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Two Bit:制造技术升级驱动供应链变革
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产品: 浏览次数:41Two Bit:制造技术升级驱动供应链变革 
关键词: Two Bit Two Bit Two Bit
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最后更新: 2019-12-26 15:16
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 Two Bit:制造技术升级驱动供应链变革


增材制造俗称“3D打印”,它是基于“离散—堆积”原理,结合三维形状数据直接制造零件的技术。增材制造技术可以加快制造速度,缩短制造周期,进而提高响应型供应链的实际响应能力。


那么,3D打印是怎么加快制造速度的呢?首先,3D打印可以直接制造零件,它在制造小批量的、结构比较复杂的零件上具有较大优势。例如,3D打印已经广泛应用于飞机、高铁等高端装备的关键零部件制造。其次,3D打印还可以广泛应用于模具制造,能够有效地提高模具制造效率。例如,利用3D打印可以在数小时内制造出注塑模具、压铸模具和吸塑模具等。


利用3D打印制造的随型冷却模具可以生产出更加均匀的零件,避免因冷却速度不均而导致的零件缺陷。这有效地提高了产品研发设计效率,缩短了产品设计周期。一旦缩短了产品的设计周期,特别是缩短了模具制造和个性化复杂零件的制造周期,个性化、小批量的产品定制就能得到普及,响应型供应链在制造环节的短板就可以得到弥补。


目前,增材制造技术应用实践已经获得了重大进展。随着技术的进步,3D打印装备及工艺水平也会不断进步,其在模具制造及零部件制造方面的应用将会得到普及。当下,3D打印已经开始对供应链的变革产生影响,它对供应链变革的驱动值得期待。


新材料技术与供应链


制造业的升级往往基于新材料的出现和材料科学的进步。例如,机械制造业的进步得益于金属材料的进步,电子电器制造业的发展得益于半导体材料的进步。新材料技术的进步对供应链的变革有着非常重大的影响和意义。


首先,新材料技术的进步将会使3D打印得到更广泛的应用。目前,3D打印材料主要包括塑料、金属材料、陶瓷材料和生物材料等。随着高分子材料技术的发展,更多类型的塑料将符合3D打印的要求,理论上几乎所有塑料制品都可以采用3D打印的方式来生产。例如,碳纤维增强塑料和玻璃纤维增强塑料使“以塑代钢”“以塑代木”变成了趋势。


其次,新材料技术的进步将会推动产品的更新换代,并推动产品的创新。例如,半导体技术以及纳米技术的进步支撑着微电子领域的“摩尔定律”,推动计算机、智能手机等电子产品快速地更新换代。例如,石墨烯材料带来了“超级电池”研发的成功,有效地解决了新能源汽车充电时间长及电池容量不足的问题。新材料技术的进步能够助推3D打印的发展,进而推动生产发生变化以及供应链形态的变革;新材料技术的进步可以推动产品创新,进而重构产品的供应链结构。这些都对供应链变革有着非常重大的影响和意义。


虚拟制造技术与供应链


虚拟制造技术将是未来供应链实现智慧化的关键技术,对供应链变革有着重要的意义。虚拟制造是指在产品设计阶段,通过计算机仿真对设计、制造等生产过程进行统一建模,模拟出产品制造的全过程,进而分析产品制造过程与产品设计之间的相互影响,以此准确地预测产品性能和制造成本。它能够在配置生产资源、压缩开发周期、降低生产成本、提高生产效率等方面发挥作用。


虚拟制造技术是指计算机辅助设计、呈现虚拟制造场景的计算机仿真、制造过程管控的数学建模等方面的技术。虚拟制造技术已被应用于飞机、汽车等高端离散型制造行业。例如,波音公司应用虚拟制造,使新飞机的开发周期得到了大幅缩短;各大汽车企业通过虚拟制造系统,使新车研发周期从几十个月缩短到了几个月。虚拟制造技术可以应用于消费者定制的仿真设计,可以应用于订单交付过程的模拟,甚至可以对供应链的全链条运行进行仿真模拟。未来,供应链的运行结果如何,完全可以先在供应链仿真系统里面进行预演,得出的相关结果(数据)再指导现实状况的改善。


柔性生产线技术与供应链


以用户为中心的响应型供应链能够快速响应多品种、小批量的生产要求,能够应对终端客户需求的波动。那么,现行的大规模生产方式如何转变,才能够满足多品种、小批量的生产需求呢?柔性生产线技术是实现这一转变的关键技术。目前,柔性生产线一般是依据多种生产模式的需要,把多台可以调整的专用机床连接起来,并通过计算机系统和自动化传送带的辅助所构成的生产线。


柔性生产线可以进行不同单品生产的快速切换,以实现多批次、小批量的生产。目前,“工业4.0”、智能工厂等热点话题的不少具体内容,都是在研究如何打造柔性生产线。以汽车总装生产线为例,如何只通过一个批次就实现不同车型的总装生产,这非常考验生产线的灵活性和协调能力。笔者近几年多次到几家主流汽车制造厂参观考察,发现工厂里的工艺装备的自动化程度很高,各种自动化设备、机器人被应用到生产线上,可以灵活高效地完成汽车柔性装配。


柔性生产线不一定都是自动化流水线,在不同的场景下,只要能够根据客户的订单需求快速切换不同产品的生产的都是柔性生产线。柔性生产线主要考验两个方面的能力:一是围绕订单要求进行生产线切换和调节的能力;二是响应生产计划的物流组织能力。随着技术的进步,柔性生产系统、柔性生产线将会普遍被应用于制造业,这将有效地提高供应链的灵活性。

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