3D列印能否導致分散式製造？

增材製造

增材製造（AM），也稱為3D列印，是製造領域的遊戲規則改變者，可顯著節省成本、時間和材料。在傳統製造業中，零件集中在工廠大量生產，然後運往消費者那兒。但隨著AM的增長，許多人懷疑這項技術是否會導致從這種集中模式轉變為更加分散的模式，在這種模式中，不同地點的設施可以協調以滿足生產需求。

來自卡內基梅隆大學工程與公共政策系（EPP）和里斯本大學的一組研究人員研究了增材製造技術為分散式製造做出的貢獻。他們研究了AM是否會破壞這一核心模式，特別是在航空業備件方面，快速列印零件總比儲存它們更具吸引力。

「我們的研究結果表明，3D列印可能不像有些人希望的那樣有利於分散式製造。」EPP助理研究教授Parth Vaishnav說。Vaishnav和他的同事們最近在《Additive Manufacturing》雜誌發表的一篇論文中提出，它更適用於從AM機器出來後不需要昂貴加工的非關鍵部件。

該團隊還包括EPP教授Erica Fuchs，里斯本大學教授Joana Mendona、荷蘭埃因霍溫科技大學的創新和創業助理教授Jaime Bonnín Roca、EPP博士Ria Laureijs。該研究是卡內基梅隆葡萄牙計劃的一部分，該計劃是與卡內基梅隆和葡萄牙政府的國際合作夥伴關係，卡內基梅隆大學和葡萄牙大學、研究機構和公司在教育、研究和創新方面進行合作。

該團隊指出，圍繞AM在改變製造實踐中的潛在作用的討論在某些情況下被誇大了，特別是考慮其經濟性時。在製造業中，公司選擇將工廠設置在離市場和客戶更近還是更遠的地方，這會影響運輸和庫存成本。雖然分散的AM接近需要產品的地方可能會減少庫存的需求，但有時需要非常昂貴的機器來處理從3D列印出來的零件，但它們仍然傾向於集中式製造。

為了弄清楚一系列影響如何影響3D列印在工業中的作用，研究團隊使用成本和位置模型來估算航空業的供應鏈成本，這是一個已經3D列印了很多部件的行業。該團隊發現，與分散式製造相比，傳統的集中製造可能更具成本效益。只有在產量增加或零件加工需求減少的情況下，分散製造才有吸引力。

研究人員選擇將研究重點放在非關鍵備件上，因為確保美國航空系統安全的聯邦航空管理局只要求這些部件與現有部件等效，並滿足必要的安全要求。分析中的一個關鍵假設是可以在單個3D印表機上列印許多不同類型的部件。

結論

該團隊得出結論，分散製造將對年產量合計為10000以內的非關鍵備件具有經濟意義。

該模型表明，即使3D印表機本身變得更便宜或更快，這種邏輯也不太可能改變。如果3D印表機的改進足以消除後處理步驟，那麼分散式製造將在較低的產量下具有經濟意義——但也只是達到數萬個。更便宜的機器也意味著勞動力將佔總成本的更大比例。這可以通過自動化機器來緩解，而這反過來又會影響就業。

增材製造具有巨大的潛力，研究人員鼓勵公司和決策者認真對待，但不要以為它能與分散式製造密切相關。

來源：3D列印商情

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