對于世界各地的制造商來說，供應(yīng)鏈問題是對生產(chǎn)力及其關(guān)鍵業(yè)務(wù)期限能力的最大威脅。專家預(yù)測，在未來，外部供應(yīng)鏈問題可能會(huì)一直存在。通過引入3D打印平臺(tái)，可以讓制造企業(yè)繞過許多風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)還可以使他們的供應(yīng)鏈比以前更緊密、更高效。

3D打印如何構(gòu)建彈性供應(yīng)鏈？

對制造商而言，供應(yīng)鏈問題可能會(huì)產(chǎn)生許多重大問題，阻礙增長并損害企業(yè)關(guān)鍵期限的交貨能力。如果需要在工廠更換關(guān)鍵部件，制造能力很容易停滯不前，因?yàn)闊o論是部件的制造、運(yùn)輸和接收都需要很長時(shí)間。對于依賴第三方外部供應(yīng)商制造供應(yīng)鏈關(guān)鍵部件的企業(yè)而言，從公司首次確定需求到最終部件到達(dá)之間需要大量時(shí)間和精力。工程師必須花時(shí)間起草圖紙、提交采購訂單以及管理與多個(gè)供應(yīng)商的投標(biāo)流程。即使第三方完成了零件的制造，也必須將它們運(yùn)送到特定地點(diǎn)。這個(gè)過程中任何一點(diǎn)小問題都可能導(dǎo)致嚴(yán)重的延誤。如果收到的零件存在缺陷或其他質(zhì)量問題，則必須重復(fù)這個(gè)漫長而艱巨的周期，這可能會(huì)導(dǎo)致停機(jī)時(shí)間延長或其他嚴(yán)重的業(yè)務(wù)后果。

3D打印平臺(tái)可以讓制造商繞過這些障礙和不確定性因素。借助支持云的分布式制造模型，可以在需要時(shí)在需要的位置快速打印正確的零件，3D打印機(jī)可以放置在不同的地理位置。借助3D打印軟件，存儲(chǔ)在基于云的數(shù)字庫存中，這樣零件就可以發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的任何3D打印機(jī)上打印，只需一個(gè)CAD文件，制造商就可以在內(nèi)部完成零件的制作，消除對第三方的依賴和相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)。

通過有效繞過傳統(tǒng)供應(yīng)鏈物流的某些步驟，例如：通常需要接收貨物以獲取零件，但3D打印減少了相關(guān)的供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)。對于必須加工的零件，使用AM系統(tǒng)進(jìn)行快速原型制作將幫助工程師能夠按預(yù)期制造零件。

用顛覆性技術(shù)應(yīng)對供應(yīng)鏈中斷

隨著增材制造的不斷發(fā)展以及能力的擴(kuò)展，3D打印能夠解決越來越多的供應(yīng)鏈問題。擔(dān)心鋁短缺推高價(jià)格？沒問題——如今3D打印機(jī)可以在短短幾小時(shí)到幾天內(nèi)制造出比鋁更堅(jiān)固的復(fù)合材料零件。由于基于云的制造網(wǎng)絡(luò)和3D打印機(jī)與工業(yè)4.0技術(shù)連接支持的分布式制造，給制造商提供了一個(gè)端到端的自動(dòng)化解決方案。

當(dāng)今連續(xù)纖維增強(qiáng) (CFR) 技術(shù)，使復(fù)合材料部件的強(qiáng)度和材料特性可以變得更快、更便宜、更容易地替代幾乎所有部件。而且，高性能復(fù)合材料可以替代許多以前由機(jī)加工金屬制成的零件，還可以滿足最苛刻行業(yè)需求的部件。對于必須由金屬制成的零件，熔融堆積成型 (FFF) 技術(shù)使Markforged金屬3D打印機(jī)比其他技術(shù)金屬3D打印機(jī)更容易獲得、更安全、更簡單地用于日常使用，后者3D打印機(jī)的價(jià)格會(huì)更昂貴，并且，處理困難，存在一定的安全風(fēng)險(xiǎn)，需要訓(xùn)練有素的操作員進(jìn)行操作 。

客戶案例一：CMS

客艙管理解決方案 (CMS) 位于德克薩斯州康羅，是一家為豪華、私人和公務(wù)機(jī)創(chuàng)建機(jī)艙控制和娛樂系統(tǒng)的公司。CMS與飛機(jī)維護(hù)、修理和大修 (MRO) 公司以及私人業(yè)主合作，提供定制飛機(jī)內(nèi)部解決方案。CMS的成立旨在提供一種具有成本效益、快速轉(zhuǎn)向的替代方案。然而，他們業(yè)務(wù)的許多方面都非常耗時(shí)，會(huì)延長項(xiàng)目時(shí)間并延長客戶交貨時(shí)間。

