顛覆現(xiàn)代制造業(yè)的3D打印革命

　　作為一項(xiàng)傳統(tǒng)制造技術(shù)的顛覆性創(chuàng)新，3D打印技術(shù)自問(wèn)世以來(lái)一直備受關(guān)注。隨著《中國(guó)制造2025》計(jì)劃的推出，提高制造創(chuàng)新能力的呼聲日益突出。為了加快轉(zhuǎn)型，推進(jìn)制造業(yè)由大變強(qiáng)，如何將信息化、數(shù)控化等前沿技術(shù)加入制造業(yè)已成為熱點(diǎn)話題，而為傳統(tǒng)制造業(yè)帶來(lái)無(wú)限可能性的3D打印技術(shù)也再次讓人深思其廣闊的應(yīng)用空間。

　　作為一項(xiàng)智能制造技術(shù)，3D打印集合光機(jī)電、計(jì)算機(jī)、數(shù)控、互聯(lián)網(wǎng)以及新材料于一體，以數(shù)字模式文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用粉末狀金屬、塑料等可粘合材料，通過(guò)逐層打印的方式來(lái)構(gòu)造物體的快速成型技術(shù)，在工業(yè)設(shè)計(jì)、建筑、汽車、航空航天和醫(yī)療等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。在過(guò)去十年里，3D打印一直是制造商們的試驗(yàn)場(chǎng)，主要應(yīng)用于原型制造。而現(xiàn)在，隨著3D打印技術(shù)的發(fā)展，真正快速的原型制造、小批量生產(chǎn)、大規(guī)模定制等都正變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，勢(shì)必將引發(fā)一場(chǎng)制造業(yè)的革命。

　　寥寥數(shù)語(yǔ)遠(yuǎn)不能概括 3D 打印具備的優(yōu)勢(shì)，這項(xiàng)技術(shù)已然成為當(dāng)今制造業(yè)重要的組成部分，無(wú)論用于研究、原型制造還是打造獨(dú)特及已停產(chǎn)的零件，3D 打印都是不可或缺的重要技術(shù)，這一點(diǎn)在汽車和航空航天工業(yè)中體現(xiàn)得尤為突出。目前，3D 打印正朝著一種全新的制造流程管理方式演進(jìn)，這種演進(jìn)呈現(xiàn)出一種緩慢卻又不可阻擋的勢(shì)頭。從供應(yīng)鏈的角度，IFS認(rèn)為3D 打印正開(kāi)啟一個(gè)嶄新的時(shí)代，它將確保制造商能夠在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)間為客戶提供滿足其需求的產(chǎn)品，而這將從根本上改變整個(gè)供應(yīng)鏈體系。因此，IFS認(rèn)為現(xiàn)在恰是仔細(xì)思考這項(xiàng)技術(shù)對(duì)制造業(yè)企業(yè)深遠(yuǎn)影響的時(shí)候。

　　變革孕育良機(jī)

　　3D 打印并不會(huì)取代大批量生產(chǎn)，但能夠?qū)崿F(xiàn)按需打印零件正是其非凡魅力所在。利用這項(xiàng)技術(shù)可以在幾小時(shí)內(nèi)打印并獲得零件成品，無(wú)需大批量采購(gòu)原材料。這樣，客戶就可在當(dāng)?shù)乜焖偻瓿刹少?gòu)，從而為環(huán)境保護(hù)帶來(lái)積極影響。

　　而這一變革意味著供應(yīng)鏈體系將會(huì)全面瓦解。3D 打印技術(shù)將大幅縮短（制造業(yè)）投產(chǎn)準(zhǔn)備和反應(yīng)時(shí)間，同時(shí)提供即時(shí)按單生產(chǎn)的機(jī)遇。過(guò)去，制造商需要保留一定的備件庫(kù)存；而現(xiàn)在，他們可以按照客戶的需要使用少量材料打印零件。對(duì)于零件庫(kù)存有限的行業(yè)來(lái)說(shuō)，這絕對(duì)是個(gè)好消息。我們甚至還將看到，有些制造商繞過(guò)整個(gè)供應(yīng)鏈體系，不用踏出公司經(jīng)營(yíng)場(chǎng)所即可輕松獲得 3D 打印零件。

