多地用于生產大批量零件和產品?!弊髡?RichardD'Aveni寫道:“這一進展將加速采用并推動更多的實驗和實際應用。這就是利基技術正在轉變為由多種技術和多種公司共同驅動的廣泛運動?!?/p>

我們在業界見證了許多最近的進步,這些進步支撐著深遠的3D打印制造,加快進度并推動相關技術的實際應用。而這僅僅是個開端。

近期 3D 打印質量的提升

獨立咨詢公司 Wohlers Associates 稱,近年來印刷質量和機器可靠性大幅提升。這意味著 3D 打印機正在制造具有卓越尺寸精度和表面光潔度的零件。   此外,材料、平臺和軟件解決方案使公司能夠克服與批次間和機器對機器可重復性相關的重大障礙。這使得從根本上減少與設置和轉換相關的時間和成本成為可能,這增強了制造系統對新輸入和市場需求的響應。   

此外,我看到組織減少甚至消除了對傳統工具和固定裝置的需求,這使他們能夠顯著減少典型的維護,維修和報廢。隨后的可重復性,一致性和質量優勢是非常寶貴的競爭優勢。   

近期 3D 打印速度的加快

增材制造與智能數字供應鏈相結合,正在幫助全球的虛擬團隊在新設計上進行協作,比較產品的實際物理表征,節省從概念到原型,從試驗到生產的時間,甚至將生產轉移到更接近消費者的位置。當我們以傳統方式推出產品時考慮到這一點-通過對工具、設備、合作伙伴關系的投資以及發布第一篇文章的時間-增材制造的好處是非常吸引人的。

同樣,在短時間內改變產品組合的能力是一個相當大的好處。根據 Wohlers的報告:“增材制造機器上的每一個構造都可能不同,因此零件可以按訂單生產。制 造商能夠更快地對不斷變化的市場條件做出反應,并且可以根據需求修改生產率?!?/p>

近期 3D 打印成本的改善

增材制造需要更少的材料,可以減少或消除對實際庫存的需求。隨著越來越多的工廠實施增材平臺,這種擴散和隨后的增加量也推動了材料定價模式。同樣, 更智能的設計可以提高工程效率;  重量較輕;  更環保的流程;  和整體部分性能改進。 

Wohlers報告的作者TimCaffrey,IanCampbell和 TerryWohlers補充說,另一個成本效益來自于3D打印能夠用一臺機器構建高度復雜的零件?!壩胗滌兇芭湎叩拇笮圖泄こ喙氐墓婺>眉跎倭?。他們寫道,在更加區域甚至地方的基礎上分配全部或部分制造業在經濟上是可行的?!翱梢栽誑拷沒諧〉男磯嚳植際秸鏡閔轄懈徊考?。這降低了運輸成本,如果零件按需生產,庫存和倉儲成本也是如此?!?/p>

此外,通過轉換為更加數字化的庫存,制造商可以有更多流動資金,這使他們可以更靈活地開發新產品,流程或投資其業務的其他部分。當庫存中的零件數量減少時,用戶可以減少車間零件箱的數量,減少現場庫存 。   

有趣的是,Wohlers認為,設計具有更少、更復雜零件的產品的能力是 3D打印技術最重要的優勢之一?!凹跎僮芭浼械牧慵靠梢粵⒓醇跎儆胛募?,檢查,生產計劃和控制相關的開銷,”報告說?!按送?,更少的零件可以減少組裝產品的時間和人力,從而有助于降低整體制造成本?!?/p>

近期 3D 打印人才的進步

如果質量,速度和成本形成棘手的黑社會,人才無疑是這個難題的第四部分。然而,雖然整個制造業領域存在巨大的人才缺口,但增材制造業還沒有遇到真正的技能短缺問題。我們看到許多企業利用組織的相鄰區域 - 注塑,設計等,并快速教育員工。   

將制造專家帶入增材空間,協助成熟工具的使用,以滿足嚴格的生產要求是重中之重;對培訓我們的團隊成員也將提供額外的好處,技術上的補充將對工人的日常生產產生巨大影響。

我最近與麻省理工學院機械工程副教授約翰哈特博士閱讀了3DPrint.com的采訪。令人鼓舞的是,無數大學正在培養的增材制造業人才也正推動增材制造的繁榮發展,這正是進一步支持人才以及支持數字化轉型關鍵領域的能力不斷增強的一個信念。事實上,專注于 3D打印技術的課程數量,例如 Hart的“增材制造:從 3D打印到工廠車間”,在過去五年中一直呈上升趨勢。   

在 Hart的案例中,他創建了這個分級以響應制造商對追求無數應用的增材制造的持續興趣,以及持續關注 3D打印作為可行的制造工藝?!拔胰銜頤強梢醞ü諑槭±砉ぱг赫故炯舛說腦霾鬧圃煒緯湯刺峁┌鎦?,”他告訴新聞媒體。 

為當今買家量身定制的增材制造

隨著這些關鍵要素的融合,增材制造通過為某些應用空間實現大規模定制,為行業帶來革命性變化 。我們的許多客戶都來找我們想知道變革會發生得有多快。

哈佛商業評論的 D'Aveni在他的文章“3D打印革命”中提出了同樣的問題。他寫道:“對于一個特定的企業,這里有多快發生:美國助聽器行業轉變為 100% 的增材制造據一位行業首席執行官稱,不到 500天,并沒有一家堅持傳統制造方法的公司幸存下來?!?  

