零件的数字化趋势及采用3D打印生产备件的优势与应用案例
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3D打印为生产型企业开辟了很多可能性，无论是原型制作还是零部件直接制造，几乎所有行业都可以使用这一尖端技术。上个月，国外家电制造商惠而浦宣布开始使用3D打印来制造过时或停产的部件；而在此前，汽车品牌保时捷早已使用该技术进行稀有配件的生产。我们意识到，3D打印正在成为传统行业响应售后低体量需求、实现按需制造的新途径。
FDM在制作备件方面具有很强的实用性
使用3D打印来制造备件，在很多领域具有迫切性的需求，例如远洋航行中缺少备件，宇航员在太空中缺少备件，军事训练中装备零件损坏，等等情况下，3D打印将凸显无以伦比的作用。
在远洋航行中使用3D打印生产备件已经用于探索
但需要明确地是，3D打印不是批量生产备件，而是按需生产。接下来我们介绍传统备件供应面临的困扰，以及使用3D打印所带来的多方面优势和零部件的数字化趋势。
3D打印将解放库房压力
当前备件生产面临的困扰及3D打印解决方案
1. 对于制造商来说，备件成本可能很高
在传统的供应链中，制造商倾向于批量生产制造备件，这样可以节省生产成本并缩短交付周期。之后，他们会将所有零件存储在中央仓库中以降低库存成本，但这会导致交货时间延长；或者他们将零件保留在区域仓库中以确保快速交付给客户，但这样会使库存成本倍增。
有时配件可能在全球间传递，飞机配件尤其如此
重要的是，有些零件在仓库中储存了很长时间才用到，而有些备件则从来都用不到。这些部件主要是一些面临淘汰的和小批量生产的部件。厂家无论重新制造，还是采用传统的方式定制，都会涉及到制造零件所需的所有工具，除此之外，人力成本和维护成本也非常昂贵。
2.对产品定制和快速交货的需求不断增长
由于电子商务的推动，客户如今拥有无数的购买选择，它刺激了对更加个性化或定制化产品的需求。良好的客户体验更多地归功于公司提供的服务质量，而不仅仅是产品本身。在满足客户需求的过程中，提供专业、实用和定性的服务，对培养客户忠诚度具有重要意义。
宝马mini定制化汽车内饰采用3D打印制造
货物交付的及时性是影响客户体验的最重要因素之一，客户希望他们的订单在一两天甚至更短的时间内交付。同时，他们还需要端到端的支持，如通过数字渠道进行实时和最新的货运跟踪。这些需求的增长，使传统的备件供应方式跟不上发展的节奏。
3. 零件数字化趋势及3D打印备件解决方案
3D打印是一种经济高效的制造手段，它为众多行业带来了很多契机，大规模定制便是最大优势之一。当制造商对那些已经无法再找到的零件产生需求时，3D打印的定制化便展现出其优势。
3D打印可实现按需制造
3D打印通过将零件数字化，并通过临近客户所在地3D打印直接制造来降低运输成本，从而消除高库存及所带来的成本问题。基于数字化生产条件下的去库存正在成为一种新的解决方案。同时，增材制造不涉及任何工具或生产线，因此非常适合按订单生产的策略，不会延长交货时间。此外，3D打印同时解决了备件供应链的问题。(国外已经出现了在线的零配件模型商城)
3D打印将彻底改变零配件的供应方式
借助3D打印，按需获得部件，正在受到越来越多零部件供应商的重视。而3D打印服务商数量的增长，也使本地化生产的可能性能够逐渐成为现实。当前，采用3D打印制造产品备件，已经在汽车修复、家电生产，甚至工装工具以及各类型的机器设备中获得使用。
采用3D打印制造产品备件应用案例
惠而浦
美国跨国家电制造商惠而浦与新加坡Spare Parts 3D达成增材制造合作关系，一同致力于将惠而浦的零件数字化，以应对零件过时和部分短缺问题。实际上，当前很多制造商都在将其零件目录数字化，以应对数据丢失，并实现零件和材料的并行设计和制造。
惠而浦3D打印备件
惠而浦公司生产大量的家电产品，因此拥有庞大的零件目录。各种机器的淘汰导致产品备件无法一直生产，3D打印能够使惠而浦以更低的成本按需生产足够的产品备件。
保时捷
3D打印也是制造汽车备件的理想选择。对于老款车型来说，尤其难以找到零件备件。但是结合3D扫描、逆向建模和3D打印，可以直接生产汽车的稀有备件。
保时捷959
保时捷曾推出多款经典车型，如356、959以及Carrera GT等等。为经典古董车更换零件一直都很困难，因为车辆本身就是限量销售，部件更是稀少。2018年，保时捷提出为一些经典车型制造限量的3D打印零部件，目前总计推出9种3D打印零部件，且正在检验能否制造20种或更多。
3D打印生产的经典车型配件
对于经典车型来说，制造全新部件成本高昂且效率低下，这就推动了3D打印的进程。3D打印的部件必须符合原始部件的要求，还必须通过出厂测试。
戴姆勒
戴姆勒是梅赛德斯-奔驰的母公司，其商用车部门将3D打印技术完全整合到了汽车开发和零部件批量生产的工作流程中。该公司每年为各个部门生产超过10w个原型零件，并利用3D打印为奔驰卡车按需提供备件，满足客户更换零件和小批量生产的需求。
3D打印生产的戴姆勒巴士塑料备件
奔驰卡车金属3D打印配件
戴姆勒公司推出了数字仓库计划，任何可以进行3D打印的零部件都将存储在数字仓库中以便根据需要快速打印。按需3D打印意味着像戴姆勒这样的公司将不再需要保持库存，这同时也省却了更多的维护成本。作为计划的一部分，戴姆勒将邀请技术人员和使用3D打印备件的客户给予反馈，公司将收集零件的性能数据，并确保未来的不确定需求。
大众
大众汽车已经将3D打印深刻应用到了汽车制造的生产线，我们已经提到过大众旗下的奥迪如何使用3D打印，如今他们不仅使用该技术加速研发，也用来制造备件。
奥迪W12发动机的金属3D打印水接头
2017年，该公司透露了试点3D打印备件计划的细节。同年，该公司的豪华汽车品牌奥迪和保时捷展示了他们对3D打印“按需复制”的推动。如此可以看出，汽车制造商是真正在不同层面上充分利用3D打印。
END
正如这些案例所展现的，3D打印用于备件生产主要用于汽车领域，但它的应用完全可以拓展，就如惠而浦用于家用电器零件的生产一样。3D打印生产备件，对所有行业的制造商来说都是有前途的。
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原文始发于微信公众号（3D打印技术参考）：零件的数字化趋势及采用3D打印生产备件的优势与应用案例