增材制造的业务创新

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创新英国的罗宾·威尔逊讨论了AM技术的新项目和日益增长的商业影响

几十年来,增材制造在许多行业的快速原型制作中发挥了关键作用,而几年前围绕以消费者为中心的3D打印“革命”的炒作提醒我们,该技术绝不是灵丹妙药,但AM仍有创新需求和新的增长领域。与其支持基于“即插即用”3D打印神话的过度炒作的承诺,对AM的投资需要支持具有明确影响和商业案例的开发-为可行的应用程序提供令人信服的商业利益和明显的竞争优势的想法和创新。

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宝马i8跑车与金属3D打印部件

为了弥合研究和工业之间的“死亡之谷”——这一鸿沟在AM中尤其广泛——企业家和组织需要接受挑战,从商业角度看待创新,以确保有令人信服的理由支持在技术、设备和技能开发方面的必要投资。虽然我们在资助项目时承担风险,但创新英国的评估过程确保,只有那些最能证明自己拥有强大知识基础、有足够大的可行市场需求、商业主张时机合适的团队才能获得资助,将他们的想法转化为新产品,通常也会转化为新业务。

目前AM技术需要进一步以商业为主导的创新的一个领域是改变与该技术相关的昂贵且主要是手工的后期制作过程,例如去除多余的粉末和支撑结构,或最终的检查和测试。对于成本相对不重要的一次性原型来说,这个繁琐的过程是可以容忍的,但对于生产应用程序来说,情况就不同了。众所周知,后期处理成本可能是采用的巨大障碍,特别是在为数百或数千个生产运行创建最终用途组件时。从字面上讲,在am生产的零件上平滑粗糙边缘所需的时间和费用通常是令人望而却步的,这已被证明是该技术许多商业案例的失败原因。通过资助旨在通过自动化加速这一过程的项目,我们已经看到了新的方法,我们希望这些方法将使AM更容易获得,更可行,适用于更广泛的企业和行业,用于直接制造。

例如,一个项目联盟正在开发一个自动化生产单元,其中机器人接收am生产的部件,并根据直接从组件设计规范中获得的软件指令,将其通过一个或多个自动化加工过程。这加快了加工过程,消除了昂贵且可能不一致的手动台架工作的需要,并确保所需的加工过程从组件设计阶段开始就得到了适当的考虑。创新的核心在于了解表面粗糙度和精加工的基本机制和化学成分,以及开发自动化的规范、硬件和软件。

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后处理并不是AM中唯一具有业务创新空间的领域。传统上,AM生产受到机器尺寸的限制。即使随着技术的进步和机器变得越来越大,构建围护结构越大,AM的成本也就越高。这限制了用AM制造更大结构的可行性,限制了应用于相对较小的组件——以毫米和厘米而不是米为单位。我们目前资助的一些项目正在努力扩大AM的规模,目标是使用该技术制造更大的结构——长度超过一米,而不会破坏银行。

AM成为建筑行业的支柱可能还需要几年的时间,但现在发生的创新和投资已经在帮助推动这一趋势。在增加其规模和规模能力和发展其生产混凝土和其他结构材料的能力之间,AM改变建筑工艺的时间不会太长。我们正在资助建筑领域的几个AM项目,从墙板的高性能结构,到大型制造技术,包括精确的自动浇注——或更准确地称为“沉积”——混凝土,以最终形状创造大型结构构件,而不需要预制模塑板。

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电子产品也是如此。虽然多功能AM仍然主要是学术研究的储备,但我们已经看到企业家开始研究可打印的电子产品。他们正在开发具有商业可行性的组件,在打印过程中嵌入导电性能,潜在应用于医疗设备、线束和一系列工业传感器应用。

随着AM继续发展,超越其原型技术的根源,成为一种可行的和具有成本效益的直接制造手段,其商业案例继续获得力量。虽然在健康和医疗应用、航空航天和工业设备方面有越来越有吸引力的即时增长机会,但商业主导的创新也将AM带入了包括建筑、消费品和电子产品在内的新领域。

AM的业务影响正在增加。它正在扰乱供应链,帮助企业创造更好、性能更高的产品,并催生出大量专业硬件、软件、咨询和商业服务——所有这些都在支持经济,并缩小研究与工业之间臭名昭著的差距。

罗宾威尔逊-创新英国高价值制造业的创新领导

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