增材制造技術(shù)促進可持續(xù)性發(fā)展的四種方式

來源：3D打印商情

一套新的工具——增材制造正對新產(chǎn)品如何推向世界帶來轉(zhuǎn)型影響。處于工業(yè)4.0前沿的制造公司不僅在制造革命性的產(chǎn)品，而且更快地進入市場。它們也減少了對環(huán)境的影響，并遠離了舊的、碳密集的制造工藝。眼下已經(jīng)有許多公司尋求通過增材制造確定一些可以更有效和可持續(xù)地生產(chǎn)的零件。

制造趨勢推動數(shù)字化制造
要了解為什么增材制造在這個時刻是如此關(guān)鍵的技術(shù)，首先必須掌握制造業(yè)中全球關(guān)鍵的力量所在。

在未來十年內(nèi)，將有10億新人進入消費階層，消費需求將增加30萬億美元，其中大部分增長將來自分散的新興經(jīng)濟體;這將導致全球制造業(yè)的重心發(fā)生轉(zhuǎn)變，從而在全球范圍內(nèi)大幅加速需求和貨物運輸。我們也從經(jīng)濟自由化時代轉(zhuǎn)變?yōu)橐恍﹪�家可能在保護主義趨勢中發(fā)揮積極作用的時代。全球化的本質(zhì)正在發(fā)生變化，直接影響供應鏈。

這些力量的結(jié)合效應意味著我們的行業(yè)需要找到更有創(chuàng)意和更有效的方式來設計、制造和實現(xiàn)新產(chǎn)品，以負責任地滿足需求。要以智能和可持續(xù)的方式實現(xiàn)這一目標，需要采用新的供應鏈方法，以及實現(xiàn)該方法的新技術(shù)。

增材制造的可持續(xù)性優(yōu)勢
我們也處于歷史上前所未有的時期，由于幾年前還不存在的技術(shù)，我們正在經(jīng)歷一波工業(yè)和信息創(chuàng)新的浪潮。工業(yè)4.0技術(shù)，如機器人技術(shù)、人工智能和機器學習、自動駕駛、虛擬現(xiàn)實等等，都開始對主流業(yè)務產(chǎn)生巨大影響。

增材制造肯定屬于以上名單。3D打印曾經(jīng)是未來主義的一個異象，現(xiàn)在，增材制造已經(jīng)成為各種公司傳統(tǒng)制造工藝的重要替代，它使供應鏈更加環(huán)保。我們現(xiàn)在擁有的工具可以實現(xiàn)前所未有的設計成果和方法，以滿足增加的消費。

在可持續(xù)性方面，增材制造通常帶來四個好處：

1更高效的產(chǎn)品設計
本質(zhì)上，增材制造的結(jié)果是產(chǎn)品設計使用較少的材料。有幾個例子。第一個例子是先進的數(shù)字化設計工具，它可以實現(xiàn)新的設計功能，如晶格結(jié)構(gòu)，可以用更少的材料創(chuàng)造出巨大的強度。第二，現(xiàn)在，由于增材制造，多個部件通�？梢院喜�為一個，這意味著使用較少的整體材料來制造該產(chǎn)品。

2更高效的制造工藝
大多數(shù)傳統(tǒng)的制造技術(shù)都是減法的，這意味著切割成一塊材料或者生產(chǎn)和填充注塑模具。這會產(chǎn)生廢料，其中一些可以重新利用，但也有一部分不能。無論如何，即使回收材料，也必須進行再加工。另一方面，增材工藝不涉及模具，也沒有雕刻廢料。在重復使用剩余材料的能力方面也取得了很大進展。例如，HP 的一款設備對多余粉末的再利用率就高達80％。作為一個行業(yè)，我們對材料領(lǐng)域的可持續(xù)性創(chuàng)新寄予厚望。

3更高效的供應鏈
傳統(tǒng)上，供應鏈使用三種物流方式：地面、空中和海洋。增材制造創(chuàng)造了第四種，更有效的方式：云。在這種情況下，云正在用虛擬倉庫替換物理存儲。

按需打印的能力，而不是一次生產(chǎn)大量零件或產(chǎn)品，然后存儲它們，在減少過時成本方面發(fā)揮了作用。在不久的將來，公司將以數(shù)字方式上傳零件設計，并在最接近消費點的全球網(wǎng)絡中按需打印，從而減少對碳重載運輸方法的依賴。

由于增材制造設施將在全球范圍內(nèi)復制，因此可以設想一個數(shù)字物流和物流物流的整合定義未來供應鏈的世界。

4加速創(chuàng)新和上市時間
最后，由于增材制造允許快速迭代思想而不受傳統(tǒng)制造方法的原型設計限制，因此公司可以更快地將產(chǎn)品推向市場、更快地響應人類需求、更有效地使用材料、流程和人員。

展望環(huán)保型制造業(yè)的未來
通過這些工業(yè)4.0創(chuàng)新，我們可以很快就能迎接挑戰(zhàn)，為子孫后代創(chuàng)造一個更好、更高效、更環(huán)保的行業(yè)。少數(shù)進步的財富100強企業(yè)已經(jīng)開始帶頭，將其供應鏈的部分轉(zhuǎn)換為增材制造，以創(chuàng)造性能更好的產(chǎn)品，減少碳影響，并使整體變得更加靈活。

要應對當今的環(huán)境和全球挑戰(zhàn)，仍有許多工作要做，但前景和潛力無限。如果更多的領(lǐng)導者和工程師聚在一起學習和理解新工具，并以有意義的方式將它們帶入商業(yè)，我們就有機會在整個制造業(yè)經(jīng)濟中創(chuàng)造效率的階梯性變革。