欢迎访问航天云网    注 册登 录    关于航天
智造专题:工业4.0与3D打印
发布时间:2016-01-05




 制造业转型升级两个被提到最多的概念非工业4.0和3D打印莫属。前者代表着互联网时代工业生产的未来图景,后者则完全颠覆了传统生产的加工装配方式。两大新型制造路径如何演进,未来的交集在哪,能否产生颠覆式产业变革?本文综合一些研究结果与各位分享。


  3D打印并非崭新概念。


  第一代3D打印机诞生于80年代中后期,主要是以能够打印模型为主,到了后期以开发模具为主,逐步演变为快速制造。而目前所说的3D打印,更多是在最近几年由模具模型发展到能够打印出高精度的功能性产品,以“增材制造”为本质的3D打印2.0。


  工业4.0更多是一种生产模式变革。


  工业4.0其实是一个德国政府提出的高科技计划,号称是第四次工业革命。一般理解,第一次工业革命是利用水力及蒸汽的力量作为动力源,第二次工业革命则使用电力为非常出名的大量生产提供动力与支持,第三次工业革命则是使用电子设备及信息技术(IT)来校除人为影响以增进工业制造的自动化。德国联邦教育及研究部和联邦经济及科技部联合资助的工业4.0计划投资2亿欧元,用来提升制造业的电脑化、数字化、与智能化,其本质是通过充分利用信息通讯技术和网络空间虚拟系统—信息物理系统(Cyber-Physical System)相结合的手段,将制造业向智能化转型。

  工业4.0可以分为三大主题,一是“智能工厂”,重点研究智能化生产系统及过程,以及网络化分布式生产设施的实现;二是“智能生产”,主要涉及整个企业的生产物流管理、人机互动以及3D技术在工业生产过程中的应用等;三是“智能物流”,主要通过互联网、物联网、务联网,整合物流资源,充分发挥现有物流资源供应方的效率,而需求方,则能够快速获得服务匹配,得到物流支持。


  现阶段工业4.0与3D打印并无真正交集,但未来呢?


  虽然智能生产中纳入了3D技术,但就两个概念本身,在演进路径上还没有产生真正的交集。直到今天,3D打印机依然还是孤零零的一台机械设备的存在,速度问题、稳定性问题、材料问题仍在困着这3D打印的规模化应用,充其量只能算是工业4.0在制造方式上的一个选项而已。

  但未来,随着机器人、大数据、云计算等相关技术的发展,活体油墨、智能材料的不断完善,智能3D打印时代必将到来,真正成为智能制造不可或缺的一部分。未来配备“3D打印技术的机器人将变得更加智能化,自动化程度也将显著提高。它将会按照设计好的图纸自行加工、配送原材料、自我校正、后处理、检测、包装”,“3D打印的后处理数字化流程将得到优化,一方面利用3D打印技术加工一些金属零部件,同时,利用数控技术进行后处理,将两种技术融合,集成在一个平台”。或许到那个时候,按照工业4.0标准构建的智能工厂将会遍布各种3D打印机器人,从想法到产品的实现时间将大幅缩短。

(来源:e制造,转自:全国3D大赛 公众号)