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3D打印大规模定制生产离我们还有多远?

时间:2017-11-06 15:41    来源: 中国3D打印网     作者: 佚名
智能制造看似遥远,其实先行者已经在忧患意识的驱动下有了诸多探索。今天给大家分享SAP中国总经理李强在“甦盛典 新物种商业Talk2017”上 的演讲。



1999年财富500强上榜的企业到今天已经有50%的企业已经消失了,而预计到2025年将会有40%的企业也不复存在了。注意,这里讲的是消失和不复存在。因为很多企业因为技术变革并购重组破产和拆分。

是什么推动了这一系列的变化?六大数字化科技将彻底颠覆传统的制造业,并且让传统的制造业进入一个指数级增长的时代。

1. 高性能计算,今天一台手机的运算能力已经超过十年前一台服务器效率。

2. 人工智能有很多话题,待会儿会讲到,所以我就不展开讲了。

3. 传感器,我们很快会进入一个万亿级传感器的时代,所有的物、设备、车辆,甚至人员都会被传感器连接在一起,传感器成本在大幅降低,传感器的效率和体积在,效率在大幅提升,体积在快速减少,这些都会彻底改变制造业,我们让产业工人,设备、装备能够连接在一起。

4. 机器人将彻底改变我们作业模式,一方面让车间更加智能,全自动化,另外也会衍生出柔性制造,来推动我们的个性化定制。当然,还会涉及到我们生活的每一个方面,它肯定不仅仅家庭方面的机器人。

5. 人机协同,无论是AR还是VR,包括现在最热门的脑机接口的科技,都会直接的把人和物连接在一起,大幅提升效率。

6. 众包。我们现在谈的比较多的有点类似于另外一种分享的经济,未来的生产将越来越以小的单元,碎片化分布到各个领域。我们看到今天在硅谷很多软件的公司承接新的项目的时候,它会通过社交媒体的形式把设计,代码编写,测试分包给越来越多的企业。今天有75%的500强在用众包技术来进行研发和设计的相关工作,预计到2025年可能有50%的雇员将不会是长期的雇员,众包将是未来生产活动展开的重要形式。

这一系列科技将会推动传统的制造业向三个典型的趋势去发展。

第一,大规模的定制

定制并不难,只要你支付足够的成本,但是大规模定制将和传统的制造业不一样,将向服务的转型以及分布式制造。

传统流水线制造大幅提升的效率,但是定制化成本很高。我们怎么能在确保成本没有大幅上升,交货效率得到提升的情况下满足用户的个性化需求?

今年三月份,新任美国总统在美国白宫接见了哈雷摩托管理层,哈雷摩托今天是美国制造业转型的典型。

哈雷摩托是一个美国传统的经典品牌,但是在过去几十年用户年龄老化非常严重,被日系品牌打击的非常厉害。它们做了一些变化来应对这样的挑战,把现有的产线进行了大规模的重构,大量的使用了机器人,制造了柔性的生产线,所谓柔性生产线,就是一条生产线能够生产不同型号的产品,给用户提供了高达1700多种的选项,来进行定制,

这一切改了之后,它们能在90秒时间生产一辆摩托车,交货时间从原来的21天缩短到6小时。彻底改变了哈雷摩托制造效率,而且人员成本也得到了大幅降低,生产面积也得到缩减。这是典型的大规模定制转型的案例。

第二,制造向服务的转型

传统的以制造为中心的企业是生产产品,根据产权比成本,物流成本加上一定的利润,以销售产品来获取利润。产品卖出去之后基本上不干预产品的使用过程和运营的效果,只是当产品出现问题提供运维和维保。

但是制造向服务转型最典型的一个趋势,厂家不靠出售产品获利,而是通过产品的交付,根据产品使用的数量和效能按服务进行收费,最典型的就是从一个产品的供应商变成服务的供应商,参与产品的运营,我们了解产品实时使用的状况,通过大数据形式实时的了解产品运营的状况,提供运维检修的方案。

VVESTAS,这是全球最大的风机制造商,但是它并不满足于这个,它同样设计一个战略,要成为全球最大的风机服务提供商。2016年VESTAS年报,服务订单已经超过了产品制造的收入。以工程机械为例,中国制造基本上占据了全球绝大多数的市场,但是服务收入占比只有15%以内。而行业的领头羊卡特比格高达60%,小松高达百分之四十几。

