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3D 打印和工业 4.0:进展如何?

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3D 打印(也称为增材制造)将在未来几年发展,因为它在全球制造业的未来中发挥着关键作用。那么,这对工业 4.0 意味着什么?土耳其等国家如何利用 3D 打印来提振经济?

3D 打印不仅仅是创新界的一个流行词。在工业领域,3D 打印或增材制造涉及使用计算机辅助设计 (CAD) 软件,指示硬件逐层沉积材料以创建最终产品;一项看似简单的技术,有潜力改变整个行业。

有趣的是,使用 3D 打印作为制造工具并不新鲜——其根源可以是 追溯到20世纪80年代的日本然而,3D 打印在各行业的使用实际上只是在过去十年左右的时间里才大幅增长。

在此期间,全球互联互通的增强使得制造商能够更广泛地共享 3D 创意、技术和打印模板,从而加速了整个行业的发展。

例如,2014年,首次在太空中3D打印了一个物体,并且该技术已经取得了多项进步,将使3D打印速度提高10倍或更多。

最近的报告表明,增材制造市场将在未来几年内经历更加快速的增长,其中一份报告预测 2022年至2030年复合增长率为20.8%.

另一份报告预计 2021 年 3D 打印市场价值为 $151 亿美元,并强调到 2026 年 24% 的进一步潜在增长,达到惊人的 $445 亿美元。

3D 打印的巨大增长潜力部分得益于其在解决现实问题中的实际应用。例如,在最近的大流行期间,3D 打印帮助一些制造商克服了因封锁和边境关闭而带来的供应链和物流挑战。

通过增材制造,制造商能够逐渐减少对传统供应链的依赖,并实现更多的成本节约和可靠性,更好地保护知识产权等。

鉴于增材制造在全球制造业未来转型中的重要性与日俱增,我们在此深入探讨增材制造如何在未来的工业 4.0 中发挥更大的作用,以及土耳其等国家如何制定利用 3D 打印的全面计划以促进其多个产业的发展。

增材制造与工业 4.0 的协同作用

用于推动工业 4.0 的物联网、人工智能、机器人和自动化等技术的激增导致了全球制造业的转型。

因此,借助这些智能技术,增材制造可以变得更加高效、高效和生态友好,因为它们可以 协同增效,将制造业推向更高的高度.

随着增材制造已经融入制造业的各个行业,由于成本更低、生产速度更快,工业 4.0 技术的进一步实施将变得更加容易。

为了帮助各行业为工业 4.0 做好准备,像智能工业准备指数 (SIRI) 这样的中立基准测试工具非常有用,因为公司、政府和行业机构将能够获取有用的信息和工具来识别其工业发展路线图中的差距。

通过 SIRI框架,制造工厂可以利用各种评估模型和评估矩阵来更好地了解其工厂和工厂的当前状态。

这提供了可以改进和改进的领域的更清晰的视图 优先的 离成功的工业 4.0 转型更近了一步。

借助 SIRI 这样的工具,国家和行业可以加快工业数字化转型,距离实现卓越运营又近了一步。

土耳其大力投资 3D 打印作为其未来的一部分

土耳其是一个引人入胜的案例,展示了全球各国如何投资 3D 打印,作为面向未来和转型的一部分。 2019年,土耳其公布了第十一个发展计划,旨在“[土耳其]的长远发展愿景”。

该计划提供了一个基本的发展框架,旨在转变土耳其的“经济结构,保持长期的稳定和可持续性”。

该计划的一部分涉及增强国家的研发和创新能力,以跟上全球数字化转型举措的步伐,而3D打印已被认为是该国技术路线图中帮助其保持竞争力的关键技术之一。

土耳其的增材制造之旅不仅仅始于第十一个发展计划。早在 2014 年,该共和国就在汽车、航空航天和国防、医疗等众多行业中使用了 3D 打印。

到 2020 年,土耳其增材制造市场已占全球行业的 1.3%, 市场规模约为US$300万美元。

如今,土耳其继续大力投资 3D 打印,继续向前推进。今年早些时候,土耳其航空航天工业公司 (TAI) 收购了土耳其国防和航空航天工业 世界上最大的电子束定向能量沉积3D打印机,使 TAI 能够 3D 打印一些世界上最大的钛合金飞机结构。

这是该行业历史上值得注意的实例,正如 TAI 所说,不仅将帮助土耳其“航空航天工业系统的开发、现代化、制造、系统集成和生命周期支持”,而且还将减少对外国制造的依赖。

超过 500 台 3D 打印机 已经在土耳其的制造业中使用,并且由于该国对先进设备、软件、印刷材料和大规模增材制造能力的需求不断增长,预计数量还会增加。

其他国家如 中国、澳大利亚及东盟地区 正在关注土耳其 3D 打印的发展,看看他们如何在不久的将来推进增材制造。

工业 4.0 和增材制造的未来

鉴于持续的 COVID-19 大流行和全球供应链的中断,增材制造显然可以作为帮助数字化转型和提高敏捷性的跳板。

这种灵活性的提高在疫情爆发初期就已体现出来,当时 3D 打印能够 满足紧急需求 用于呼吸器阀门——这是传统制造无法实现的。

这场大流行还促使许多公司关注供应链的弹性,因为他们希望应对供应链中断、通货膨胀加剧和成本上升的问题。

通过结合工业 4.0 和增材制造能力,公司可以期望通过内部生产降低生产成本,并通过更智能的制造和可持续原材料的使用减少碳足迹。

在更广泛的范围内,3D 打印可以帮助全球制造业变得更加高效、环保和可持续。

就土耳其而言,增材制造的日益普及将继续推动更广泛的行业发展。

凭借 SIRI 等行业框架和基准测试工具促进工业 4.0,土耳其处于有利地位,可以实现第十一个发展计划及后续计划中概述的其余目标。这是一个值得关注的国家。

设计有效的成功转型之旅

作为工业 4.0 采用的倡导者,国际工业转型中心 (INCIT) 拥有工具和影响力,可以为土耳其等国家和全球制造商提供支持,帮助他们准备加大工业 4.0 的力度。

要详细了解如何设计成功的转型之旅, 联系我们 了解更多信息。

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信息技术研究所

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