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概念应用、早期应用、主流应用和普遍应用。(制造阶段打印机技术打印)

admin 2024-07-24 07:56:41 0

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增材制造一类的新技术在航空航天、建筑、电子、服装等特定行业的应用通常分为4个阶段,即概念应用、早期应用、主流应用和普遍应用。

第一阶段“概念应用”解决的是概念验证和创意实现等问题,包括一次性生产、实验性生产,以及使用3D打印机改进传统制造。
在这个阶段,企业开始尝试使用增材制造。
一些公司会将其应用于快速成型和工具制造等几项工艺,而另一些公司则保持着观望的态度。
首先,在这个阶段,3D打印的用户是一些掌握了高级技术的企业,它们对尝试一种未经测试和证实的全新技术怀有渴望,也愿意接触尚不成熟、难以掌握的软件和机器控制系统。
其次,这些3D打印机本身相对简单,只能实现基本的打印功能,其灵活性和产品范围都受到很大限制,比如说只能处理少数几种材料。
最后,在这个阶段,3D打印机只能独立工作,因此3D打印基本上是个别工匠完成单一任务的一次性过程,而不是一个可以实际应用于大型项目的生产系统。

第二阶段“早期应用”是目前很多增材制造技术正处于的阶段。
它代表商业化的早期阶段,涉及工艺/产品质量改进、逐个零件的转换、使用增材制造技术的小批量制造、缝隙市场和增材制造技术专用材料的早期开发
此时,增材制造开始被用于制造小批量、高端定制或专用零件与设备。
企业开始使用3D打印技术来制作新产品的原型,以及为现有设备制造一次性或专用替换零件。
在这个阶段,随着时间的推移,3D打印技术开始逐渐向大众市场产品的制造渗透。
在第二阶段,3D打印机及其控制软件都开始出现明显的技术改进。
技术扩散的速度和生产成本有所下降。
新版3D打印机可以处理更广泛的材料,打印速度和准确性提高,而3D打印产品的质量也变得更精细、更标准化。

概念应用、早期应用、主流应用和普遍应用。(制造阶段打印机技术打印) 软件开发
(图片来自网络侵删)

在第三阶段,即“主流应用”阶段,增材制造技术已经实现了广泛的商业化,供应链和商业生态系统也正围绕该项技术陆续建立。
增材制造技术的大规模商业模式在这时开始发挥作用,带来实时的改进、整合和优化。
3D打印不再局限于制造原型、小批量产品或缝隙市场产品的零件,而是晋升为一般产品的常规生产方法,而且产量还在不断增长。
在“主流应用”阶段的早期,使用增材制造技术生产的零件和产品的数量从1万个增加到100万个。
在这一阶段的后期,产量可进一步达到数百万个。
一段时间之后,传统的大规模生产方法开始让位于增材制造。
随着3D打印机速度的提升以及购买成本和操作成本的持续下降,增材制造走入越来越多的公司,日益成为生产任务的承担者。
在这个阶段,使增材制造生成独特价值形式的专门技术开始变得流行,如大规模模块化和大规模细分。
企业开始为其3D打印机组网,在一组设备之间共享软件控制,协调工作输出,以进一步提高效率并降低成本。
它们也开始开发混合制造系统,通过将3D打印机与传统的装配线系统以及机械臂、电子传感器和监控器、激光器等技术工具相结合,来增强3D打印机的生产能力。
控制3D打印机的软件将逐渐与其他管理控制系统连接起来,包括仓储、运输、物流、库存、采购、客户服务、营销、调度等自动化系统。
由于这些技术发展,越来越多的功能逐渐实现自动化,新技术引发的行业颠覆也变得更加普遍。

