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【專訪報道】3D打印:供應(yīng)鏈的“創(chuàng)可貼”
發(fā)布時間:2022-02-24
3D打印設(shè)計過程的潛在變化
當(dāng)我還是一名設(shè)計工程師時,我的本質(zhì)工作只是設(shè)計一個零件,依靠一套完全不同的資源(通常是與我的業(yè)務(wù)完全不同的資源)去創(chuàng)造這個零件。這可能需要幾周或幾個月的時間,主要取決于零件是什么結(jié)構(gòu),以及它受什么工藝的影響。但在今后,工程師們可以期待的工作變化之一是在需要3D打印機的時候有更大的控制和授權(quán)的能力。
“當(dāng)你被授權(quán)使用辦公桌上的3D打印設(shè)備時,那時你的角色和工作內(nèi)容就會發(fā)生變化?!蹦銜l(fā)現(xiàn),你所依賴的那些零部件可以在你需要的地方生產(chǎn)。而作為一名工程師,你實際上是專門參與了這個部分的創(chuàng)作。
有了3D打印技術(shù),設(shè)計師可以在設(shè)計實驗室或辦公室對一個零件進行從原型到生產(chǎn)所有過程的設(shè)計,然后將設(shè)計推向生產(chǎn),在那里它可能還會被全球各地完全不同的生產(chǎn)資源所使用。特別是像Markforged Digital Forge這樣的打印機或者其他云制造平臺。
3D打印設(shè)計工程師的新角色
有了3D打印,你會有更多的選擇。在我上大學(xué)之前,我認為工程師是這樣的,會實際參與到創(chuàng)造零件的過程中。事實是,至少在2015年,當(dāng)開始我的工程師生涯時,我可以去參觀工廠,看看這些零件是如何制造出來的,但在真正工作時,我的一切工作都在電腦屏幕上。
如今,3D打印的美妙之處在于,我坐在一個房間里,身后有3臺3D打印機。雖然我已經(jīng)過渡到一個與工程師無關(guān)的角色,但在實際創(chuàng)建零部件的過程以及其它的每一個小細節(jié)中,都會在我的控制之下完成。推而廣之,那些做出偉大設(shè)計的人,是在偉大的制造平臺上創(chuàng)造出這些設(shè)計的。回到現(xiàn)實中,我可以直接創(chuàng)造那些零件,并把它從打印機上取下來,然后得到關(guān)于我的設(shè)計如何操作的實際反饋。
工程師可以直接參與制造過程。如果你是一個制作原型概念開發(fā)的工程師,那你需要和參與大規(guī)模生產(chǎn)用例的人員進行互動,在最終部分的設(shè)計中反映出可制造性原因。相比之下,如果你直接參與了這些生產(chǎn)流程的操作,那么你的工作內(nèi)容就在那條生產(chǎn)線上展示出來了。
我們是在一個九億一千萬平方英尺的巨大制造工廠里工作,從一端走到另一端可能需要近一個小時的時間,所以,這不僅僅關(guān)系到你在工廠里是否有一臺3D打印機,更關(guān)系到你在工廠的哪個地方有一臺3D打印機。
“我們現(xiàn)在看到,工程師、技術(shù)人員和管理人員都聚集在生產(chǎn)線上最關(guān)鍵的地方,并將打印機安置在離他們很近的地方,這樣就能將3D打印機推向制造挑戰(zhàn)的最前沿。”
“我談了很多關(guān)于工程師個人角色和責(zé)任的轉(zhuǎn)變,實際上技術(shù)人員的角色和職責(zé)也在發(fā)生變化?!北热缱鰥A緊、裝夾、編程等手工工序的時間減少了,會更多的時間思考如何讓一個制作成功的零件從數(shù)控銑床上取出來,花更多的時間去實際制造零件,從數(shù)字層面管理事情,為更多的人制造更多的零件,解決更多的問題,這也是一個偉大的過渡。
供應(yīng)鏈對增材制造的挑戰(zhàn)
“我們現(xiàn)在面臨的挑戰(zhàn)之一是不同供應(yīng)鏈的協(xié)調(diào)?!比缃瘢?D打印機可以生產(chǎn)出的零件雖小但數(shù)量仍在增長,它減少了成本和時間效率。但現(xiàn)在的問題變成了,怎樣才能把剩下的部分,或者這個組件附加產(chǎn)品生產(chǎn)出來?在疫情期間,可以看到制造商合并他們的供應(yīng)鏈,以便在更短的供應(yīng)鏈上提供更多的零部件。盡管這可能在短期內(nèi)成本比較昂貴,但如果從長遠來看,對特定離散組件需求的供應(yīng)鏈,它能夠更靈活地平衡負載,依靠供應(yīng)鏈的柔性組件像3D打印,增材制造填補了空白。
疫情爆發(fā)后的供應(yīng)鏈
過去兩年供應(yīng)鏈經(jīng)歷的變化會繼續(xù)嗎,會回到疫情前的運作方式嗎?
在接下來的幾年里,我們會調(diào)整全球供應(yīng)鏈的關(guān)鍵環(huán)節(jié),如運輸、貨運、倉儲等。在制造業(yè)我們有合適的資源來正確解決這些問題,今后,我們將看到一個重新調(diào)整的方案,看起來更像2019年的樣子。
我認為制造商將會限制成本和交貨期,在短期內(nèi)可能會稍微多花點錢。事實上,現(xiàn)在我們就像在一個新的工廠里,未來會找到新的和更好的方法來使用這些東西制造更靈活的產(chǎn)品、定制個性化的產(chǎn)品,最終在終端客戶層面獲得認可,我認為這些優(yōu)勢會一直存在下去。
比如在Markforged的案例中,他們制造的是高強度的零件,傳統(tǒng)上只能用金屬制造,但在某種程度上,可以先把3D打印機比喻成創(chuàng)可貼。在任何時間、任何地點,利用3D打印機便攜、廉價、快速、高效的特點來解決這個問題。“不久前我做了一個科學(xué)實驗,因為3D打印機非常耐用、可靠,所以,我想看看可不可以在開車去見客戶的路上進行3D打印。”先給大家介紹下我的路程,當(dāng)時我住在洛杉磯,開車去奧蘭治縣,沿著一條崎嶇不平的5號州際公路,大約要開兩個小時。然后,我把打印機電源連到汽車電池上,將3D打印機放到車座后面,最后,居然成功打印出來了。這真是一次難忘的經(jīng)歷,而且值得一提的是,3D打印機還非常節(jié)能。