3D打印對汽車業(yè)來說是泡沫還是革命？
3D打印是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)。
這種技術(shù)誕生于上世紀(jì)80年代末，近些年由于汽車業(yè)受到節(jié)能、環(huán)保、短周期生產(chǎn)理念的沖擊，這種成形技術(shù)受到了社會各界的廣泛關(guān)注，甚至有很多人認(rèn)為3D打印是“第三次工業(yè)革命”的標(biāo)志，會給汽車業(yè)帶來全新的革命。然而也有一部分人持著反對的態(tài)度，質(zhì)疑這項(xiàng)技術(shù)帶給我們的其實(shí)是巨大的工業(yè)泡沫。
其實(shí)這兩個(gè)觀點(diǎn)都有點(diǎn)偏激了，有著近30年發(fā)展歷史的3D打印全然不是泡沫，但也談不上是革命，它帶給我們的應(yīng)該是一種平穩(wěn)的過渡和長期的改革。
▼很多人認(rèn)為3D打印是泡沫的一大原因是，即使這項(xiàng)技術(shù)在獲得了包括中國在內(nèi)的很多國家的多方面支持后，實(shí)際發(fā)展速度卻十分緩慢，仍然有著很多的技術(shù)壁壘有待打破。 就以國內(nèi)為例，這項(xiàng)技術(shù)就獲得了相當(dāng)多的政策紅利，比如說：早在2012年科技部就將3D打印列入到863計(jì)劃中，并成立了世界上首個(gè)3D打印產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟。此外，各大頂尖理工類院校和3D打印企業(yè)也獲得了巨大的科研資助。但是這項(xiàng)技術(shù)在獲得了如此多福利后卻沒有顯現(xiàn)出應(yīng)有的市場表現(xiàn)，多以概念產(chǎn)品和零部件產(chǎn)品出現(xiàn)，真正的大規(guī)模生產(chǎn)卻沒有到來。
3D打印確實(shí)是一項(xiàng)重要的技術(shù)改革，但要說是能夠引領(lǐng)汽車革命的技術(shù)就不太恰當(dāng)了。革命不應(yīng)該僅僅只是帶來新的制造理念，還應(yīng)該是更高的生產(chǎn)效率、更低的制造成本以及更安全的產(chǎn)品，而這些正是3D打印技術(shù)的軟肋所在。 首先是生產(chǎn)效率問題。 一般在流水線生產(chǎn)下，一輛汽車的生產(chǎn)時(shí)間大約為10個(gè)小時(shí)，但由于是流水線生產(chǎn)，每道工序占用的時(shí)間很少，一條流水線上可以同時(shí)完成上百輛汽車的生產(chǎn)。但是即便未來3D打印可以制造整車，時(shí)間成本卻是相當(dāng)巨大的。 舉例來說，不同于傳統(tǒng)汽車分散制造的方法，3D打印更像是一種集中生產(chǎn)的方法。一般3D打印汽車的零部件也就幾十件，而傳統(tǒng)汽車的零部件卻有上千件，雖然零部件數(shù)量減少了，看似降低了裝配時(shí)間，但由于單個(gè)零件的制造時(shí)間過長，無形中占用了單個(gè)設(shè)備的使用時(shí)間，生產(chǎn)效率自然也就降低了。
其次是制造成本。 一般整車廠每天的生產(chǎn)量大約為900輛，如果要求3D打印能達(dá)到相當(dāng)?shù)纳a(chǎn)量，這就需要更多的打印機(jī)。但是用于汽車制造的打印機(jī)成本卻相當(dāng)高，一般得數(shù)十萬美元每臺，這還不包括存在的損耗率問題。 加之現(xiàn)在汽車生產(chǎn)鏈已經(jīng)很成熟了，廠家對成本的控制已經(jīng)達(dá)到了精益求精的地步，一條新的生產(chǎn)鏈并不是簡單的流水線問題，而是一套新的制造體系，各種資源需要從新得到整合，這對制造成本的提高是不可估量的。
最后就是安全問題。 目前已經(jīng)推出的3D打印汽車都是混合動力或者電動汽車，而制造汽車的塑料雖然質(zhì)量輕但強(qiáng)度差，且有燃燒的風(fēng)險(xiǎn)，出于安全考慮，很多3D打印汽車都會內(nèi)置鋼結(jié)構(gòu)加強(qiáng)件。 但是真正能夠達(dá)到安全要求的汽車卻不多，很多廠家或多或少地規(guī)避了碰撞安全性問題。現(xiàn)階段來說，要與有著近百年安全經(jīng)驗(yàn)積累的傳統(tǒng)汽車相比，3D打印汽車還有著很長的路要走。▼此外，這里還想談一點(diǎn)的就是關(guān)于專利所有權(quán)的問題。 在盜版橫行、漠視基礎(chǔ)工業(yè)的今天，真正的基礎(chǔ)工作者能夠從中分得的羹能有多少呢？3D打印會對現(xiàn)有的法律法規(guī)以及體系產(chǎn)生沖擊，而且考慮汽車行業(yè)的特殊性，這種改革的難度會更大。 如果做不好，很有可能就像中國的音像行業(yè)一樣，在短期內(nèi)可以獲得利益，但真正的創(chuàng)新者會受到?jīng)_擊，在中國基礎(chǔ)工業(yè)人才不足的情況下，這種沖擊帶來的影響可能是難以估量的。
即便遇到了各種各樣的問題，這并不妨礙3D打印成為汽車制造業(yè)的一個(gè)重點(diǎn)改革手段。當(dāng)今汽車制造業(yè)最缺乏的就是創(chuàng)新了，百年的技術(shù)積累其實(shí)也帶來了百年的技術(shù)壁壘，打破傳統(tǒng)的技術(shù)壁壘，對老式的制造方法進(jìn)行改進(jìn)，而不是全面取代，這才是3D打印的現(xiàn)實(shí)任務(wù)。 舉例來說，為了應(yīng)對復(fù)雜程度越來越大的零件，傳統(tǒng)方法是增加制造工具、機(jī)床的加工維數(shù)和機(jī)器聯(lián)動的軸數(shù)，但是這會使得成本和開發(fā)難度越來越大。而3D打印的方法就很好地解決了這個(gè)問題，它能把三維零件結(jié)構(gòu)離散成一系列二維的片層，然后堆疊起來，最后完成三維結(jié)構(gòu)成型，大大降低了制造難度。
3D打印對模具和鑄造業(yè)的幫助也是很大的。傳統(tǒng)方法中復(fù)雜外形鑄件十分依賴手工技師，需要將砂模拆分制造后再結(jié)合起來，同時(shí)還需要母模造型、倒模等高難度技術(shù)。但使用3D打印技術(shù)后，就可以在不進(jìn)行拆分的情況下，一體制造出精度更高、任意外形的砂模，與原有的制造方法相比可以大約降低一半的生產(chǎn)時(shí)間。
將3D打印技術(shù)的個(gè)性化、復(fù)雜化、高難度的特點(diǎn)與傳統(tǒng)制造業(yè)的規(guī)模化、批量化、精細(xì)化相結(jié)合，與制造技術(shù)、信息技術(shù)、材料技術(shù)相結(jié)合，不斷推動3D打印技術(shù)在汽車零部件產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展，打破傳統(tǒng)的汽車制造壁壘，將創(chuàng)新引入制造業(yè)，以尋求更加合理經(jīng)濟(jì)的制造模式才是這項(xiàng)技術(shù)的真實(shí)意義所在。 它既不是泡沫，但要說能引起新的技術(shù)革命就有點(diǎn)夸大其詞了。
(責(zé)任編輯：admin)
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