3D列印,又稱增材製造,將在未來幾年持續成長,因為它將在全球製造業的未來發展中扮演關鍵角色。那麼,這對工業4.0意味著什麼?像土耳其這樣的國家是如何利用3D列印來提振經濟的?
3D列印不僅僅是創新領域的一個流行詞。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,該軟體指示硬體逐層沉積材料以創建最終產品;這項看似簡單的技術卻有可能改變整個產業。
有趣的是,使用 3D 列印作為製造工具並不新鮮——它的根源可以 追溯到 20 世紀 80 年代的日本然而,3D 列印在各個行業的應用實際上只是在過去十年左右才開始大幅增長。
在此期間,全球連通性的增強使得製造商能夠更廣泛地分享 3D 創意、技術和列印模板,從而加速整個產業的發展。
例如,2014 年,人們首次在太空中 3D 列印了一個物體,而現在該技術已經取得了多項進步,將使 3D 列印速度提高 10 倍甚至更多。
最近的報告顯示,未來幾年增材製造市場將經歷更快速的成長,其中一份報告預測 2022年至2030年複合年增長率為20.8%.
另一份報告顯示,2021 年 3D 列印市場的價值將達到 151 億美元,並強調到 2026 年將進一步成長 2,414 億美元,達到驚人的 1,445 億美元。
3D列印的巨大成長潛力部分源自於其在解決現實問題中的實際應用。例如,在最近的疫情期間,3D列印幫助一些製造商克服了封鎖和邊境關閉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,從而節省更多成本、提高可靠性、更好地保護智慧財產權等等。
鑑於其在全球製造業未來轉型中日益增長的重要性,我們將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已經制定了全面的計劃,利用 3D 列印來推動其多個行業的發展。
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普及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、高產量和生態友好,因為它們可以 協同發展,推動製造業更上一層樓.
由於積層製造已融入製造業的各個產業,由於成本降低和生產速度加快,工業 4.0 技術的進一步實施將變得更加容易。
為了幫助各行各業做好迎接工業 4.0 的準備,智能工業就緒指數 (SIRI) 等中立的基準測試工具將大有裨益,因為公司、政府和行業機構將能夠獲取有用的信息和工具,以確定其工業發展路線圖中的差距。
透過 智慧產業就緒指數框架,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況。
這可以更清楚地了解可以改進的領域,並且 優先 更接近成功的工業4.0轉型。
借助智慧產業就緒指數等工具,各國和各產業可加速產業數位轉型,朝向實現卓越營運邁進一步。
土耳其大力投資 3D 列印作為未來發展的一部分
土耳其是一個引人入勝的案例,展現了世界各國如何投資3D列印,以此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規劃,旨在成為「[土耳其]具有長遠視角的發展願景」。
該計劃提供了旨在轉變土耳其「經濟結構,以保持長期穩定和可持續性」的基本發展框架。
該計劃的一部分涉及增強該國的研發和創新能力,以跟上全球數位轉型計畫的步伐,而 3D 列印已被公認為該國技術路線圖中的關鍵技術之一,以幫助其保持競爭力。
然而,土耳其的積層製造之旅並非始於第十一個發展計畫。早在2014年,土耳其就已將3D列印應用於汽車、航空航太和國防、醫療等眾多產業。
到 2020 年,土耳其的積層製造市場已佔全球積層製造市場的 1.3%, 市場規模約1500億美元。
如今,土耳其持續大力投資3D列印技術,持續向前邁進。今年早些時候,土耳其航空航太工業公司(TAI)收購了3D列印公司,為土耳其的國防和航空航太工業帶來了巨大的推動力。 全球最大的電子束定向能量沉積3D列印機這使得 TAI 能夠 3D 列印世界上一些最大的鈦航空結構。
這是該行業歷史上值得注意的例子,不僅將幫助土耳其實現「航空航天工業系統的開發、現代化、製造、系統整合和生命週期支援」(正如土耳其航空工業協會所說),而且還將減少對外國製造業的依賴。
超過500台3D列印機 已在土耳其製造業投入使用,而且由於土耳其對先進設備、軟體、印刷材料和大規模積層製造能力的需求不斷增長,這一數量預計還將繼續增長。
其他國家如 中國、澳洲和東協地區 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動積層製造的發展。
工業 4.0 和積層製造的未來
鑑於正在發生的 COVID-19 疫情和全球供應鏈中斷,增材製造顯然可以作為幫助數位轉型和提高敏捷性的跳板。
這種彈性的提昇在疫情初期就已顯現,當時 3D 列印能夠 滿足緊急需求 用於呼吸器閥門-這是傳統製造業無法實現的。
疫情也促使許多公司關注供應鏈的彈性,以因應供應鏈中斷、通膨加劇和成本上升等問題。
透過結合工業 4.0 和積層製造能力,企業可以預期由於內部生產而降低生產成本,並且由於更聰明的製造和可持續原材料的使用而減少碳足跡。
從更廣泛的角度來看,3D列印可以幫助全球製造業提高生產力、環保性和永續性。
就土耳其而言,積層製造的日益普及將繼續推動整個產業的發展。
憑藉智慧工業就緒指數等促進工業4.0發展的產業架構和基準工具,土耳其在實現第十一個發展規劃及未來發展規劃中提出的其他目標方面處於有利地位。這是一個值得關注的國家。
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