未来的增材制造

2022 年 10 月 19 日 | 阅读时间：5 分钟

制造业一直是一个以创新和技术发展为驱动力的行业。看看制造业是如何发展的，并了解未来的发展前景，以便为未来做好准备。
 

简史和最新趋势

制造业正在经历新一轮的变革。随着技术进步的加快，许多不同领域也开始采用创新技术，制造业也不例外。这些进步背后的驱动力是多方面的--从效率和成本效益到环境和社会学。要掌握制造业的最新趋势，包括为未来做好准备，了解背后的动力和未来的道路都是关键所在。

在本文中，我们将回顾制造业的过去、现在和未来，让您更好地了解制造商的未来，包括增材制造 在未来的定位。
 

塑造行业的重大变革

自 18 世纪工业革命以来，制造业经历了数次重大转变和迭代，才有了 21 世纪的创新发展。以下是塑造这一行业的重大变革的简短总结：

工业革命

工业革命见证了蒸汽机、纺织业的纺纱机和动力织布机以及炼铁业的焦炉等机器的发展和完善。这种创造性时代所带来的兴奋和创新，开始了向大规模生产的转变，要求劳动力占据工厂，生产率成为首要问题。

装配线

Ransom E. Olds 于 1901 年为装配线申请了专利。它专注于利用他所掌握的资源提高运营效率，将生产率提高了 500%。不久之后，亨利-福特找到了进一步改进流水线模式的方法，他采用了移动平台，并将生产重点放在单一产品上：T 型汽车。这不仅提高了生产流程的效率，还减少了浪费--这仍然是当今制造业创新的两大动力。

统一装配线

别克在 1919 年创建统一装配线时延续了这一高效理念，每天可生产 1300 多辆汽车，成为头条新闻。通过在统一流水线上建立一个设计精巧复杂的传送带系统，别克在保持质量标准的同时大大降低了成本。

精益生产

丰田在 20 世纪 40 年代开发了精益生产方法，该方法侧重于识别和消除浪费，以改善生产流程。20 世纪 70 年代，精益生产模式被全球企业所采用，如今，从电子、航空航天到医疗保健、建筑和食品等各行各业都在继续将其作为现代制造战略的基础。

机器人

对制造业产生巨大影响的最新趋势是利用机器人技术实现许多流程的自动化。在 20 世纪和 21 世纪，机器人技术以更多的方式逐步融入到制造业的运营中。自动化软件已被用于优化工厂的规划、沟通和管理，而机器人机器本身也在不断被创造出更强大的功能，以帮助生产运营。

机器人技术是企业摆脱传统制造业的最大飞跃。国际机器人联合会报告称，2020 年全球将有 270 万台机器人在工厂工作，比上一年增长 12%。这一进步在智能制造时代达到了顶峰。

在所有这些制造技术的发展过程中，将性能提升到更高水平的基本原则一直是创新的核心。正是我们不断超越前人、不甘于现状的决心，推动了这些激动人心的技术的发展。时至今日，我们仍然着眼于未来，探索塑造未来的前沿技术的可能性，例如增材制造 。
 

智能制造的未来

现代技术的发展有许多趋势，这些趋势将塑造智能制造的未来格局。这些发展的核心是机器人技术和人工智能（AI）的持续和广泛应用，随着时间的推移，人工智能吸收的数据越来越多，其准确性和预测性也越来越高。当与协作机器人（cobots）搭配使用时，这些数字技术已被确定为提高制造运营生产率的一个显著促进因素。事实上，德勤 2019 年的一项研究发现，在 2015 年至 2018 年期间，智能工厂实践的早期采用者的生产率提高了 3.3%，从而降低了成本，增加了产出，实现了更好的底线数据。

据《福布斯》报道 增材制造是该行业未来十大发展趋势之一。不过，使用3D 打印 进行大规模生产并不仅仅是未来的一个概念性想法。如今，制造业正在实际应用这一技术。随着越来越多的公司采用这种不断发展的技术，它的进步和发展只会越来越快。

3D 打印 不仅是推动工业制造发展的关键领域之一，而且还能与其他未来趋势相结合，并促进这些趋势的发展。其中最大的趋势之一就是可持续发展。人们对可回收和可重复使用产品的需求大幅增加，这促使制造商探索如何减少浪费，同时制造出高效的产品和零件。

增材制造 是对可持续发展影响最大的生产方式。有了增材制造 ，企业可以简洁地批量生产产品或零件，以满足需求--减少剩余、存储需求和废品数量--同时材料损耗量也大大低于传统的减法生产技术。

产品和零件设计中的数字模拟远非一种新的制造方法。现在，产品开发主要是以虚拟方式进行的，这使得工程师们能够突破创造的界限，实现在传统制造实践限制下无法实现的设计。数字化设计和开发方法与 3D 打印工艺相得益彰。简单地说，计算机辅助设计（CAD）指导 3D 打印机生产出设计的精确物理模型。

增材制造 也是一种受青睐的原型制造方法，因为它能减少浪费和费用影响。它允许企业在开发过程中制造和测试多个版本的产品，成本大大低于传统制造方法。因此，3D 打印 被视为航空航天、汽车和新空间等实验性行业的智能制造选择。

制造业工作岗位的未来

德勤（Deloitte）在其《2018 年全球人力资本趋势》中的研究结果表明，自动化可能正在改变制造业，但它并没有减少该领域的工作岗位数量，而只是改变了这些岗位。该报告推测，制造业对工人的需求非但不会减少，反而会需要不同类型的工人--那些掌握数字技术专业技能、能够支持和推动现代制造业生产流程的工人。

同样，增材制造 也是一个有力的例子，说明技术熟练的专业人员如何将自己的能力带入一个仍在不断扩大的行业。无论是生产设计和虚拟仿真、先进的机器操作还是工程知识的应用，3D 打印 等领域都需要具备各种技能的工人，才能成功地制造出零件和产品。

迎接并准备迎接制造业的未来

制造业是一个不断发展的领域。为了保持竞争力，制造商需要跟上行业的变化，采用最新的数字技术，努力提高运营效率。对许多企业来说，这意味着要采用反映最新大规模生产方法的生产设备，同时要为员工配备熟练掌握操作技能的训练有素的技术人员。 

一个有效的方法就是升级现有设备。设备升级整合是平衡初始成本的好方法，因为这意味着您的员工可以继续使用他们熟悉的机器，同时为将先进的生产技术融入生产流程提供了可能。

现在，您越多地接受自动化、机器人和3D 打印 等最新趋势，随着这些技术在大规模生产中的普及和应用，您就越容易跟上行业的步伐。

为制造业的未来做好准备的最佳方式，就是在其发展过程中勇于迎接挑战。最新趋势的早期采用者可以从领先的游戏中获益，因此不要等着被抛在后面，不得不迎头赶上。拥抱当今最先进、最令人兴奋的技术（如增材制造 ）将使您在未来的制造业中如鱼得水。
 

Autor：Fabian Alefeld