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增材制造正徹底改變制造業(yè)，對IT工具影響巨大

來源：納金網(wǎng) 瀏覽數(shù)：
責(zé)任編輯：傳說的落葉時(shí)間：2018-12-11 17:47

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[導(dǎo)讀]3D打印開辟了未來幾年可能徹底改變生產(chǎn)世界的可能性，增長極其強(qiáng)勁，Gartner估計(jì)去年銷售了超過490,000臺3D打印機(jī)，在這個(gè)過程中，塑材和金屬的需求量似乎也取得了很大的進(jìn)步。

3D打印開辟了未來幾年可能徹底改變生產(chǎn)世界的可能性，增長極其強(qiáng)勁，Gartner估計(jì)去年銷售了超過490,000臺3D打印機(jī)，在這個(gè)過程中，塑材和金屬的需求量似乎也取得了很大的進(jìn)步。

例如，通用電氣公司能夠?qū)⑵浒l(fā)動機(jī)型號的燃料噴嘴的復(fù)雜性從20個(gè)降低到單個(gè)組件。這一步是可能的，因?yàn)楝F(xiàn)在整個(gè)噴嘴都是一體打印的。因此，生產(chǎn)更快、更便宜。另一方面，西門子動力和燃?xì)夤就瞥隽艘环N用于大型燃?xì)廨啓C(jī)的新型燃燒頭，該燃燒頭采用3D打印機(jī)制造。它配備了非常精細(xì)的通道，可以改善燃燒頭的冷卻，從而顯著降低溫度。這大大延長了使用壽命，同時(shí)降低了維護(hù)成本。

3D打印也開始了鑄造工藝領(lǐng)域的范式轉(zhuǎn)變，例如，在發(fā)動機(jī)的設(shè)計(jì)和制造中已經(jīng)使用過。由于增材制造，可以顯著增加單元的冷卻表面積。通過這種方式，它可以設(shè)計(jì)得更小更輕。此外，即使是小型系列現(xiàn)在也可以以非常經(jīng)濟(jì)的方式生產(chǎn)。

增材制造的另一個(gè)重要驅(qū)動因素是“按需” 3D打印。這尤其涉及備件的生產(chǎn)。畢竟，對于公司而言，能夠快速，輕松地更換故障組件極為重要。然而，最重要的是，他們希望消除存儲備件所涉及的高成本。這就是為什么西門子移動有一個(gè)自己的部門，使用3D打印“按需”生產(chǎn)火車備件。
當(dāng)需要克服大量后勤障礙以提供備件時(shí)，3D打印也是一個(gè)有趣的選擇。一個(gè)很好的例子是石油平臺。如果鉆頭斷裂，則工廠操作員使用3D打印機(jī)在現(xiàn)場生產(chǎn)新鉆頭的復(fù)雜性和成本要低得多。

像這樣的考慮促使美國海軍在一些船上使用3D打印機(jī)，這使他們能夠在公海上生產(chǎn)備件。這些和許多其他實(shí)際應(yīng)用只是一場影響深遠(yuǎn)的革命的開始。打印機(jī)的價(jià)格下降加上更高的打印速度，可能會確保這種生產(chǎn)方式的改變在未來幾年將獲得更大的動力。

需要新的IT工具
隨著向增材制造的過渡，IT系統(tǒng)還需要實(shí)現(xiàn)全新的應(yīng)用和功能。對于PLM系統(tǒng)的制造商，這需要在所有領(lǐng)域進(jìn)行調(diào)整：CAD系統(tǒng)設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助工程（CAE）工程、計(jì)算機(jī)輔助制造、制造運(yùn)營管理（MOM）和制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）。

增材制造提供的新可能性

必須通過軟件的適當(dāng)調(diào)整來體現(xiàn)

將來，設(shè)計(jì)工具必須適應(yīng)3D模型（構(gòu)面結(jié)構(gòu)）和混合建模的特定幾何形狀。這些工具還應(yīng)能夠創(chuàng)建和可視化重量優(yōu)化的結(jié)構(gòu)或網(wǎng)格，并使用不同的材料。在制造業(yè)中，材料的添加（如3D打印的情況）也必須反映在IT工具中。另一方面，在CAE中，不僅要記住最終組件的設(shè)計(jì)，還要逐層應(yīng)用材料的特殊過程。熱傳導(dǎo)方面和結(jié)構(gòu)部件的觀點(diǎn)也比傳統(tǒng)制造更具相關(guān)性。

在3D打印中，設(shè)計(jì)、制造和CAE之間的相關(guān)性變得越來越重要。這特別適用于CAE和CAM之間的緊密連接。最有可能的是，CAE技術(shù)將作為端到端流程的差異化因素發(fā)揮最大作用。已經(jīng)在混合制造領(lǐng)域積累了大量經(jīng)驗(yàn)的PLM提供商在決定將3D打印納入其生產(chǎn)流程時(shí)將具有競爭優(yōu)勢。

3D模型渦輪葉片

未來的生產(chǎn)
增材制造已經(jīng)在許多領(lǐng)域得到應(yīng)用。越來越多的公司發(fā)現(xiàn)了這項(xiàng)技術(shù)幾乎無限的可能性。畢竟，3D打印的優(yōu)勢已經(jīng)擴(kuò)展到從產(chǎn)品開發(fā)到設(shè)計(jì)和制造再到業(yè)務(wù)流程的方方面面。與此同時(shí)，增材制造將激發(fā)當(dāng)今仍然完全無法想象的設(shè)計(jì)。

同時(shí)，公司正在簡化其生產(chǎn)流程，并通過內(nèi)包回收個(gè)別生產(chǎn)領(lǐng)域。這使他們有機(jī)會改善質(zhì)量控制并減少倉儲。因此，3D打印機(jī)將在幾年內(nèi)成為生產(chǎn)中的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備。

來源：激光谷

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