3D印刷术使得人人都可以设计产品

 

  随着许多产品――包括建筑材料――只需按下一个按钮便可产生,3D印刷术是否意味着大规模生产的结束?
 
  从某种程度上说,3D印刷术一点也不新鲜。
 
  几十年来,它被称作“快速成型法”:一种使用熔融塑料或金属粉末快速制作一次性物品的方法。该方法使用昂贵的电脑控制激光,这是“打印机”的核心部分。
 
  但是现在3D印刷术正在迎来自己的时代,正被大企业作为制造工艺重视起来。
 
  100年来,制造业一直被大批量生产的观念所控制。
 
  20世纪早期在底特律,亨利·福特想要制造革命性的T型发动机汽车,但严重缺少技术劳工,亨利·福特便创造了一种方法。
 
  福特工厂将铁矿石融化,制出车身,使用通用零件制作出成千上万的小汽车。
 
  流水生产线曾是制造业新纪元的象征,它向大规模消费市场注入了大量商品及食物。
 
  然而3D印刷术正开始改变曾主导20世纪的大批量生产模式。
 
  如今,这被叫做加法制造业,以与老式的减法制造业相区别,减法制造是使用刨削的方法或将原材料浇铸成型的方法来制造工程组件。
 
  100年前,商界自底特律考察归来,确信福特成功地将美国轻武器工业的通用零件概念与芝加哥屠宰加工厂的流水线结合在一起,于是建立了一种将适用于商界各个领域的革命性大规模生产系统,对此你也许会笑。
 
  但是亨利·福特开始的不是一个玩笑,今天的3D印刷术同样也不是玩笑。
 
  我们能够从拉夫堡大学的先锋者们那里找到一些可能性。
 

“成本效率”

  尼尔·霍普金森是加法制造研究小组的高级讲师。
 
  他的实验室里摆满了令人印象深刻的3D打印机器,装饰着他们试验工作的各种样品。
 
  从试验组件展示讲起,他不久就讲到了该项工艺将可能给企业工作方式带来的巨大影响。
 
  “如果用户在街上的3D打印店就能复制得到他们想要的组件,那么半个地球外的离岸制造业成本效率将大大降低。
 
  “不需要位于世界各处的备用零部件储备,”他说道,“只需将设计方案不需成本地存储在虚拟的计算机仓库中,在需要时就近打印即可。”
 
  在拉夫堡大学的对面,尼尔的同事理查德·巴斯威尔在民用及建筑工程系工作,理查德向我们展示了一台非凡的三层装备,专为“打印”建筑物而设计。
 
  该设备通过计算机控制一个喷嘴,将原材料喷射出来并凝固,就像传统的喷墨打印机那样,但是它是在三个维度上完成的,一层层地堆砌成一个结构装置。
 
  建筑工业是相当保守的;许多建筑工地看上去仍然像古罗马时期的工地一样。
 
  如果理查德和他的同事们能够证明它在拉夫堡能够工作――并使潜力客户信服――加法制造业将有可能改变这个产业。
 
  一个在建筑及其他活动中潜在的巨大改变是,设计者将被放在行动的中心位置。
 
  “快速制造是将制造的权利归还到建筑设计师手中。”理查德·巴斯威尔说道。
 
  “现在培养的青年建筑设计师是那些愿意接受主流建筑学技术的设计师们。”
 
  位于布里斯托附近的欧洲宇航防务集团(EADS)航空器工厂已经开始利用这项技术,并在今年早些时候宣布其已经使用加法层叠制造法生产了一辆自行车。
 
  我在那里看到机器生产出复杂的卫星组件,重量更轻且比传统机器加工的组件成本更低。
 

 “破坏性”潜能

3D印刷设计者正在制造的一条长凳

 

  “这是一种新材料,一种新设计工艺,一种看待制造业的新方法,”伊恩·里斯克说道,他是欧洲宇航防务集团创新中心在英国的带头人。
 
  “我们从一开始就将减法制造方法作为我们工作方式及看待组件方式的固定的一部分。其实我们可以做出重大改变并节省成本。”
 
  然而第一家成立的公司不得不意识到该项工艺的潜在可能性。
 
  这对大多数接受大规模生产培训及实践的商业人士来说可能都是一个不太愉快的经历。
 
  3D印刷术将设计者放在物品制作过程的中心位置,例如在制造这条长凳的过程中。
 
  工程师威尔·塞拉是朗格伍德管理咨询公司的合作伙伴,该公司给予其他公司关于3D印刷术的咨询建议,威尔认为3D印刷术具有所有种类的破坏性潜能。
 
  “现在一个企业高达50%的营运资本与股票及周转资金相捆绑。”他说。
 
  “排除这些,财务经理将是世界上最快乐的人。”
 
  但是介绍说明破坏性改变不是一项简单的工作,德国公司EOS的英国区经理斯图亚特·杰克逊警告道。EOS公司是3D制造设备的领先制造商。
 
  “如果你在你的事业上花费了数年来创造一个制造工艺,然后某些东西随之而来,使得这个工艺有可能被扔出窗外,那么它就并不吸引人了。
 
  “这需要开放性的思维将其真正带上路。”
 
  3D印刷术可能已经到了生死攸关的门槛。现在,它需要思想足够开明的公司及公众来颠覆传统的制造方法,并最终展开经营。
 

资料来源 BBC News

责任编辑 李 辉