3D打印技術應用于復雜產(chǎn)品的制造

作者：DHL Customer Solutions & Innovation

3D打印技術除了進行高度定制的生產(chǎn)以滿足個人需求，還可以用來制作非常復雜的產(chǎn)品。這意味著3D打印可能會對汽車和制造業(yè)等重工業(yè)產(chǎn)生重大影響。到2019年，預計10%的離散制造商將使用3D打印機為他們銷售或服務的產(chǎn)品生產(chǎn)零部件。為了說明目前正在進行3D打印的一些復雜結構，下面是當前在制造業(yè)中實現(xiàn)3D打印的一些關鍵范例。

在汽車領域，初創(chuàng)公司Local Motors已經(jīng)在利用3D打印技術制造汽車方面取得了相當不錯的成績。該公司設計了世界上第一輛3D打印電動汽車Strati。75%的汽車，從底盤到車身都是3D打印的，使用碳纖維增強ABS塑料。從最初的設計到原型的最終生產(chǎn)，Local Motors只需要兩個月的時間，充分展示了如何利用3D打印技術來縮短投放市場的時間。

許多老牌制造企業(yè)也在制造過程中成功地運用了3D打印技術，并取得了顯著的效果。這在航空航天和汽車工業(yè)中表現(xiàn)得最為明顯。為了追求發(fā)展和使用先進的加法制造技術，寶馬集團迄今已將1萬個3D打印部件集成到勞斯萊斯幻影系列的生產(chǎn)中，聲稱這樣的新技術將縮短生產(chǎn)時間，并在汽車制造中實現(xiàn)更經(jīng)濟的生產(chǎn)。

通用電氣最近開設了它的多模態(tài)制造工廠，這是一家大規(guī)模的加法制造工廠，為通用電氣先進的LEAP噴氣發(fā)動機生產(chǎn)燃料噴嘴等3D打印部件。通用電氣已經(jīng)使用3D打印技術快速制造替代材料有一段時間了�，F(xiàn)在，該公司正著手將3D打印技術融入其主要制造流程。新的燃料噴嘴設計，通過3D打印實現(xiàn)，比傳統(tǒng)生產(chǎn)的早期模型輕25%，耐用性提高5倍。噴嘴以前由20個零件組成，且這些零件必須從不同的供應商處采購，然后組裝在一起�，F(xiàn)在，他們可以一步完成。

空客公司正在利用3D打印技術建造飛機，并已在其最新的A350機型中引入了1000多個3D打印部件。空客也在試驗完全3D打印的飛機。在2016年的國際航空航天展上，它展示了雷神無人機——一架完全3D打印的無人機，由50個3D打印部件和兩個電機組成。這架飛機長4米，重21公斤，只用了4個星期就建成了。

分散式按需生產(chǎn)
在遙遠的環(huán)境中自主創(chuàng)造復雜產(chǎn)品的能力受到資源開采公司、太空機構和軍方的高度追捧。第一個工作應用程序已經(jīng)存在，還有許多正在開發(fā)和現(xiàn)場測試中。

3D打印可以將制造業(yè)帶到偏遠、難以到達的地區(qū)。2014年，美國海軍在埃塞克斯號航空母艦上安裝了3D打印機，訓練水手打印所需的備件和武器部件，減少了交貨時間，并使他們能夠在偏遠地區(qū)使用關鍵部件。美國海軍的另一個實驗項目是在遠洋船只上應用“隨需應變”3D打印無人機的概念：一艘船離開港口，船上已經(jīng)裝載了少量的電氣部件和大多數(shù)無人機設計中常見的部件，然后，根據(jù)任何特定的需要，例如監(jiān)視或情報，水手們將能夠自己打印和組裝所需的無人機。

在航空航天領域，美國宇航局已與太空3D打印公司簽訂合同，設計一款將在國際空間站進行測試的3D打印機�！疤�空制造”專注于生產(chǎn)用于太空操作的打印機和材料。該公司的最終愿景是在深空探測任務中提供所需技術。與RepRap率先提出的自我復制3D打印機的想法相結合，這可以支持最復雜的太空任務，從行星和彗星的探索到小行星資源的開采。

資源開采項目通常在偏遠地區(qū)進行，擁有很少的甚至沒有基礎設施，這使得備件的交付具有挑戰(zhàn)性。石油平臺就是一個很好的例子。殼牌技術中心正在探索生產(chǎn)工具的遠程離岸3D打印，目的是讓平臺工作人員能夠自己制作所需工具。

欠發(fā)達的偏遠地區(qū)通常欠缺制造能力，與全球供應鏈脫節(jié)。Field Ready正在與世界宣明會(World Vision)合作，在尼泊爾建立一個創(chuàng)新實驗室，生產(chǎn)救援機構在救災營地所需的3D打印用品(反過來，這將減少向災區(qū)運送成套用品的需求)。該公司估計，這項技術可以為援助機構節(jié)省40-50%的后勤成本。

原作者：DHL Customer Solutions & Innovation

來源：3D PRINTING AND THE FUTURE OF SUPPLY CHAINS A DHL perspective on the state of 3D printing and implications for logistics 2016，DHL Customer Solutions & Innovation，viewed on 29 June 2019,