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解決方案

當(dāng)3D打印與智能工廠相結(jié)合將產(chǎn)生神奇結(jié)果

星之球科技 來源:專注汽車資訊解說2020-06-23 我要評(píng)論(0 )   

3D打印其實(shí)是個(gè)統(tǒng)稱,箇中技術(shù)依然五花八門,但所有3D打印機(jī)都可以稱為數(shù)字制造業(yè),這是工業(yè)4.0的精髓之一。以汽車研發(fā)與制造為例,昔日研發(fā)一輛車必須經(jīng)過油土模型與各...

3D打印其實(shí)是個(gè)統(tǒng)稱,箇中技術(shù)依然五花八門,但所有3D打印機(jī)都可以稱為數(shù)字制造業(yè),這是工業(yè)4.0的精髓之一。以汽車研發(fā)與制造為例,昔日研發(fā)一輛車必須經(jīng)過油土模型與各種實(shí)驗(yàn)?zāi)>唛_發(fā)階段,中間還要經(jīng)過無數(shù)次修改才能成為最終定案,計(jì)算機(jī)只是站在輔助而非主導(dǎo)地位,且實(shí)際成品還要考慮工廠能不能量產(chǎn),完全突顯論與實(shí)際的強(qiáng)烈落差。然而在數(shù)字制造的年代,計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)完成后,只要一個(gè)按鍵成品就會(huì)被制造出來,可以立即進(jìn)行測試與修改。

如果不符合標(biāo)準(zhǔn),傳統(tǒng)模具生產(chǎn)方式必須砍掉重練,但數(shù)字制造可以輕易進(jìn)行局部修正與測試,過往經(jīng)驗(yàn)值更容易堆加上去,省略龐雜繁復(fù)的研發(fā)程序,大幅增進(jìn)研發(fā)效率與質(zhì)量。當(dāng)年Dyson花了五年的時(shí)間,測試了5127個(gè)試驗(yàn)原型,最終才研發(fā)出最滿意的吸力不衰減無濾網(wǎng)耗材氣旋塔式吸塵器,可以想象這五年大部分的時(shí)間都花在制造與修改5127個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)P投皇窃谧鰧?shí)驗(yàn)。

如果談到汽車研發(fā),那絕對(duì)是艱辛百倍,研發(fā)吸塵器、吹風(fēng)機(jī)、電風(fēng)扇都比汽車引擎容易得多,畢竟前者不需要用到艱澀的熱力學(xué)。未來數(shù)字制造科技實(shí)現(xiàn)之后,近期需要三~五年的新車研發(fā)時(shí)間,未來將縮短在一年以內(nèi),否則就會(huì)被淘汰并大聲哭喊如果還有明天!這對(duì)小伙伴來說只有一個(gè)爽字可言,但別以為汽車產(chǎn)業(yè)將欣欣向榮一片藍(lán)天,事實(shí)上各車廠最后可能都是灰頭土臉,高效研發(fā)對(duì)工程師來說乃是無間地獄般的試煉,完全沒有休息時(shí)間。

因?yàn)闃O快的相對(duì)名詞就是極為競爭,稍微偷閑就會(huì)被超越,相信所有R&D人員都能體會(huì)。講到這里,相信CPU、LED、液晶屏幕、手機(jī)等研發(fā)工程師一定很想流淚!昔日郵局壟斷小包裹宅配,爽爽過日不會(huì)被奪命連環(huán)Call拼命催;近期網(wǎng)購拼1小時(shí)快速到貨,美食生鮮20分鐘到府直送,一堆物流士超速、蛇行、逆向行駛拿命送貨,快沒有錯(cuò),但太超過反而罪過!如何導(dǎo)正成為良性競爭,這問題值得深思。

優(yōu)勢五品管、易地、小規(guī)模、大規(guī)模制造更為容易在傳統(tǒng)制造業(yè)的思維當(dāng)中,有句話可以這樣說~有一種懶,叫做老板覺得你很懶!畢竟人的效率高低落差相當(dāng)大,厲害的員工可以替老板創(chuàng)造極高的企業(yè)價(jià)值。但未來,有句話可以這樣說~有一種快,叫做老板覺得你不夠快!這無關(guān)勤勞與否,因?yàn)樯a(chǎn)線已經(jīng)不需要大量的人力,那人要做什么?答案就是規(guī)劃、管理、設(shè)計(jì)、創(chuàng)意需要?jiǎng)幽X筋的事。

畢竟靠人力的時(shí)代,效率增進(jìn)三倍并非不可能的事,老板絕對(duì)會(huì)給你拍拍手但不保證加薪;但是在未來全自動(dòng)化生產(chǎn)的年代,效率增進(jìn)十倍并非不可能的事!因?yàn)?D打印+智能工廠有一項(xiàng)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)辦不到的特質(zhì),那就是品管、搬遷、分散、集中更為容易。3D打印有一個(gè)特質(zhì),那就是程序無誤、材料無虞、機(jī)臺(tái)一致,不論在先進(jìn)地區(qū)或是落后地區(qū),生產(chǎn)出來的成品都能達(dá)到一致的質(zhì)量,變因相對(duì)少。