VESTAS如何完成从制造到服务的转型:通过大量预制传感器对设备改造,实时了解风机在用户端现场使用的情况;这些大数据被拉取到云端之后,通过人工智能计算的方式来预测这台设备可能出现故障的时间;然后提供预防性检修。这样运营的效率将会大幅提升。

它们也按照确保风机正常运行的效率来向客户收取费用,而不是零部件更换的方式。但是在解决过程中新的科技会得到大量应用,无论是无人机,无论是人工智能,还是全球化供应链的管理。

第三、分布式制造

这个趋势可能对整个制造业冲击是颠覆式的。

集中式制造是典型,比如离散制造传统的机械加工,我们把所有的原材料、部件从全球 各地运到装备中心,以汽车为例,所有配件会运在当地进行集中生产,但是物流的周期和生产周期非常长,因此对市场反应速度相对比较慢。

什么是分布式制造?分布式制造最大的推动技术是3D打印的跨时代的发展。我们在用户的就近区域建立3D打印工厂,就地生产,而不需要把所有的原材料通过物流体系送到客户端,并且用网络等方式进行产品设计和研发,它能够灵活的满足客户的要求,并且能够做到柔性制造。

事实上,今天3D打印已经覆盖到我们所有的衣食住行。

第一,阿迪达斯做的3D打印球鞋,通过扫描足的形状来定制鞋子。

第二食物的打印。它们把食物液化作为打印的原料,可以根据自己设定打印制作任何口味:川菜、粤菜,不同的营养成分,甚至不同的热量,来定制食物。

第三,住房。现在在美国,包括在阿联酋一些标志性建筑开始引入3D打印了,它不仅仅打印墙体,它能一次性打印涉及到的所有管道和线路。

第四,人体打印,目前对软骨组织骨骼类打印基本上可以做到,在实验室里很快我们就完成对人体器官的打印。它可以把我们患者细胞进行培育的方式,以细胞作为打印的原料,来确保没有任何的排异。肝脏的打印,在未来三五年内就会实现。想象一下,可能过了五年之后,白酒促销的广告会发生巨大的变化,买10箱茅台赠送一张3D肝脏打印券。

人工智能是推动3D打印发展巨大的动力,因为人工智能在新材料,特别3D打印材料研发上取得了巨大的突破。今天能够用于被打印的原材料900多种,但是在当我们利用人工智能技术做新材料的研发,可能在未来的两年之内会有超过两万种的原材料。无论人体的还是其他类的,各种强度将发生巨大的变化。

3D打印技术革命性发展对制造业造成多大的冲击呢?UPS,这是一家传统的物流企业。它跟SAP合作做什么,在全美建立了30多个3D打印工厂,按照计划未来五年将在全球建立几千家3D打印的工厂。这些工厂在做什么?它们目前只是提供核心部件和一些实验性产品来打印。但是随着科技的发展,可能会延用到更多的领域,会适用到所有的制造。

UPS在全美目前建立的30个打印中心,用户可以根据自己的要求,通过众包的形式来设计需要的产品,包括使用的原材料的特性,而这所有的设计图纸加上对原材料特性的要求会形成一个数字化的物料清策,物料清策会发到当地的打印工厂。

比如硅谷制造一个产品,传统的方式把所有的零部件全部通过物流的方式运送到当地进行生产或者组装。但是在分布式制造,这一切发生了变化,这是一个数字化供应链,只要把原材料的设计的要求、特性发送到当地的3D打印的工厂,它们就能够快速的打印出来,而这一系列对于整个传统供应链完全是重构。

今天只是打印某些关键的部件,但未来能打印越来越多复杂类的产品,而且所有的产品都将是个性化定制的,而所有的制造都是在就近完成的,因此它能够快速的交付给最终的客户。

成本得到了大幅的降低,这就是3D打印对未来分布式制造带来的颠覆性的影响。

在未来,对于中国这样一个制造业大国而言,我们如何利用先进的科技,完成从制造向服务的转型,完成从大规模制造向大规模定制的转型,能够为消费者提供定制化的商品,如何在全球布局我们分布式工厂,及时的在本地交付我们的产品,如何利用人工智能的技术推动新材料的研发,来改变我们生产的工艺和流程,这将是数字化制造未来我们面临的所有的机会和挑战。

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