● 每個(gè)定制的一次性工作通常都非常耗時(shí)：零件必須經(jīng)過設(shè)計(jì)、制造并適合預(yù)先存在的飛機(jī)布局。由于客戶經(jīng)常要求在這些零件的生產(chǎn)過程中進(jìn)行臨時(shí)更改，CMS就必須根據(jù)意見進(jìn)行修改，客戶的項(xiàng)目還必須按時(shí)完成，以維護(hù)其快速領(lǐng)先的價(jià)值主張。

● 對于CMS在其項(xiàng)目中使用的每個(gè)部件和材料，都必須經(jīng)過測試，并且零件質(zhì)量需獲得美國聯(lián)邦航空管理局 (FAA) 的批準(zhǔn)。

引入Markforged X7工業(yè)3D打印機(jī)以在內(nèi)部生產(chǎn)所需的零部件，客艙管理解決方案現(xiàn)在可以承擔(dān)更多工作并提高每個(gè)單獨(dú)項(xiàng)目的完成速度。在X7上使用碳纖維增強(qiáng)的Onyx FR打印，可以快速生產(chǎn)最終用途零件，而且從X7上打印的零件也不需要額外的后處理，可以輕松滿足CMS對外觀要求。

此外，Onyx FR是經(jīng)過認(rèn)證的UL94 V-0級(jí)阻燃材料，并且Onyx FR打印的零件強(qiáng)度高、重量輕，并具有阻燃性，可在每種應(yīng)用中快速達(dá)到FAA的合規(guī)性。

在一個(gè)案例中，CMS在其X7上為一架噴氣式飛機(jī)打印了100多個(gè)不同的部件。其中包括20個(gè)燈開關(guān)面板、1個(gè)機(jī)艙氣候控制器、USB-C和插入式USB-A充電器，以及閂鎖、釋放按鈕和可調(diào)節(jié)的觸摸屏支架等，為打造奢華飾面，部件可定制鑲嵌工藝，如鍍金金屬或木飾面。

客戶案例二：Nieka Systems

Nieka Systems是一家加拿大制造商，為采礦和水泥生產(chǎn)行業(yè)的客戶生產(chǎn)硼酸鹽熔融樣品制造設(shè)備。使用Nieka的設(shè)備，礦石和水泥樣品可以融合到玻璃盤中，以準(zhǔn)備進(jìn)行精確的成分分析，并協(xié)助進(jìn)行質(zhì)量控制。Nieka的機(jī)器通過在溫度超過1000攝氏度的鉑坩堝中將材料樣品混合并溶解在熔融硼酸鹽熔劑中來工作。這些鉑坩堝通過將坩堝連接到機(jī)器的薄金屬夾懸掛在氣體燃燒器或電加熱元件上，當(dāng)樣品完全溶解在助熔劑中時(shí)，機(jī)器將坩堝倒置并將熔化的物質(zhì)倒入鉑模具中冷卻。之后，室溫制備的樣品可以取出并在單獨(dú)的機(jī)器中通過X射線進(jìn)行分析。

最初，Nieka將Inconel坩堝夾的制造外包給第三方服務(wù)機(jī)構(gòu)進(jìn)行制作。然而，交貨時(shí)間很慢，難以預(yù)測。Nieka生產(chǎn)產(chǎn)品可供全球20多個(gè)國家的客戶使用，但由于交貨時(shí)間緩慢以及使用服務(wù)機(jī)構(gòu)的不確定性，Nieka 面臨著越來越多的困難，經(jīng)常擔(dān)心自己能否跟上全球?qū)ζ洚a(chǎn)品的需求。

Nieka通過引入Metal X金屬3D打印機(jī)后，零部件的生產(chǎn)周期縮短很多，由原來的4周時(shí)間降低為4天即可交付，基本上解決了交貨期太長的問題。生產(chǎn)每批坩堝夾的價(jià)格也比外包給第三方制造商的價(jià)格便宜十倍。Nieka Systems的創(chuàng)始人Louis Croisetiere博士估計(jì)，通過購買Metal X金屬3D打印機(jī)，Nieka每年平均節(jié)省108,000加元。