從深海到3D打印：Framework Robotics如何重構(gòu)水下機(jī)器人制造流程？

導(dǎo)讀：海洋深處是一個(gè)充滿未知的世界，海洋環(huán)境極端惡劣——高壓、低溫、腐蝕性強(qiáng)，對(duì)設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性提出了極高要求。傳統(tǒng)的水下無人潛航器（UUV）通常采用機(jī)加工鋁材或其他金屬材料制造。這些材料雖然強(qiáng)度高、耐久性好，但在實(shí)際應(yīng)用中也暴露出不少問題。比如，金屬零件的加工周期長(zhǎng)、工藝復(fù)雜，限制了設(shè)計(jì)自由度；裝配過程繁瑣，連接點(diǎn)多，故障率高；而且一旦需要調(diào)整結(jié)構(gòu)或功能，往往意味著重新開模、重新加工，成本高昂且耗時(shí)。



2025年6月7日，南極熊獲悉，面對(duì)這樣的挑戰(zhàn)，德國(guó)初創(chuàng)公司 Framework Robotics 選擇了一條全新的道路——放棄傳統(tǒng)減材制造方式，全面使用增材制造（即3D打印），重新定義了水下機(jī)器人的設(shè)計(jì)理念與制造流程。

引入工業(yè)級(jí)3D打印，提升性能與效率
Framework Robotics開始將工業(yè)3D打印技術(shù)應(yīng)用于產(chǎn)品開發(fā)全過程。3D打印技術(shù)不僅僅用來做原型驗(yàn)證，還直接用于生產(chǎn)最終使用的高性能部件。這種轉(zhuǎn)變帶來了顯著優(yōu)勢(shì)。公司選擇了HP的Multi Jet Fusion（MJF）技術(shù)，能夠高效制造出輕量化、高強(qiáng)度的塑料零件。所使用的工程塑料不僅具備良好的防水與抗壓能力，還能實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)工藝難以完成的復(fù)雜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。



例如，一些原本需要多個(gè)零件拼裝的結(jié)構(gòu)，現(xiàn)在可以通過3D打印一次成型。外殼、支架、線纜通道等功能可以整合為一個(gè)整體部件。這大大減少了緊固件數(shù)量，降低了裝配難度和機(jī)械故障的可能性，同時(shí)也提升了整體系統(tǒng)的穩(wěn)定性。此外，3D打印還讓設(shè)計(jì)更加自由。工程師不再受限于傳統(tǒng)機(jī)床的加工能力，可以大膽嘗試更復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、流線型外形以及集成化設(shè)計(jì)，使產(chǎn)品在性能、重量、耐用性等方面達(dá)到新的高度。

縮短研發(fā)周期，加速產(chǎn)品迭代
最大的變化體現(xiàn)在研發(fā)階段，借助Multi Jet Fusion技術(shù)，F(xiàn)ramework Robotics可以在一周內(nèi)完成設(shè)計(jì)、打印、測(cè)試與修改。這種快速響應(yīng)的能力在過去根本無法實(shí)現(xiàn)。以往使用金屬加工方式，一次設(shè)計(jì)調(diào)整可能需要幾周時(shí)間并花費(fèi)大量成本。而現(xiàn)在，團(tuán)隊(duì)可以更頻繁地優(yōu)化設(shè)計(jì)，迅速驗(yàn)證想法，大大加快了產(chǎn)品成熟的速度。



這對(duì)一家初創(chuàng)型高科技企業(yè)來說至關(guān)重要，能更快地把可用原型交付給科研人員和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試團(tuán)隊(duì)，也讓他們離“快速定制化部署”的目標(biāo)越來越近。這種敏捷的研發(fā)模式幫助他們?cè)谠缙诰湍苁占�到大量反饋信息，不斷�?yōu)化產(chǎn)品，避免后期出現(xiàn)重大設(shè)計(jì)缺陷或適配問題。



靈活生產(chǎn)，輕松應(yīng)對(duì)不同任務(wù)需求
3D打印的另一個(gè)顯著優(yōu)勢(shì)是無需模具、無最小起訂量。這讓Framework Robotics可以根據(jù)實(shí)際需求，精準(zhǔn)生產(chǎn)所需數(shù)量的零部件，無論是5個(gè)還是50個(gè)，都能靈活應(yīng)對(duì)。這也為未來的產(chǎn)品擴(kuò)展打下了基礎(chǔ)。無論是管道檢測(cè)、海底電纜巡檢，還是生物數(shù)據(jù)采集，只要任務(wù)發(fā)生變化，他們都可以快速調(diào)整設(shè)計(jì)方案，滿足多樣化應(yīng)用需求。

同時(shí)，由于不需要投入大量資金進(jìn)行模具開發(fā)，企業(yè)在新產(chǎn)品試制階段的風(fēng)險(xiǎn)大幅降低。即便某個(gè)項(xiàng)目中途調(diào)整方向，也不會(huì)造成嚴(yán)重的資源浪費(fèi)。這種按需生產(chǎn)的模式也為企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供了支持。相比傳統(tǒng)制造方式，3D打印可以有效減少材料浪費(fèi)，提高資源利用率，符合當(dāng)前綠色制造的發(fā)展趨勢(shì)。



邁向更深更遠(yuǎn)的未來
隨著海洋研究的深入，對(duì)于高性能、可定制的水下機(jī)器人系統(tǒng)的需求將持續(xù)增長(zhǎng)：

●Framework Robotics正計(jì)劃進(jìn)一步提升系統(tǒng)的自主性、智能化水平，并探索更深層海域的應(yīng)用可能。

●Framework Robotics正在開發(fā)更智能的傳感器模塊，以提升機(jī)器人在復(fù)雜環(huán)境下的感知能力和決策能力。

●同時(shí)也在研究更高效的能源管理系統(tǒng)，延長(zhǎng)設(shè)備的續(xù)航時(shí)間和作業(yè)范圍。

Framework Robotics已經(jīng)證明，在極端環(huán)境下，3D打印不僅可以勝任關(guān)鍵部件的制造，還能成為企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力之一。他們的制造流程正在變得越來越高效、智能和創(chuàng)新。

當(dāng)傳統(tǒng)制造方式遇到瓶頸時(shí)，轉(zhuǎn)向增材制造是一種極具前景的解決方案。通過引入HP的Multi Jet Fusion技術(shù)，F(xiàn)ramework Robotics在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、研發(fā)效率、生產(chǎn)靈活性等方面都實(shí)現(xiàn)了突破。

這家德國(guó)企業(yè)在深海中航行的同時(shí)，也在地面上走出了一條智能制造的新路徑。這不僅是技術(shù)的升級(jí)，更是制造業(yè)思維的一次深刻變革。

在未來，隨著3D打印技術(shù)的不斷發(fā)展，越來越多的企業(yè)或許會(huì)像Framework Robotics一樣，打破傳統(tǒng)制造的邊界，用更加開放、靈活的方式去迎接新挑戰(zhàn)、創(chuàng)造新價(jià)值。這場(chǎng)由智能制造驅(qū)動(dòng)的變革，才剛剛開始。