3D 列印(也稱為積層製造)將在未來幾年發展,因為它在全球製造業的未來中發揮關鍵作用。那麼,這對工業 4.0 意味著什麼?
3D 列印不僅僅是創新界的一個流行詞。在工業領域,3D 列印或積層製造涉及使用電腦輔助設計 (CAD) 軟體,指示硬體逐層沉積材料以創建最終產品;一項看似簡單的技術,有潛力改變整個產業。
有趣的是,使用 3D 列印作為製造工具並不新鮮——其根源可以是 追溯到1980年代的日本然而,3D 列印在各行業的使用實際上只是在過去十年左右的時間裡才大幅增長。
在此期間,全球互聯性的增強使得製造商能夠更廣泛地共享 3D 創意、技術和列印模板,加速了整個產業的發展。
例如,2014年,首次在太空中3D列印了一個物體,而該技術已經取得了多項進步,將使3D列印速度提高10倍或更多。
最近的報告表明,積層製造市場將在未來幾年內經歷更快速的成長,其中一份報告預測 2022-2030年複合成長率20.8%.
另一份報告預計 2021 年 3D 列印市值為 $151 億美元,並強調到 2026 年 24% 的進一步潛在增長,達到驚人的 $445 億美元。
3D 列印的巨大成長潛力部分得益於其在解決現實問題中的實際應用。例如,在最近的大流行期間,3D 列印幫助一些製造商克服了封鎖和邊境關閉所帶來的供應鏈和物流挑戰。
透過積層製造,製造商能夠逐漸減少對傳統供應鏈的依賴,並實現更多的成本節約和可靠性,更好地保護智慧財產權等。
鑑於其在全球製造業未來轉型中的重要性日益增加,我們在此深入探討增材製造如何在未來的工業 4.0 中發揮更大的作用,以及土耳其等國家如何制定利用 3D 列印的全面計劃以促進其多個產業的發展。
積層製造與工業 4.0 的協同作用
用於推動工業 4.0 的物聯網、人工智慧、機器人和自動化等技術的激增導致了全球製造業的轉型。
因此,借助這些智慧技術,積層製造可以變得更有效率、更有效率和生態友好,因為它們可以 協同增效,將製造業推向更高的高度.
隨著積層製造已融入製造業的各個產業,由於成本更低、生產速度更快,工業 4.0 技術的進一步實施將變得更加容易。
為了幫助各行業為工業4.0 做好準備,像智慧工業準備指數(SIRI) 這樣的中立基準測試工具非常有用,因為公司、政府和行業機構將能夠獲取有用的信息和工具來識別其工業發展路線圖中的差距。
透過 SIRI架構,製造工廠可以利用各種評估模型和評估矩陣來更好地了解其工廠和工廠的當前狀態。
這提供了可以改進和改進的領域的更清晰的視圖 優先的 離成功的工業 4.0 轉型更近了一步。
在SIRI這樣的工具的幫助下,國家和產業可以加快工業數位化轉型,距離實現卓越營運又更近了一步。
土耳其大力投資 3D 列印作為未來的一部分
土耳其是一個引人入勝的案例,展示了全球各國如何投資 3D 列印,作為面向未來和轉型的一部分。 2019年,土耳其公佈了第十一個發展計劃,旨在「[土耳其]的長遠發展願景」。
該計劃提供了一個基本的發展框架,旨在轉變土耳其的「經濟結構,保持長期的穩定和可持續性」。
該計畫的一部分涉及增強國家的研發和創新能力,以跟上全球數位轉型舉措的步伐,而3D列印已被認為是該國技術路線圖中幫助其保持競爭力的關鍵技術之一。
土耳其的積層製造之旅不僅始於第十一個發展計畫。早在 2014 年,該共和國就在汽車、航空航太和國防、醫療等眾多產業中使用了 3D 列印。
到2020年,土耳其增材製造市場已佔全球產業的1.3%, 市場規模約為US$300萬美元。
如今,土耳其繼續大力投資 3D 列印,並繼續向前發展。今年早些時候,土耳其航空航太工業公司 (TAI) 收購了土耳其國防和航空航太工業 世界上最大的電子束定向能量沉積3D列印機,使 TAI 能夠 3D 列印一些世界上最大的鈦合金飛機結構。
這是該行業歷史上值得注意的實例,正如 TAI 所說,不僅將幫助土耳其“航空航天工業系統的開發、現代化、製造、系統集成和生命週期支持”,而且還將減少對外國製造的依賴。
超過 500 台 3D 列印機 已經在土耳其的製造業中使用,由於該國對先進設備、軟體、印刷材料和大規模增材製造能力的需求不斷增長,預計數量還會增加。
其他國家如 中國、澳洲及東協地區 正在關注土耳其 3D 列印的發展,看看他們如何在不久的將來推進積層製造。
工業 4.0 和積層製造的未來
鑑於持續的 COVID-19 大流行和全球供應鏈的中斷,積層製造顯然可以作為幫助數位轉型和提高敏捷性的跳板。
這種靈活性的提高在疫情爆發初期就已體現出來,當時 3D 列印能夠 滿足緊急需求 用於呼吸器閥門-這是傳統製造無法實現的。
這場大流行也促使許多公司關注供應鏈的彈性,因為他們希望應對供應鏈中斷、通貨膨脹加劇和成本上升的問題。
透過整合工業 4.0 和積層製造能力,企業可以預期透過內部生產降低生產成本,並透過更智慧的製造和永續原材料的使用減少碳足跡。
在更廣泛的範圍內,3D 列印可以幫助全球製造業變得更有效率、環保和永續。
就土耳其而言,積層製造的日益普及將繼續推動更廣泛的產業發展。
憑藉 SIRI 等促進工業 4.0 的產業架構和基準測試工具,土耳其處於有利地位,可實現第十一個發展計畫及後續計畫中概述的其餘目標。這是一個值得關注的國家。
設計有效的成功轉型之旅
作為工業 4.0 採用的倡導者,International Centre for Industrial Transformation (INCIT) 擁有工具和影響力,可以為土耳其等國家和全球製造商提供支持,幫助他們準備加大工業 4.0 的力度。
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