3D打印并非嶄新概念。
第一代3D打印機(jī)誕生于80年代中后期,主要是以能夠打印模型為主,到了后期以開發(fā)模具為主,逐步演變?yōu)榭焖僦圃臁6壳八f的3D打印,更多是在最近幾年由模具模型發(fā)展到能夠打印出高精度的功能性產(chǎn)品,以“增材制造”為本質(zhì)的3D打印2.0。
工業(yè)4.0更多是一種生產(chǎn)模式變革。
工業(yè)4.0其實(shí)是一個(gè)德國(guó)政府提出的高科技計(jì)劃,號(hào)稱是第四次工業(yè)革命。一般理解,第一次工業(yè)革命是利用水力及蒸汽的力量作為動(dòng)力源,第二次工業(yè)革命則使用電力為非常出名的大量生產(chǎn)提供動(dòng)力與支持,第三次工業(yè)革命則是使用電子設(shè)備及信息技術(shù)(IT)來校除人為影響以增進(jìn)工業(yè)制造的自動(dòng)化。德國(guó)聯(lián)邦教育及研究部和聯(lián)邦經(jīng)濟(jì)及科技部聯(lián)合資助的工業(yè)4.0計(jì)劃投資2億歐元,用來提升制造業(yè)的電腦化、數(shù)字化、與智能化,其本質(zhì)是通過充分利用信息通訊技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)空間虛擬系統(tǒng)—信息物理系統(tǒng)(Cyber-PhysicalSystem)相結(jié)合的手段,將制造業(yè)向智能化轉(zhuǎn)型。
工業(yè)4.0可以分為三大主題,一是“智能工廠”,重點(diǎn)研究智能化生產(chǎn)系統(tǒng)及過程,以及網(wǎng)絡(luò)化分布式生產(chǎn)設(shè)施的實(shí)現(xiàn);二是“智能生產(chǎn)”,主要涉及整個(gè)企業(yè)的生產(chǎn)物流管理、人機(jī)互動(dòng)以及3D技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)過程中的應(yīng)用等;三是“智能物流”,主要通過互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、務(wù)聯(lián)網(wǎng),整合物流資源,充分發(fā)揮現(xiàn)有物流資源供應(yīng)方的效率,而需求方,則能夠快速獲得服務(wù)匹配,得到物流支持。
現(xiàn)階段工業(yè)4.0與3D打印并無(wú)真正交集,但未來呢?
雖然智能生產(chǎn)中納入了3D技術(shù),但就兩個(gè)概念本身,在演進(jìn)路徑上還沒有產(chǎn)生真正的交集。直到今天,3D打印機(jī)依然還是孤零零的一臺(tái)機(jī)械設(shè)備的存在,速度問題、穩(wěn)定性問題、材料問題仍在困著這3D打印的規(guī)?;瘧?yīng)用,充其量只能算是工業(yè)4.0在制造方式上的一個(gè)選項(xiàng)而已。
但未來,隨著機(jī)器人、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等相關(guān)技術(shù)的發(fā)展,活體油墨、智能材料的不斷完善,智能3D打印時(shí)代必將到來,真正成為智能制造不可或缺的一部分。未來配備“3D打印技術(shù)的機(jī)器人將變得更加智能化,自動(dòng)化程度也將顯著提高。它將會(huì)按照設(shè)計(jì)好的圖紙自行加工、配送原材料、自我校正、后處理、檢測(cè)、包裝”,“3D打印的后處理數(shù)字化流程將得到優(yōu)化,一方面利用3D打印技術(shù)加工一些金屬零部件,同時(shí),利用數(shù)控技術(shù)進(jìn)行后處理,將兩種技術(shù)融合,集成在一個(gè)平臺(tái)”?;蛟S到那個(gè)時(shí)候,按照工業(yè)4.0標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)建的智能工廠將會(huì)遍布各種3D打印機(jī)器人,從想法到產(chǎn)品的實(shí)現(xiàn)時(shí)間將大幅縮短。
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