新基建加持，3D打印為中國智能制造按下快進(jìn)鍵
魔猴君 行業(yè)資訊 1632天前
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(jì)下行壓力加大，我國出口減少，低成本勞動(dòng)力紅利消失，制造業(yè)企業(yè)利潤下滑[1]；另一方面，新冠疫情讓全球經(jīng)濟(jì)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，此次疫情也是一個(gè)契機(jī)，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(xiǎn)，在保證供應(yīng)鏈穩(wěn)定靈活的基礎(chǔ)上加強(qiáng)敏捷度和韌性，以應(yīng)對“黑天鵝”和“灰犀?！笔录?；以及如何在后疫情的經(jīng)濟(jì)新常態(tài)下危中求機(jī)，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(tái)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(dòng)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(dòng)生產(chǎn)方式向柔性化、智能化、精細(xì)化轉(zhuǎn)型升級。
但在疫情發(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(bǔ)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(shí)質(zhì)性突破。
疫情爆發(fā)后，全球許多國家和地區(qū)的醫(yī)療及防護(hù)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(fèi)品等各個(gè)行業(yè)。疫情后，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(jìn)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(diǎn)投資發(fā)展方向，并聯(lián)合其他部委陸續(xù)出臺(tái)落實(shí)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(diǎn)，比如，前期投資額大，以產(chǎn)定銷，無法及時(shí)根據(jù)市場反饋進(jìn)行調(diào)整，也難以針對不同消費(fèi)者需求實(shí)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(xiǎn)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(hù)和可持續(xù)發(fā)展等問題。3D打印能夠很好地彌補(bǔ)傳統(tǒng)制造業(yè)的這些短板，推動(dòng)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(fèi)水平提升，消費(fèi)者對個(gè)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(fèi)者的需求設(shè)計(jì)和定制產(chǎn)品，不僅能實(shí)現(xiàn)柔性生產(chǎn)，促進(jìn)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(jìn)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(shí)，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(fèi)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(jì)，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(tái)乃至單獨(dú)設(shè)備連接，雙方在極短時(shí)間內(nèi)完成自動(dòng)化報(bào)價(jià)、比價(jià)、評估，然后進(jìn)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(chǔ)和物流成本，讓生產(chǎn)更貼近終端市場，增強(qiáng)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(jì)、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(shí)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(jìn)行生產(chǎn)的實(shí)時(shí)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(jì)到制造的全數(shù)字化流程問題，實(shí)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(jìn)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(gè)獨(dú)特的牙模，將于一年內(nèi)實(shí)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(dòng)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(jìn)行大規(guī)模定制和裝飾部件的制造，并計(jì)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(dòng)下，3D打印技術(shù)將進(jìn)入各個(gè)行業(yè)，實(shí)現(xiàn)規(guī)?；瘧?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(dòng)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)模化生產(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(jì)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(gè)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(fèi)、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(jià)比選擇。
[1]國家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，2019年規(guī)模以上制造業(yè)企業(yè)利潤同比下滑5.2%。
