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十大優勢讓4D打印成為新藍海

十大優勢讓4D打印成為新藍海

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  文/陳根(微信公眾號:陳述根本)

  日前,MarketsandMarkets發布關於4D打印的最新市場研究報告《4D打印市場之材料、終端用戶的行業和地域——全球趨勢及預測,2019—2025》。該報告預測,正處於商業化邊緣蓄勢待發的4D打印市場,預計到2019年將達到6300萬美元,其中走在整體市場增長最前沿的國防軍工相關應用的市場份額將達到55%;而到了2025年,4D打印市場將達到5.556億美元。在4D打印的用材方面,Marketsand Markets預計到2019年,可編程碳纖維材料的市場份額將達到62%,佔據4D打印材料市場的最大份額。

十大優勢讓4D打印成為新藍海

4D打印的應用

  可見,隨着3D打印從概念轉入生活化,4D打印的發展步伐也在日益加快,市場藍圖已經徐徐打開。那麼,在科技迅速發展的當下,4D打印作為傳統製造業的變革方向和新技術創業者的契機,又具有哪些獨特的優勢呢?

  優勢一:大幅降低製造成本。不論是現代製造技術,還是基於工業4.0、中國製造2025的新製造技術,對於生產複雜或者個性訂製產品來說,無論是製造還是組裝成本都是偏高的,甚至還會隨着部件的複雜程度同比例上漲。

  而在4D打印技術支持下產品製造,部件與產品本身結構的難易程度將變得不再重要,因為通過對整體產品不同部件進行的一體化打印,以及可變形自組裝將讓組裝成本化整為零,由此最大幅度地降低產品的生產製造成本。

  優勢二:個性化訂製成本不變。在當前的製造技術與環境下,小批量訂製的成本還是處於一個比較高的位置,更別說私人訂製,其成本或許要以藝術品的角度來看待。

  伴隨着4D打印技術的介入,私人訂製的成本將與傳統的批量化製造劃上等號,甚至更加低廉。因為在傳統製造中被認為是很複雜的結構、工藝,到了4D打印面前,都將變得簡單化,尤其是成本不會受部件的複雜程度而波動。

  優勢三:取代人工組裝成本。4D打印的產品部件,將不再需要廠家或用戶自行組裝。廠商根據用戶的需要,將所製造的產品運送到指定地點放置好后,用戶在需要的時候直接給予介質觸發,打印物就會實現自動組裝,這就取代了當前依賴於人力進行組裝搭建或拆解的方式,人力成本也將由此得到釋放。

  優勢四:零庫存的生產方式。對於生產製造企業來說,所有的商品即是資產,同樣也是其資金成本的核心部分,一旦銷售周轉放緩將直接導致資金周轉率降低,進而影響利潤。

  通過4D打印進行的生產製造將有效緩解這個問題。廠家根據消費者的想法隨時提供產品設計、打印製造的服務,做到“即買即造、即造即銷”,真正取代傳統的庫存銷售方式。

  優勢五:放大創意空間。對於很多設計師而言,最痛苦的事莫非創意很豐滿,現實製造卻很骨感。滿滿的創意,面對工程師的設計,以及傳統加工製造技術,被改得面目全非。

  4D打印技術可以毫不誇張地說,但凡設計師能描繪出來的創意構想,都能不折不扣地得到實現,真正做到讓創意設計的價值獲得充分綻放。

  優勢六:降低製造專業性。當前的製造不論是簡單或複雜,都在一定程度上對生產工人提出了專業和熟練要求。尤其是一些專業性要求高的製造領域,其對於工人的專業技能和熟練程度都提出了較高的要求;而且技術的培養也都是需要經過多年的訓練和沉澱的,中間還存在所培養技術人才流失的較大風險。

  4D打印技術的應用,大大降低我們對於複雜製造部件的專業技能要求,並且可以幫助我們承擔相當部分的“高難度”工藝製作,從而有效降低製造的專業門檻和人才流失風險。

  優勢七:有效減化製造環節。大部分的產品通常都是由多個零部件組裝而成的,而不同零部件則需要不同的設備為其配套製造。所以對於廠家來說,這不僅佔據了較大的場地空間,投入成本也是水漲船高。

  4D打印技術則全然不同,它只需要一台打印機,根據不同的材料以及用戶所設定的不同部件形態直接打印不同的部件或整體產品。若是部件打印,則可以通過自我驅動組裝。

  優勢八:不良率將成為過去式。傳統製造企業最常規的生產製造考核指標就是對不良產品生產率的控制,這也是決定着企業經濟效益的關鍵指標。

  在4D打印時代,不良率這個名詞在生產製造過程中或將走向歷史的終結,而決定着產品能否滿足用戶需求的關鍵將被轉移至設計端。也就是說未來決定產品是否合格的關鍵要素不再是製造環節,而是設計環節,由設計師決定。

  優勢九:材料無限組合。對當今的製造技術來說,將不同原材料結合成單一產品是件比較困難的事情,因為傳統的製造機器在切割或模具成型過程中不能輕易地將多種原材料融合在一起。儘管多種材料的混合注塑在一些領域已經被應用,但其成本與不良率都相對較高。

  4D打印技術的出現將讓這一現象得到改變則不同。在4D打印的過程中,我們可以將多種不同材料通過同一台設備進行混合打印,不論是塑料、金屬或是其他的合成材料,這也就意味着在不久的將來一台完整的可變形汽車將直接通過打印的方式生產製造出來。

  優勢十:批量一致性堪稱完美。儘管現代製造技術藉助於模具在一定程度上保障了產品生產的一致性,但還是難以獲得一致精準性的百分百保障。

  4D打印技術將讓產品“複製”獲得徹底解決。依託於4D打印技術,批量生產就如同複製個數字文件般簡單,而其一致性也將如數字化複製般一致。不論是大批量或是小批量,4D打印技術都能有效的保障其一致性。

  這些優勢並不是科幻,甚至有相當部分已經在3D打印技術層面得到了實現。隨着4D打印技術的不斷成熟,我們在新的工業時代的製造方式、生活方式將被“打印”重新改寫。

  關於4D打印可閱讀作者的另外兩篇文章:《暢想4D打印物的N種癌症治療方案》《"充氣娃娃"的革命:當成人用品遭遇4D打印》

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十大優勢讓4D打印成為新藍海

(聲明:本文僅代表作者觀點,不代表新浪網立場。)

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