當然,從耳塞到眼鏡的各種制造商都在最大限度地利用這項技術; 假肢的手術工具; 軍事戰場中的武裝部隊裝備維護,修理和廢棄(MRO)。用戶正在體驗新發現的設計自由度,減少批量大小,節省大量時間,更貼近最終用戶,顯著提高性能等等。 

特別是制鞋業受到相當的重視。它受歡迎的加大部分原因是 2016年里約熱內盧奧運會上,當時的短跑運動員AllysonFelix穿著專為她的腳尺寸和跑步而打印的田徑鞋。世界各地的觀眾都聽聞菲利克斯--她的教練和工程師團隊如何設計運動鞋,這樣的運動鞋更輕薄更纖細,主要是因為它們消除了不必要的功能。3D打印還可以滿足 Felix特定的體型和獨特的腳部輪廓。也許最重要的是, 該技術在結合反饋和建議時實現了快速原型和周轉。   

圍繞直接連接到消費者的應用程序進行制造的未來非常令人興奮,并且保證了過去幾年中所受到的關注程度。關于亞馬遜的影響已經寫了很多,這些影響顛覆了零售空間,為消費者尋求更高效和有效的市場。隨著我們關注數字技術的融合, 包括掃描,集成信息系統和增材制造,顯然制造商正在努力改善從掃描到接收產品的消費者體驗,這些產品將在定制時提供更好的性能。  

亟待新的增材制造策略

麻省理工學院的哈特認為,在短短三年內,增材將對行業產生重大影響,正如他告訴 3DPrint.com,“大多數人將擁有至少一種產品,其中含有增材制造的成分?!?nbsp;

此外,Wohlers報告指出,增材制造目前不到所有制造業的百分之一。想象一下, 當增材制造業增長到占全球市場的百分之五的時候?!罷飩晌桓黽壑?6400 億美元的行業,”作者斷言,并補充說,擴展將在以下幾個方面進行:

  • 增加現有市場的應用 

  • 生產應用擴展到航空航天,醫療,牙科和珠寶行業 

  • 汽車行業

  • 工業市場   

  • 非工業市場   

  • “難以想象”的全新的領域

該報告還強調,2013年至2015年該行業的復合年增長率平均為 31.5%。他們補充說:“再沒有比這個行業增長更快的行業了?!鋇比晃乙慘桓齠枷氬懷?。 

哈佛商業評論的 D'Aveni認同3D打印已經達到了一個關鍵的臨界點?!按蠖嗍吖芎托磯喙こ淌Χ濟揮幸饈兜秸庖壞?,但這項技術已經超越了原型設計、快速工具、小裝飾品和玩具,”他補充寫道“3D打印制造即將成為主流?!?nbsp;

徹底的變革和動態的活動為當今商業領袖帶來了臨界點?!跋衷謖誚腥绱碩嗟幕疃?,現在正在應用如此多的資金和創造力,”D'Aaveni寫道,探究道,“如果等待會有什么風險降臨?”的確,隨著新功能的增加與3D打印制造的速度和功能的升級,我確信成功的公司將會選擇跟上這樣快的速度,而不是慢慢實施解決方案。   

對于那些仍然難以認同增材制造可行且適用于您的工作的人,請允許我這樣說:

如果貴公司生產任何產品,增材制造將對您的業務產生影響,我強烈建議您認識到這個獨特且非常寶貴的機會,您可以重新考慮您公司的定位和區分度。

首先,要關注您的客戶。了解他們想要什么以及如何最好地滿足這些需求是至關重要的。3D打印解決方案從根本上改變了原型設備、工具、固定裝置和生產零件和急切接受這些功能的業務領導者 - 并且在他們的設計、生產和方法中加以思考 這將更靈活且更有利于實現業務的可持續發展。 

其次,D'Aveni建議重新審視當前的運營情況。他問道“增材制造為產品和零件的制造方式、時間和地點創造了無數新的選擇,怎樣的供應鏈資產的網絡和新舊流程的組合將是最優的?”

最后,伴隨著整個市場對該技術的開拓,審查戰略意義至關重要。制造業是一種歷時150年歷史的產業(于美國而言),其本質上是因循守舊的。然而,數字化制造及其配套技術(如增材),不可能永遠被忽視。如果您需要進一步的證明,請問問最近被“廢黜”的零售業國王如西爾斯百貨,他們當初也選擇忽略數字。

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