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钱塘号丨3D打印技术对于供应链结构的影响

供应链管理的目的是将原始材料转变为部件或装配,最后将最终产品传递到消费者手上。但3D打印的兴起或许会使供应链理念和结构发生变革。因为3D打印蕴含着很多优化企业的战略资源的潜能,尤其在供应链结构上有一定的影响作用。接下来,小编就和大家一起探讨3D打印技术在供应链结构中到底有着怎样的影响?

从供应链的视角看3D打印技术的主要价值

通过Gartner(2016 年3月)调查得知,65%的供应链专业人士正在使用或者将在未来两年内投资于3D 打印技术。具体来说:目前正在使用或试用3D 打印技术的占26% 计划在两年内投资于3D打印技术的,占39%计划在未来2 至5 年投资于3D打印技术的,占25%;在未来5 年内不打算投资于3D 打印技术,占10%。

相关研究学者称这个结果与他们之前在消费、工业和医疗保健等领域的价值链上进行调查获得的结果相当一致。3D打印技术可以降低成本、提高效率,但它很少用来取代一个自动化的过程,后者主要用于大批量制造产品。目前3D打印技术更多地被用来通过制造独特的产品或简化产品开发制造来提升客户体验。

而3D打印对于供应链影响也部分来自于它能够以一种更具成本效益的方式来提供这种敏捷和灵活性,并能够缩减生产周期。然而,3D打印并不是一种不加区分地适合当前供应链上所有部件或产品的技术。人们在考虑3D打印技术的应用潜力时还需要看到它所面临的限制。

3D打印技术对航空零备件供应链的影响

①3D打印技术进一步简化了航空零备件供应链

在航空零部件制造领域,空客公司通过3D 打印技术的有效实施,成功的制造出了超过为数1000 个的飞机零部件,而且全部都在A350XWB 飞机上进行了成功应用,由此也充分的保证了生产交货的准时性,同时促使生产周期、成本以及质量都得到了有效地优化,促使供应链得到了进一步简化。

如罗·罗公司采用3D 打印技术制造的瑞达宽体飞机发动机成功完成试验飞行,在该机型发动机的轴承座具体尺寸为1.5m*0.5m,在现役飞机中所采用的规模最大的3D 打印零部件就是钛合金翼型,在该翼型的生产过程中,通过3D 打印技术的应用,促使其生产效率得到了显著地提升,而且通传统生产模式下相比,其交货周期也得到了明显的缩短;美国空军第552控制联队通过3D打印技术的有效应用成功打印出了飞机座椅扶手的塑料端盖。

世界最大的导弹武器制造企业雷锡恩公司在长期发展过程中,一直致力于运用增材制造技术来生产制造相应的军用制导武器和部件,发展到目前已经成功的完成了包括火箭发动机、制导、弹翼等系统部分零件的打印。在2016 年,美国海军进行的三叉戟潜射弹导弹经过了多次的试验终于在第160次成功的成功测试出了第一个应用3D 打印的导弹部件,即可保护导弹电缆接头的连接器后盖,所取得显著效果就是成功的缩短了一半左右的设计制造时间。

②3D打印技术改变了航空零备件供应链

3D 打印技术属于一种增材制造技术。该技术就是一种基于数字模型的基础上,并实现将材料逐层堆积而制造出实体物品的新兴技术。它有效地实现了数字制造技术与先进材料技术以及信息网络技术的紧密融合,在当代制造行业中也属于一项重要的组成部分。

3D打印技术(增才制造技术)是制造领域多年发展以来的一项重大成果。据相关数据统计表明,截止到2012 年,全球范围内增材制造业的市场规模已成功突破22.75亿美元,而且经过2013 年一年的发展,更是达到了30.7 亿美元,实现了34.9% 的增长率。一些权威的预测机构对此进行预计:截止到2018 年,整个增材制造业的市场规模将很有可能会突破125亿美元。3D打印技术在空客领域中的应用,所生产出的第一个航空部件是A300/A310飞机的塑料座椅支架,该产品也成功的于2014年加拿大AirTransat 航空公司商业运营。

通过该技术的成功应用,实现了该产品生产所需时间及成本的极大节约。而达成的这一效果的原因就在于:3D打印技术在实施过程中,当零件的外部形状需要进行必要的改变时,只需要对计算机辅助设计模型进行更改即可完成,无需再像传统生产模式下还需对整个加工流程以及铸件模型进行更改。显而易见,这种形式促使产品的研发周期得到了显著的缩短。

截止到现在,在整个空客A350系统中,已经成功装设了上百件的塑料零件,而且国际著名航空制造企业斯奈克玛公司借助3D打新技术也成功的研发并生产出了不下于500个的实验件,特别

是“银冠”发动机的问世。在空客领域中,3D塑料打印件的选择,能够在生产线附近进行作业。这也是由于在生产总装线上进行了塑料3D打印机的安装,所打印出的零部件可直接进行安装使用,有效的消除了传统模式下诸多的中间环节。虽然,增材制造技术最早出现于聚合物产品中,但需要注意的是在整个生产制造业中,金属增材制造业的增长速度相比其他产业或市场而言是遥遥领先的。金属增材制造业的市场销售每年都在以一定的速度上升着,从近十年的发展来看,其发展规模已经远远超过了聚合物增材制造业。另外,促使其功能得到真正提升的技术是激光熔覆技术,该技术能够帮助设计者更好的突破传统设计局限,进而设计出传统制造技术所无法生产的金属题材。

在当代航空制造业中,3D打印技术的应用,其目的并不是要一次性的设计出一架完整的飞机,而是要通过前期有效的设计简化来实现飞机零件数目的减少以及质量的减轻。这些功能到目前已经成功实现。如在前几年,NASA 运用增材制造技术就成功的将火箭发动机点火器的零件总数由160多个缩减到2个。

与此同时,客机所研发的一个新项目也成功的将之前200 多个的零件总数缩减到3 个,而且客机总质量相比之前也减轻了一半以上。这些成果对于航空企业而言都是具有很大的吸引力。另外,3D打印技术的应用,除了具备上述优点外,还能够有效的缩短生产时间与减少材料的浪费。所以,现阶段如一些优质钢、钛合金以及铝合金等材料也逐渐受到了金属生产企业的高度关注。在未来的发展过程中,3D打印技术也必定会在金属材料生产过程中得到一种更大规模的应用。

结论

现阶段,3D打印技术已成为促使航空航天零部件生产制造能力得以不断提高的一项关键性技术,随着其应用范围及深度的不断扩展与加深,航天器生产制造企业借助该技术不仅成功的打印出了飞机、导弹等零部件,而且还成功的打印出了无人机与发动机等设备,在生产周期、生产质量以及成本等方面均取得了显著地经济效益,也充分的展示出了在航天零部件生产制造领域中3D打印技术的应用前景。

来源:钱塘号 3D打印者之家

本文分享自微信公众号 - 钱塘大数据(qtbigdata)

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原始发表时间:2016-12-20

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