增材制造技术促进可持续性发展的四种方式

来源：3D打印商情

一套新的工具——增材制造正对新产品如何推向世界带来转型影响。处于工业4.0前沿的制造公司不仅在制造革命性的产品，而且更快地进入市场。它们也减少了对环境的影响，并远离了旧的、碳密集的制造工艺。眼下已经有许多公司寻求通过增材制造确定一些可以更有效和可持续地生产的零件。

制造趋势推动数字化制造
要了解为什么增材制造在这个时刻是如此关键的技术，首先必须掌握制造业中全球关键的力量所在。

在未来十年内，将有10亿新人进入消费阶层，消费需求将增加30万亿美元，其中大部分增长将来自分散的新兴经济体;这将导致全球制造业的重心发生转变，从而在全球范围内大幅加速需求和货物运输。我们也从经济自由化时代转变为一些国家可能在保护主义趋势中发挥积极作用的时代。全球化的本质正在发生变化，直接影响供应链。

这些力量的结合效应意味着我们的行业需要找到更有创意和更有效的方式来设计、制造和实现新产品，以负责任地满足需求。要以智能和可持续的方式实现这一目标，需要采用新的供应链方法，以及实现该方法的新技术。

增材制造的可持续性优势
我们也处于历史上前所未有的时期，由于几年前还不存在的技术，我们正在经历一波工业和信息创新的浪潮。工业4.0技术，如机器人技术、人工智能和机器学习、自动驾驶、虚拟现实等等，都开始对主流业务产生巨大影响。

增材制造肯定属于以上名单。3D打印曾经是未来主义的一个异象，现在，增材制造已经成为各种公司传统制造工艺的重要替代，它使供应链更加环保。我们现在拥有的工具可以实现前所未有的设计成果和方法，以满足增加的消费。

在可持续性方面，增材制造通常带来四个好处：

1更高效的产品设计
本质上，增材制造的结果是产品设计使用较少的材料。有几个例子。第一个例子是先进的数字化设计工具，它可以实现新的设计功能，如晶格结构，可以用更少的材料创造出巨大的强度。第二，现在，由于增材制造，多个部件通常可以合并为一个，这意味着使用较少的整体材料来制造该产品。

2更高效的制造工艺
大多数传统的制造技术都是减法的，这意味着切割成一块材料或者生产和填充注塑模具。这会产生废料，其中一些可以重新利用，但也有一部分不能。无论如何，即使回收材料，也必须进行再加工。另一方面，增材工艺不涉及模具，也没有雕刻废料。在重复使用剩余材料的能力方面也取得了很大进展。例如，HP 的一款设备对多余粉末的再利用率就高达80％。作为一个行业，我们对材料领域的可持续性创新寄予厚望。

3更高效的供应链
传统上，供应链使用三种物流方式：地面、空中和海洋。增材制造创造了第四种，更有效的方式：云。在这种情况下，云正在用虚拟仓库替换物理存储。

按需打印的能力，而不是一次生产大量零件或产品，然后存储它们，在减少过时成本方面发挥了作用。在不久的将来，公司将以数字方式上传零件设计，并在最接近消费点的全球网络中按需打印，从而减少对碳重载运输方法的依赖。

由于增材制造设施将在全球范围内复制，因此可以设想一个数字物流和物流物流的整合定义未来供应链的世界。

4加速创新和上市时间
最后，由于增材制造允许快速迭代思想而不受传统制造方法的原型设计限制，因此公司可以更快地将产品推向市场、更快地响应人类需求、更有效地使用材料、流程和人员。

展望环保型制造业的未来
通过这些工业4.0创新，我们可以很快就能迎接挑战，为子孙后代创造一个更好、更高效、更环保的行业。少数进步的财富100强企业已经开始带头，将其供应链的部分转换为增材制造，以创造性能更好的产品，减少碳影响，并使整体变得更加灵活。

要应对当今的环境和全球挑战，仍有许多工作要做，但前景和潜力无限。如果更多的领导者和工程师聚在一起学习和理解新工具，并以有意义的方式将它们带入商业，我们就有机会在整个制造业经济中创造效率的阶梯性变革。