相較下,傳統(tǒng)制造業(yè)經(jīng)常存在鍛造壓力不夠大、真空泵退化、模具耗損與變形、熱處理溫度控制失常、CNC機(jī)臺(tái)年久失修造成精度誤差、原料供應(yīng)商偷斤減兩、上游供應(yīng)商偷工減料等質(zhì)量疑慮,若牽扯到手工的部分,那變量更大!使用3D打印技術(shù)后,因零件簡化,可大幅減少協(xié)力廠商,品管更為可靠。此外工廠不論是要縮編、擴(kuò)編、拆解、訂單瞬間爆量需要尋求廠外短期生產(chǎn)支持、受到疫情影響需要快速搬遷、接到全新訂單需要修正生產(chǎn)線、面臨轉(zhuǎn)型必須做全面調(diào)整。

以上問題對(duì)于傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)來說都是鳥事,但是對(duì)于智能工廠來說乃是好事,因?yàn)閺椥源蟆⑷菀赘淖?,不但更能適應(yīng)環(huán)境也更容易生存?;诖耍磥碓O(shè)置智能型工廠地點(diǎn)的考慮,廉價(jià)勞工不再是衡量的基準(zhǔn),土地成本、在地消費(fèi)水平、可靠且低廉的電能、高速且保密的5G網(wǎng)絡(luò)、妥善快速的交通建設(shè)與物流服務(wù),這才是發(fā)展智能工廠的本錢。優(yōu)勢六降低庫存、倉儲(chǔ)、缺貨、待料焦慮在傳統(tǒng)制造業(yè)的經(jīng)營思維當(dāng)中,生存之道乃是大量生產(chǎn)、以量制價(jià)。

相對(duì)的必須具備一定的原料、零件、半成品、成品庫存,勢必會(huì)增加倉儲(chǔ)、管銷、物流等成本,而且任何環(huán)節(jié)一旦出問題,整個(gè)供應(yīng)鍊就會(huì)失衡甚至斷鍊。然而3D打印科技普及后,大量生產(chǎn)的思維會(huì)漸漸轉(zhuǎn)為量身客制、受訂生產(chǎn)等大方向發(fā)展,很多大型工廠也會(huì)拆解為區(qū)域型小規(guī)模工廠,并轉(zhuǎn)型為多功能復(fù)合式智能工廠。此時(shí),如果廠商還在搞大型倉儲(chǔ)、大量庫存、長途貨運(yùn),其成本壓力一定會(huì)把企業(yè)壓垮。

優(yōu)點(diǎn)七車輛、飛機(jī)、船只、電器、家具、不同產(chǎn)品甚至不同品牌都能混線生產(chǎn)重頭戲來了!如果大量使用3D打印技術(shù)生產(chǎn)汽車,大幅減少甚至完全不使用模具制造,那么未來一輛汽車的智能財(cái)產(chǎn)精髓,說穿了就是一堆設(shè)計(jì)與制造程序、一個(gè)高容量的隨身碟。換句話說,只要偷取了程序,就等于偷走了整條產(chǎn)線!然后找一個(gè)設(shè)備等級(jí)相同的智能工廠合作,即可產(chǎn)出一模一樣的車型,竊取、盜版、修改、復(fù)制變得非常容易,甚至可以做到青出于藍(lán)小改更厲害、贗品超越正品的境地。

因此保密這件事,在智能工廠里乃是與品管一樣重要的事情,5G科技之所以非常重視信息保護(hù)可想而知,美國與之間的大戰(zhàn),竊取工業(yè)與軍事機(jī)密也是導(dǎo)火線之一,未來不會(huì)消失只會(huì)越演越烈。一輛車既然就是一堆程序,那么轉(zhuǎn)換工廠或是易地生產(chǎn)就會(huì)變得非常容易,企業(yè)間談結(jié)盟、合作、代工也變得更容易更輕松。再來想想其他發(fā)展空間,在一些地區(qū)一輛汽車一定要有空調(diào)系統(tǒng),汽車生產(chǎn)線既然要生產(chǎn)與裝配壓縮機(jī)與冷凝器,何不順便生產(chǎn)個(gè)電冰箱或冷氣機(jī)呢。

反正不用模具,箱型結(jié)構(gòu)直接3D打印就行。未來的電動(dòng)車進(jìn)入自駕領(lǐng)域之后,為了娛樂車上的乘客,大型液晶屏幕與多聲道音響絕對(duì)是標(biāo)準(zhǔn)配置,工廠內(nèi)既然有此現(xiàn)成機(jī)件,為何不順便生產(chǎn)電視機(jī)、顯示器、平板計(jì)算機(jī)、筆記型計(jì)算機(jī)、手機(jī)等相關(guān)商品。以上是向下延伸,如果向上呢?一座智能工廠既然能夠生產(chǎn)汽車,如果空間足夠、設(shè)備支持,為何不生產(chǎn)貨車、中巴、卡車、聯(lián)結(jié)車?甚至可以生產(chǎn)捷運(yùn)與雙層游覽車。

