顛覆現代制造業(yè)的3D 打印革命

　　作為一項傳統制造技術(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(zhù)《中國制造2025》計劃的推出，提高制造創(chuàng )新能力的呼聲日益突出。為了加快轉型，推進(jìn)制造業(yè)由大變強，如何將信息化、數控化等前沿技術(shù)加入制造業(yè)已成為熱點(diǎn)話(huà)題，而為傳統制造業(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用空間。

　　作為一項智能制造技術(shù)，3D打印集合光機電、計算機、數控、互聯(lián)網(wǎng)以及新材料于一體，以數字模式文件為基礎，運用粉末狀金屬、塑料等可粘合材料，通過(guò)逐層打印的方式來(lái)構造物體的快速成型技術(shù)，在工業(yè)設計、建筑、汽車(chē)、航空航天和醫療等領(lǐng)域具有廣闊的應用前景。在過(guò)去十年里，3D打印一直是制造商們的試驗場(chǎng)，主要應用于原型制造。而現在，隨著(zhù)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)、大規模定制等都正變?yōu)楝F實(shí)，勢必將引發(fā)一場(chǎng)制造業(yè)的革命。

　　寥寥數語(yǔ)遠不能概括 3D 打印具備的優(yōu)勢，這項技術(shù)已然成為當今制造業(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(chē)和航空航天工業(yè)中體現得尤為突出。 目前，3D 打印正朝著(zhù)一種全新的制造流程管理方式演進(jìn)，這種演進(jìn)呈現出一種緩慢卻又不可阻擋的勢頭。從供應鏈的角度，IFS認為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的時(shí)間為客戶(hù)提供滿(mǎn)足其需求的產(chǎn)品，而這將從根本上改變整個(gè)供應鏈體系。因此，IFS認為現在恰是仔細思考這項技術(shù)對制造業(yè)企業(yè)深遠影響的時(shí)候。

　　變革孕育良機

　　3D 打印并不會(huì )取代大批量生產(chǎn)，但能夠實(shí)現按需打印零件正是其非凡魅力所在。利用這項技術(shù)可以在幾小時(shí)內打印并獲得零件成品，無(wú)需大批量采購原材料。這樣，客戶(hù)就可在當地快速完成采購，從而為環(huán)境保護帶來(lái)積極影響。

　　而這一變革意味著(zhù)供應鏈體系將會(huì )全面瓦解。3D 打印技術(shù)將大幅縮短(制造業(yè))投產(chǎn)準備和反應時(shí)間，同時(shí)提供即時(shí)按單生產(chǎn)的機遇。過(guò)去，制造商需要保留一定的備件庫存;而現在，他們可以按照客戶(hù)的需要使用少量材料打印零件。對于零件庫存有限的行業(yè)來(lái)說(shuō)，這絕對是個(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認為3D 打印將使得人們對于小型本地化經(jīng)營(yíng)場(chǎng)地的需求愈發(fā)強勁。但對于供應鏈而言，該技術(shù)所帶來(lái)的影響將更為深遠，特別是考慮到人們需要信息系統就位，以保證新制造流程的完整性。

　　變革面臨挑戰

　　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。由于工具、沖模、固定裝置和夾具等類(lèi)似產(chǎn)品不需要進(jìn)行開(kāi)發(fā)，因此嘗試進(jìn)行產(chǎn)品逆向工程設計的競爭者將會(huì )實(shí)現這種設計的快速發(fā)展。其結果是，到 2018 年，3D 打印將會(huì )在全球范圍內造成至少每年 1000 億美元的知識產(chǎn)權損失。

　　那么，制造商如何確保自己購買(mǎi)的工業(yè)設備替換件是正品呢?而設備制造商又如何才能保證他們向客戶(hù)銷(xiāo)售的設備享受質(zhì)保并且使用了正品零件呢?零件序列化——這類(lèi)功能通常與國防等監管較為嚴格的行業(yè)聯(lián)系在一起，但IFS預計該功能將會(huì )由此受到廣泛的青睞?？梢灶A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)資源規劃 (ERP) 系統實(shí)現。要下載的打印用模型應附有序列 ID，且該 ID 應與 ERP 應用程序中的序列 ID 相對應。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)量標準。

　　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)層面控制庫存。

　　ERP 助力變革

　　IFS認為，要將 3D 打印融入 ERP 系統，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 “DNA”以及不同工廠(chǎng)提供模型的相關(guān)數據進(jìn)行快速訪(fǎng)問(wèn)。 這樣，對于零件所含化學(xué)成分的記錄維護工作比以往任何時(shí)候都更加重要。盡管 3D 打印能夠減少備件庫存，但企業(yè)應用仍需具備強大的預測功能，以確定原材料的消耗量以及 3D 打印機的使用程度。此外，制造商還需具備定期執行質(zhì)量檢查的能力，以確保零件符合規范和要求。

　　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鏈以及產(chǎn)品生產(chǎn)方式。對于 3D 打印所帶來(lái)的產(chǎn)品真實(shí)性和庫存等前所未有的挑戰，ERP 系統是最為精簡(jiǎn)且富有成本效益的解決方案。對于即將步入新時(shí)代的制造業(yè)而言，ERP 系統將變得至關(guān)重要。