在第四阶段,即“普遍应用”阶段,3D打印机和增材制造就像电力一样已经渗透到社会各个角落。
随着泛工业市场成为主导,增材制造系统可被设立在世界各地,不再仅限于工厂和打印“农场”。
分布式、本地化的制造成为市场常态。
与此同时,供消费者使用的3D打印机会被安置在数百万个如餐馆、面包店、商场、学校、办公室和家庭一类的生活场所。
由于民用和工业需要的普遍化,3D打印产品的数量将达到以千万计的级别。
在“主流应用”阶段拥有强大工业平台的泛工业公司或泛工业集团控制着由3D打印机构成的大型网络,有效地保证了生产中调度协调、标准化、质量、安全、知识产权保护等工作。
相对应地,“普遍应用”阶段的出现需要大型创客社区等场所中的3D打印机具备一定程度的自主性。
然而,普遍应用阶段即使存在,在几十年之内也不可能在大多数产品市场实现。
这一判断完全不同于早期广泛流传的3D打印未来愿景,在这一理想愿景中,小型企业或个人所有的公司化身为独立的创客。
它们为世界带来更多的创造力,不再为所谓的老板打工,令制造业实现了“民主化”。

新的时代将会到来,到那个时候,现在定义不同行业的界限将在很大程度上被遗忘。
但是,截至目前,大多数公司仍被视为不同行业的参与者,而这些行业正在以不同的速度经历上述的4个阶段。
从一个阶段过渡到下一个阶段的转折点实际上并不是一个特定的时间点,而是一个时间窗口,不同的应用或市场将会通过这个窗口移动。
许多行业在2017年末已经进入“早期应用”阶段,并用2018年这一年左右的时间杀入“主流应用”阶段。
潜在的进入者目前正在“主流应用”阶段寻找定位,而已进入的公司在借助“早期应用”阶段的优势赚钱。
无论如何,一些用户会领先或落后于这一曲线。

一旦确定了你的行业以及公司在4个阶段中的位置,就可以开始考虑从当前阶段过渡到下一阶段的战略选择。
在时机的选择上,有以下几种可能的做法。
1、原地踏步,2、观察和等待,3、转换时间节奏,4、间或阶段跃进,5、先发制人,6、抢占先机,7、跨越式发展,8、交替领导,9、在一个阶段内持续改进。

在2017年8月的一次采访中,福特的技术专家哈罗德·西尔斯指出,从目前正在通过数字技术引领制造业转型的各家公司的经验中可以得到一个非常有用的终极教训。
他警告那些即将踏上3D打印之旅的公司,要是希望获得新技术的所有潜在好处,不要以为只要购买几台新机器并将它们加入现有的生产过程就万事大吉了。
它们是为了利用增材制造的优势,彻底重新思考并重新设计零件,还是只在设法生产它们过去用注塑成型法来制造的零件?如果是后者,这些企业很可能无法发现那些彻底重新思考过的人才能看到的优势。
麦肯锡的研究人员也得出了类似的结论,他们研究了大量投资数字战略的企业所取得的财务成果。
一些公司的数字投资对收入和利润率产生了非常积极的影响,而另一些公司则没有得到如此乐观的回馈。
麦肯锡的分析发现,差异取决于数字战略是否被大胆地实施过。
这些调查研究的结论加在一起,指向了一个明确的指令,即企业应该果断行动,无论是通过创建新的数字业务,还是通过重塑当下的战略、运营和组织方法等核心。
我们还证实,最后的胜利者比其他公司投资更多、更广泛、更大胆。
企业领导者应该听从哈罗德·西尔斯和麦肯锡的研究人员的建议。
与其简单地把你过去用过的传统制造工具替换为3D打印机,不如花点时间真正研究一下新技术带来的各种优势,再找找办法重新设计整个业务,以便最充分地利用这些优势。

目前,最聪明的企业领导人并没有坐等制造业革命的全部细节显现出来,那样做未免太被动了。
他们已经清楚地认识到,3D打印和制造业革命带来的其他技术将会改变几乎所有产品的设计、制造、购买和交付方式。
而且,他们已经努力地做出了回应。
这些领导者正在尽可能地学习新技术,抢先重新设计制造系统,并构想他们的公司将在新兴的数字商业生态系统中发挥的作用。
简而言之,这些领导者已经开始在多个层面做出决策,以使他们的公司在增材制造的新世界中获得持久的竞争优势。

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