既然可以生產(chǎn)大型商用車,為何不能生產(chǎn)輕航機(jī)、直升機(jī)、漁船、游艇?目前人造衛(wèi)星、載運(yùn)火箭、燃?xì)鉁u輪引擎(飛機(jī)使用的外燃機(jī))已經(jīng)可以用3D金屬打印技術(shù)制造,未來需要努力的地方就是成形更精進(jìn)、效能更迅速、價(jià)格更便宜,技術(shù)方面已經(jīng)不是問題,目前礙于設(shè)備成本太高、生產(chǎn)效率太差,否則很多傳統(tǒng)通通城市消失。當(dāng)然要到達(dá)這一天,其實(shí)還很久,但問題不在于何時(shí)來臨,而是企業(yè)與小伙伴有沒有準(zhǔn)備迎接這一天的來臨。

最后來談?wù)勔粋€(gè)真實(shí)案例大約在2000年的時(shí)候,攝影界開始慢慢進(jìn)入數(shù)字相機(jī)的年代,初期數(shù)字相機(jī)的像素不高、質(zhì)量不好、價(jià)格昂貴,當(dāng)年個(gè)人在龍?zhí)禩IS賽車場拍各種比賽時(shí),使用的器材依然是底片相機(jī),一日要消耗20~40卷不等的幻燈片,每逢周五比賽前,城市在雜志社的暗袋內(nèi),靠雙手的觸感分裝100呎大底片,技術(shù)門檻比起摸麻將只差一點(diǎn)點(diǎn)!寧可付出高昂的底片沖洗費(fèi),也不可能將數(shù)字相機(jī)放在胸前,但短短3年,數(shù)字相機(jī)完全驅(qū)逐傳統(tǒng)135鐵殼底片。

此時(shí)很多攝影老前輩,還覺得未來的世界是低階數(shù)字、高端底片,反正很多攝影工作者還擁有中型相機(jī),常見底片規(guī)格為6×4.5~6×9公分,遠(yuǎn)大于一般單眼相機(jī)的24×36mm,專業(yè)攝影者甚至擁有大型相機(jī),底片尺寸達(dá)4×5英寸或8×10英寸!想說數(shù)字相機(jī)再厲害,也不可能追上這么夸張的分辨率。沒錯(cuò)當(dāng)年的數(shù)字相機(jī)確實(shí)辦不到,但后來也不需要辦到,因?yàn)閿?shù)字相機(jī)+Photoshop就能輕易克服此問題,而且完全不需要暗房,無須長時(shí)間沖片等待,以及關(guān)在紅燈房間內(nèi)暗無天日的忍耐。

沒錯(cuò)差不多又過了3年,中型相機(jī)與大型相機(jī)都成為裝置藝術(shù)品,只能來證明個(gè)人的資歷以及年紀(jì),但已無關(guān)技術(shù),不禁令人唏噓!近期的3D打印機(jī)與無人工廠,分開來看,好像都不怎樣!嗅不出絲毫能掀起革命的氣息。但未來的量產(chǎn)型3D金屬打印機(jī)+智能工廠,其威力就象是數(shù)字相機(jī)+影像軟件那樣可怕!早年還在黑白攝影的年代,美國知名風(fēng)景攝影師安瑟亞當(dāng)斯曾說許多攝影師辛勤耕耘一年的時(shí)間、才創(chuàng)造出一幅好作品!但現(xiàn)在呢。

因子位化高效率的緣故,別說是一年、一月、一天,有時(shí)候一小時(shí)沒有創(chuàng)造出一張滿意的作品都覺得對(duì)不起自己!更夸張的是,以往錄像與攝影是二種不同的專業(yè),但近期二者已漸漸駕駛,不只并在相機(jī)(錄像機(jī))里,且早已結(jié)合在手機(jī)當(dāng)中。最后3D科技的進(jìn)步會(huì)對(duì)產(chǎn)業(yè)帶來多大的沖擊?首先考驗(yàn)工廠與企業(yè)的眼光與轉(zhuǎn)型速度,比如說HPmetalJet這臺(tái)量產(chǎn)等級(jí)3D金屬打印機(jī)普及后,企業(yè)主必須審慎評(píng)估此機(jī)器能不能生產(chǎn)出高強(qiáng)度的關(guān)鍵零組件。

可否淘汰傳統(tǒng)高端工藝?如鍛造制程高強(qiáng)度輕量化鋁制輪轂或車體硼鋼鈑件?當(dāng)然目前還是不能,僅能針對(duì)現(xiàn)有生產(chǎn)模式進(jìn)行優(yōu)化無法大量汰換。沒錯(cuò)科技的進(jìn)化并沒有這么快,無法瞬間改變整個(gè)產(chǎn)業(yè),一切還是循序漸進(jìn),但是業(yè)主必須時(shí)時(shí)緊扣科技趨勢并勇于挑戰(zhàn),否則很容易成為下一個(gè)No起亞或Kodak!


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