英國：通過3D打印分布式制造實現(xiàn)循環(huán)經濟

來源：3D打印商情

隨著3D印刷業(yè)的變革，隨著商業(yè)模式和供應鏈的轉變，經濟不可避免地也會受到影響。英國研究人員在最近發(fā)表的《循環(huán)經濟中的可持續(xù)生產：再分布制造的商業(yè)模式》中討論了這些問題及他們發(fā)現(xiàn)。

研究人員列出了正在產生影響的新技術元素，例如機器人技術和物聯(lián)網，再加上諸如勞動力成本和英國經濟之類的本地化問題，以及氣候變化之類的全球性重大問題。再分布制造（RDM）的概念和研究是使用IDEF（功能建模的Icam DEFinition）描述的基礎上發(fā)展起來的，可作為在消費品行業(yè)中實施RDM概念的指南。

分布式制造模型
不可否認，隨著顛覆性新技術的出現(xiàn)，許多公司的商業(yè)模式正在發(fā)生變化，這意味著要進行調整，并且通常要從可能已經使用數(shù)十年的更傳統(tǒng)的方法過渡。作者指出，“當前的制造業(yè)模式正在發(fā)生變化”，他們意識到大數(shù)據與消費品之間的聯(lián)系。

最終，他們的新模式可以幫助公司從大規(guī)模生產演變?yōu)楦�具定制性，更針對客戶的服務。研究人員強調，制造商在開始集成RDM流程時將需要指導，包括：

·信息通訊技術
·自動化與機器人
·大數(shù)據分析
·增材制造
·云計算
·移動技術

在這項研究中，作者開發(fā)了一個案例研究，鼓勵減少過去涉及“即取即棄”的典型消費主義，取而代之的是圍繞減少包裝和浪費，提供可重復使用和對塑料等材料進行回收利用的產品設計。

研究人員解釋說：“選定的案例研究來自ShoeLab項目，這項目旨在開發(fā)一種智能且可持續(xù)的鞋子的概念證明。” “該案例研究被認為是最適合回答以下研究問題的方法：我們如何開發(fā)重新分布的循環(huán)商業(yè)模式？所開發(fā)的業(yè)務模型用于調查從供應、生產、分配和使用中捕獲的數(shù)據以及如何在這些數(shù)據之間進行通信，以設計改進的流程。”

3D打印了一對培訓師樣本，其中考慮了許多上述概念，減少了浪費，消除了毒素，并創(chuàng)建了“拆卸設計”，從而可以持續(xù)維護和延長消費品的壽命。通過選擇性激光燒結（SLS）制造，以Duraform Flex（一種可回收和可重復使用的材料）為基礎制作樣品。

“這對運動鞋的設計允許使用新的顛覆性商業(yè)模式，例如通過訂閱模型向運動員提供服務。如果運動鞋需要維修、保養(yǎng)或更換零件，因為主體是通過機械接頭從鞋底上拆卸下來的，這種模型可以提供個性化服務。” “此外，運動鞋將在當?shù)厣痰晟�產。該模型還包括使用其他技術，例如掃描運動員腳部以生產適合的運動鞋，以及，增強現(xiàn)實應用程序，使運動員可以在虛擬的環(huán)境中試鞋。這些技術將使運動鞋可以定制生產，避免了過剩的未售產品，也減少材料的消耗。”

研究團隊使用IDEF 0（用于功能建模的Icam DEFinition）來檢驗使用新業(yè)務模型和流程（包括3D打印）的現(xiàn)實情況。


遵循的方法流程

制鞋業(yè)現(xiàn)狀模型

IDEF0的四個主要標準如下：
1、運輸——小型設施應靠近客戶需求/零售場所。
2、客戶參與——定制和個性化的潛力允許與客戶建立新的關系。
3、循環(huán)性——供應鏈必須成為非線性且“反饋便捷”。
4、服務化——維護和維修消費品，導致購買了可以擁有更長時間的更高質量的產品。

研究人員總結說：“本研究開發(fā)的模型僅限于為制定再分布業(yè)務的實施策略提供初步指導。我們需要就成本和技術準備等方面的可行性進行進一步研究。”

通過3D打印技術實現(xiàn)的制造分布是可以支持按需要生產的理想模式，因為可以提供相同設計、備件生產或維修服務的不同變體。但是，這樣的打印技術和材料，例如SLS打印機和Duraform Flex，對于現(xiàn)有和新進入市場的人來說可能都是非常昂貴的。需要進行進一步的研究以改進技術，降低材料成本，并需要進行研究以減少3D打印流程時間，以增加打印機的容量，從而降低打印機的單位成本。”

3D打印的破壞性品質可能會讓一些尚未準備好在其生產實踐中進行重大改變的人感到不快。但是，許多發(fā)燒友和行業(yè)領導者發(fā)現(xiàn)這不僅是積極的，而且是非常令人興奮的。