食品與飲料生產(chǎn)行業(yè)正在快速發(fā)展；預(yù)計(jì)到 2028 年，僅加工設(shè)備市場的價(jià)值就將達(dá)到 849 億美元。然而，該行業(yè)一直存在諸多挑戰(zhàn)。制造商面臨著成本上升、勞動(dòng)力短缺和供應(yīng)鏈中斷等壓力。為應(yīng)對(duì)這些壓力，食品與飲料及其他行業(yè)的數(shù)千家制造商在工廠車間裝備了 Markforged 打印機(jī)，并借此將定制工具和 MRO 零件的成本降低了高達(dá) 90%，延長了老舊設(shè)備的壽命，最大限度地減少了備件庫存，并確保了操作人員安全。如今，3D 打印技術(shù)的應(yīng)用已不再局限于最初的原型制作，該技術(shù)已成為應(yīng)對(duì)工廠車間各種挑戰(zhàn)的強(qiáng)大工具。在本文中，我們一起深入了解 3D 打印技術(shù)為食品與飲料行業(yè)提供的實(shí)用解決方案。

生產(chǎn)設(shè)備一旦出現(xiàn)磨損，就需要進(jìn)行維護(hù)甚至?xí)斐赏．a(chǎn)，使生產(chǎn)效率降低。3D 打印為按需生產(chǎn)支架、推桿和 EOAT 等替換零件提供了一種具有成本效益的替代方案。

采用 3D 打印技術(shù)制造的 EOA 夾爪

以包裝生產(chǎn)線上的推桿為例，該零件用于分揀、不合格品的剔除、插入和送料以及通道切換等多種用途。采用 3D 打印技術(shù)，工廠只需數(shù)小時(shí)就可以在內(nèi)部制造出替換推桿，與外包生產(chǎn)相比，可極大地縮短交付周期并降低零件成本。此外，在內(nèi)部制造還能省去漫長的零件開發(fā)周期，也無需等待零件運(yùn)達(dá)，因此生產(chǎn)線能夠快速恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)，避免出現(xiàn)成本高昂的停機(jī)。

采用 3D 打印技術(shù)制造的裝配線推桿

工廠車間持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)所依賴的機(jī)器老舊不一，有的全新，有的已經(jīng)工作了數(shù)十年。隨著機(jī)器制造商更新產(chǎn)品生產(chǎn)線并停止對(duì)老舊型號(hào)提供支持，老舊設(shè)備的替換零件已經(jīng)停產(chǎn)，尋找這種替換零件變得頗具挑戰(zhàn)。如果機(jī)器制造商已經(jīng)停止運(yùn)營，則更是難上加難。

食品與飲料制造商現(xiàn)在可以在內(nèi)部生產(chǎn)機(jī)器制造商已停產(chǎn)的零件，從而減少外部采購所需的時(shí)間、成本和困難。具備這種能力不僅能夠確保工廠車間持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，還可以延長寶貴資本設(shè)備的使用壽命。

全球供應(yīng)鏈中斷會(huì)導(dǎo)致零件供貨延遲、短缺以及采購成本增加，使得制造商無法滿足市場需求，也就無法實(shí)現(xiàn)營收目標(biāo)。

例如，像傳送帶導(dǎo)軌這樣利用壓縮空氣在生產(chǎn)線上傳送產(chǎn)品的小型組件，采購和生產(chǎn)目前需要花費(fèi)長達(dá) 12 周的時(shí)間。但如果采用 3D 打印技術(shù)，制造商在數(shù)小時(shí)或數(shù)天內(nèi)就可以打印出零件，使工廠生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率得以快速恢復(fù)。

增材制造能夠分散采購流程，從而減少復(fù)雜供應(yīng)鏈對(duì)環(huán)境的影響。如果制造商需要改裝某條裝配線來適應(yīng)新產(chǎn)品的生產(chǎn)，只需在工廠打印出所需組件即可。將數(shù)字化的 3D 打印平臺(tái)引入工廠車間后，制造商可以減小對(duì)遠(yuǎn)距離供應(yīng)商的依賴，減少材料、運(yùn)輸和資源方面的過多支出，而所有這些都有助于提升生產(chǎn)流程的效率和可持續(xù)性。

確保生產(chǎn)線安全對(duì)于確保操作人員的健康和操作效率都至關(guān)重要。如果違反安全要求，制造商可能面臨安全監(jiān)管機(jī)構(gòu)的巨額罰款，這也凸顯了預(yù)防事故以及采取安全保障措施來降低移動(dòng)零件所造成的傷害風(fēng)險(xiǎn)的重要性。3D 打印技術(shù)可用于制造安全防護(hù)裝置、人體工學(xué)輔助裝置和各種工具。盡管它們都非常簡單，但實(shí)踐證明，它們能夠切實(shí)保護(hù)生產(chǎn)線上操作人員的安全，并且既經(jīng)濟(jì)又有效。

采用 3D 打印技術(shù)為包裝生產(chǎn)線制造的定制安全防護(hù)裝置

工程與設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)可以利用內(nèi)部的 3D 打印機(jī)開發(fā)定制安全防護(hù)裝置，用于消除包裝生產(chǎn)線上已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的夾傷危險(xiǎn)。與傳統(tǒng)制造方法相比，3D 打印技術(shù)可提高設(shè)計(jì)靈活性，因此打印出的安全防護(hù)裝置可以無縫安裝到捆扎機(jī)現(xiàn)有的安裝點(diǎn)上。在打印之前，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)可以使用 Markforged 仿真軟件工具驗(yàn)證零件強(qiáng)度，確認(rèn)零件滿足設(shè)計(jì)要求。

3D 打印技術(shù)能夠解決食品與飲料行業(yè)面臨的常見問題。內(nèi)部購置 3D 打印技術(shù)可以幫助制造商降低定制工具和 MRO 零件的成本，節(jié)省大量時(shí)間，高效實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新設(shè)計(jì)，以及延長老舊設(shè)備的使用壽命。增材制造技術(shù)能夠幫助制造商解決在擴(kuò)大生產(chǎn)線自動(dòng)化規(guī)模過程中遇到的種種挑戰(zhàn)。