　　短期來(lái)講，IFS認(rèn)為3D 打印將使得人們對(duì)于小型本地化經(jīng)營(yíng)場(chǎng)地的需求愈發(fā)強(qiáng)勁。但對(duì)于供應(yīng)鏈而言，該技術(shù)所帶來(lái)的影響將更為深遠(yuǎn)，特別是考慮到人們需要信息系統(tǒng)就位，以保證新制造流程的完整性。

　　變革面臨挑戰(zhàn)

　　3D 打印革命從一開(kāi)始就在確保產(chǎn)品質(zhì)量和真實(shí)性方面面臨全新挑戰(zhàn)。由于工具、沖模、固定裝置和夾具等類似產(chǎn)品不需要進(jìn)行開(kāi)發(fā)，因此嘗試進(jìn)行產(chǎn)品逆向工程設(shè)計(jì)的競(jìng)爭(zhēng)者將會(huì)實(shí)現(xiàn)這種設(shè)計(jì)的快速發(fā)展。其結(jié)果是，到 2018 年，3D 打印將會(huì)在全球范圍內(nèi)造成至少每年 1000 億美元的知識(shí)產(chǎn)權(quán)損失。

　　那么，制造商如何確保自己購(gòu)買的工業(yè)設(shè)備替換件是正品呢？而設(shè)備制造商又如何才能保證他們向客戶銷售的設(shè)備享受質(zhì)保并且使用了正品零件呢？零件序列化——這類功能通常與國(guó)防等監(jiān)管較為嚴(yán)格的行業(yè)聯(lián)系在一起，但I(xiàn)FS預(yù)計(jì)該功能將會(huì)由此受到廣泛的青睞?？梢灶A(yù)見(jiàn)的是，制造商未來(lái)將嘗試為 3D 打印零件植入“DNA”，并開(kāi)發(fā)能夠檢查DNA是否匹配的流程。

　　零件序列化可通過(guò)企業(yè)資源規(guī)劃 （ERP） 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。要下載的打印用模型應(yīng)附有序列 ID，且該 ID 應(yīng)與 ERP 應(yīng)用程序中的序列 ID 相對(duì)應(yīng)。這樣，制造商就不會(huì)因質(zhì)保問(wèn)題而遭受損失，同時(shí)還可保障產(chǎn)品的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

　　未來(lái)，ERP 將為以下兩方面提供重要支持：產(chǎn)品真實(shí)性保障，及在各個(gè)層面控制庫(kù)存。

　　ERP 助力變革

　　IFS認(rèn)為，要將 3D 打印融入 ERP 系統(tǒng)，首先需要考慮幾個(gè)問(wèn)題。所有使用 3D 打印的制造商需要在應(yīng)用 ERP 的過(guò)程中借助流程制造軟件來(lái)整合可追溯性，同時(shí)允許工作人員對(duì)“DNA”以及不同工廠提供模型的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行快速訪問(wèn)。這樣，對(duì)于零件所含化學(xué)成分的記錄維護(hù)工作比以往任何時(shí)候都更加重要。盡管 3D 打印能夠減少備件庫(kù)存，但企業(yè)應(yīng)用仍需具備強(qiáng)大的預(yù)測(cè)功能，以確定原材料的消耗量以及 3D 打印機(jī)的使用程度。此外，制造商還需具備定期執(zhí)行質(zhì)量檢查的能力，以確保零件符合規(guī)范和要求。

　　3D 打印將會(huì)掀起顛覆性的變革浪潮，這一說(shuō)法并不夸張。畢竟，該技術(shù)確實(shí)能夠從根本上改變供應(yīng)鏈以及產(chǎn)品生產(chǎn)方式。對(duì)于 3D 打印所帶來(lái)的產(chǎn)品真實(shí)性和庫(kù)存等前所未有的挑戰(zhàn)，ERP 系統(tǒng)是最為精簡(jiǎn)且富有成本效益的解決方案。對(duì)于即將步入新時(shí)代的制造業(yè)而言，ERP 系統(tǒng)將變得至關(guān)重要。