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美国军队用3D打印机按需制造工具和配件

来源:3D科学谷 浏览次数:9860 发布日期:2017-07-20

   3D打印技术在小批量制造领域所体现的成本和速度优势,为实现产品的按需定制化生产创造了条件。从长远来看3D打印将对现有的制造模式、供应链产生一定影响。3D打印技术对供应链模式的潜在影响,已经受到了多家企业的重视,其中不乏有UPS、亚马逊、波音等这样的著名公司,他们正在以自己的方式打造基于3D打印技术的按需制造模式和更加高效的供应链。

  3D打印技术在实现高效供应链和按需生产方面的潜力也受到了美国军方的重视,他们将3D打印机用于制造急需更换的零配件或者是必要的工具,甚至还计划将人工智能与3D打印设备相结合,实现车辆零部件的智能化定制生产。

  近日,美国军队的增材制造发展与实施部门的负责人表示,美国某海军陆战部队已部署了3D打印机,希望以此技术来加快供应链速度,快速恢复战场上损坏的装备。在此之前,美国部分特种部队已经配备了3D打印机,具体的使用是在工程师协助下完成的,而这支海军陆战队所配备的3D打印机将由接受培训的士兵直接使用。

  该负责人还表示,迄今为止在美国军队的车队中配有40台3D打印机,由于需求持续增长,到今年秋天3D打印机的数量将增长至60-70台。

  在战区中,这些3D打印机主要用于快速制造所需的零部件,例如损坏的收音机塑料外壳。通过部队中配备的3D打印机制造这些零件,在几个小时之内即可完成。而如果按照传统方式,将需求反馈给千里之外的供应站,再将零件运输到战区当中,则需要几天时间,甚至是更长的时间。除了收音机外壳之外,军队还用3D打印机设备制造专用扳手、武器中用到的夹板以及一些必要的医疗设备。

  美国海军陆战队还计划将人工智能与3D打印系统结合起来,实现车辆零部件的智能化快速制造。海军陆战队装备和物流副司令迈克尔·达纳表示,下一代海军陆战队卡车将使用智能诊断来识别破损的零部件,在人工智能系统识别出这些零部件之后,将自动下订单,然后由3D打印设备进行按需制造。

  安装这种系统的过程已经在进行中,2016年美国某海军陆战队已为20多辆军车配备了专门的发动机传感器,用于诊断零部件故障。今年夏季这些传感器将完成测试,在投入使用之后军车维修、更换配件的效率将大幅提升。

  据了解,在传统制造模式中,标准化的产品需要在特定的工厂中集中进行大批量生产,然后通过仓储、物流、分销抵达用户手中。在此过程中,不仅生产时间长,碳排放高,还包含了昂贵的物流成本。

  通过这张3D打印供应链的示意图,我们不难看出,3D打印技术对供应链的影响主要是体现在能够实现与传统大规模制造不同的小批量、按需制造,并通过分布式的服务中心,将产品快速交付到用户手中。

  据了解,UPS、亚马逊、波音等企业都在探索基于3D打印的按需制造模式。UPS的模式是为用户搭建了按需制造服务平台,通过在美国10大城市建立的UPS商店,用户可以就近在UPS网点中订购3D打印产品。

  亚马逊公司则申请了3D打印按需制造服务模式的专利,专利文件的内容大致可以概括如下:以汽车零部件为例,顾客可以在亚马逊网站下单订购置换件,并在订货当天就收到3D打印的商品。这套系统的优点在于,亚马逊可以保证随时发货,而不用在意是否有库存。为了保证速度,3D打印工作有时甚至可以在送货卡车中完成。波音公司在按需制造方面,申请了一个针对飞机备品备件按需3D打印的专利。按照这个专利进行管理,波音公司可以不用设立多个库存中心存放零件备件,然后再运输到需要的位置,波音只需搭建其一个拥有零备件CAD设计文件的在线模型库,任何地方只需一台3D打印机就可以在短时间内制造出他们想要的备件。

  除了UPS、亚马逊、波音等企业为增强自身按需制造能力方面所做的准备,MakeTime和西门子等公司还针对3D打印按需制造模式推出了在线平台。其中,MakeTime的商业模式与滴滴打车类似,都是解决用户与服务承接方之间的信息不对称问题。用户在线上传所需要生产的产品设计图纸,MakeTime将自动查找到合适的接单工厂,并进行零件生产和交付。西门子则正在开发一个新的基于网络的协作平台,该平台将为按需产品设计和3D打印生产实现有效的无缝衔接。西门子新的平台将更容易链接买家到微型工厂,允许用户在世界范围内按需订购3D打印的零件。该平台一大好处是可以简化供、需双方的合作过程并促进创新过程,同时加速使用工业用途最终零部件通过3D打印技术来生产的过程。

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