增材制造技術(shù)促進(jìn)可持續(xù)性發(fā)展的四種方式

來源：3D打印商情

一套新的工具——增材制造正對(duì)新產(chǎn)品如何推向世界帶來轉(zhuǎn)型影響,。處于工業(yè)4.0前沿的制造公司不僅在制造革命性的產(chǎn)品,，而且更快地進(jìn)入市場(chǎng)。它們也減少了對(duì)環(huán)境的影響,，并遠(yuǎn)離了舊的,、碳密集的制造工藝。眼下已經(jīng)有許多公司尋求通過增材制造確定一些可以更有效和可持續(xù)地生產(chǎn)的零件,。

制造趨勢(shì)推動(dòng)數(shù)字化制造
要了解為什么增材制造在這個(gè)時(shí)刻是如此關(guān)鍵的技術(shù),，首先必須掌握制造業(yè)中全球關(guān)鍵的力量所在。

在未來十年內(nèi),，將有10億新人進(jìn)入消費(fèi)階層,，消費(fèi)需求將增加30萬(wàn)億美元，其中大部分增長(zhǎng)將來自分散的新興經(jīng)濟(jì)體;這將導(dǎo)致全球制造業(yè)的重心發(fā)生轉(zhuǎn)變,，從而在全球范圍內(nèi)大幅加速需求和貨物運(yùn)輸,。我們也從經(jīng)濟(jì)自由化時(shí)代轉(zhuǎn)變?yōu)橐恍﹪?guó)家可能在保護(hù)主義趨勢(shì)中發(fā)揮積極作用的時(shí)代。全球化的本質(zhì)正在發(fā)生變化,，直接影響供應(yīng)鏈,。

這些力量的結(jié)合效應(yīng)意味著我們的行業(yè)需要找到更有創(chuàng)意和更有效的方式來設(shè)計(jì)、制造和實(shí)現(xiàn)新產(chǎn)品,，以負(fù)責(zé)任地滿足需求,。要以智能和可持續(xù)的方式實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，需要采用新的供應(yīng)鏈方法,，以及實(shí)現(xiàn)該方法的新技術(shù),。

增材制造的可持續(xù)性優(yōu)勢(shì)
我們也處于歷史上前所未有的時(shí)期，由于幾年前還不存在的技術(shù),，我們正在經(jīng)歷一波工業(yè)和信息創(chuàng)新的浪潮,。工業(yè)4.0技術(shù)，如機(jī)器人技術(shù),、人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí),、自動(dòng)駕駛、虛擬現(xiàn)實(shí)等等,，都開始對(duì)主流業(yè)務(wù)產(chǎn)生巨大影響,。

增材制造肯定屬于以上名單,。3D打印曾經(jīng)是未來主義的一個(gè)異象，現(xiàn)在,，增材制造已經(jīng)成為各種公司傳統(tǒng)制造工藝的重要替代,，它使供應(yīng)鏈更加環(huán)保。我們現(xiàn)在擁有的工具可以實(shí)現(xiàn)前所未有的設(shè)計(jì)成果和方法,，以滿足增加的消費(fèi),。

在可持續(xù)性方面，增材制造通常帶來四個(gè)好處：

1更高效的產(chǎn)品設(shè)計(jì)
本質(zhì)上,，增材制造的結(jié)果是產(chǎn)品設(shè)計(jì)使用較少的材料,。有幾個(gè)例子。第一個(gè)例子是先進(jìn)的數(shù)字化設(shè)計(jì)工具,，它可以實(shí)現(xiàn)新的設(shè)計(jì)功能,，如晶格結(jié)構(gòu)，可以用更少的材料創(chuàng)造出巨大的強(qiáng)度,。第二,，現(xiàn)在，由于增材制造,，多個(gè)部件通�,？梢院喜�為一個(gè)，這意味著使用較少的整體材料來制造該產(chǎn)品,。

2更高效的制造工藝
大多數(shù)傳統(tǒng)的制造技術(shù)都是減法的,，這意味著切割成一塊材料或者生產(chǎn)和填充注塑模具。這會(huì)產(chǎn)生廢料,，其中一些可以重新利用,，但也有一部分不能。無(wú)論如何,，即使回收材料,，也必須進(jìn)行再加工。另一方面,，增材工藝不涉及模具,，也沒有雕刻廢料。在重復(fù)使用剩余材料的能力方面也取得了很大進(jìn)展,。例如,，HP 的一款設(shè)備對(duì)多余粉末的再利用率就高達(dá)80％。作為一個(gè)行業(yè),，我們對(duì)材料領(lǐng)域的可持續(xù)性創(chuàng)新寄予厚望,。

3更高效的供應(yīng)鏈
傳統(tǒng)上，供應(yīng)鏈?zhǔn)褂萌�種物流方式：地面、空中和海洋,。增材制造創(chuàng)造了第四種，更有效的方式：云,。在這種情況下,，云正在用虛擬倉(cāng)庫(kù)替換物理存儲(chǔ)。

按需打印的能力,，而不是一次生產(chǎn)大量零件或產(chǎn)品,，然后存儲(chǔ)它們，在減少過時(shí)成本方面發(fā)揮了作用,。在不久的將來,，公司將以數(shù)字方式上傳零件設(shè)計(jì)，并在最接近消費(fèi)點(diǎn)的全球網(wǎng)絡(luò)中按需打印,，從而減少對(duì)碳重載運(yùn)輸方法的依賴,。

由于增材制造設(shè)施將在全球范圍內(nèi)復(fù)制，因此可以設(shè)想一個(gè)數(shù)字物流和物流物流的整合定義未來供應(yīng)鏈的世界,。

4加速創(chuàng)新和上市時(shí)間
最后,，由于增材制造允許快速迭代思想而不受傳統(tǒng)制造方法的原型設(shè)計(jì)限制，因此公司可以更快地將產(chǎn)品推向市場(chǎng),、更快地響應(yīng)人類需求,、更有效地使用材料、流程和人員,。

展望環(huán)保型制造業(yè)的未來
通過這些工業(yè)4.0創(chuàng)新,，我們可以很快就能迎接挑戰(zhàn)，為子孫后代創(chuàng)造一個(gè)更好,、更高效,、更環(huán)保的行業(yè)。少數(shù)進(jìn)步的財(cái)富100強(qiáng)企業(yè)已經(jīng)開始帶頭,，將其供應(yīng)鏈的部分轉(zhuǎn)換為增材制造,，以創(chuàng)造性能更好的產(chǎn)品，減少碳影響,，并使整體變得更加靈活,。

要應(yīng)對(duì)當(dāng)今的環(huán)境和全球挑戰(zhàn)，仍有許多工作要做,，但前景和潛力無(wú)限,。如果更多的領(lǐng)導(dǎo)者和工程師聚在一起學(xué)習(xí)和理解新工具，并以有意義的方式將它們帶入商業(yè),，我們就有機(jī)會(huì)在整個(gè)制造業(yè)經(jīng)濟(jì)中創(chuàng)造效率的階梯性變革,。