英国：通过3D打印分布式制造实现循环经济

来源：3D打印商情

随着3D印刷业的变革，随着商业模式和供应链的转变，经济不可避免地也会受到影响。英国研究人员在最近发表的《循环经济中的可持续生产：再分布制造的商业模式》中讨论了这些问题及他们发现。

研究人员列出了正在产生影响的新技术元素，例如机器人技术和物联网，再加上诸如劳动力成本和英国经济之类的本地化问题，以及气候变化之类的全球性重大问题。再分布制造（RDM）的概念和研究是使用IDEF（功能建模的Icam DEFinition）描述的基础上发展起来的，可作为在消费品行业中实施RDM概念的指南。

分布式制造模型
不可否认，随着颠覆性新技术的出现，许多公司的商业模式正在发生变化，这意味着要进行调整，并且通常要从可能已经使用数十年的更传统的方法过渡。作者指出，“当前的制造业模式正在发生变化”，他们意识到大数据与消费品之间的联系。

最终，他们的新模式可以帮助公司从大规模生产演变为更具定制性，更针对客户的服务。研究人员强调，制造商在开始集成RDM流程时将需要指导，包括：

·信息通讯技术
·自动化与机器人
·大数据分析
·增材制造
·云计算
·移动技术

在这项研究中，作者开发了一个案例研究，鼓励减少过去涉及“即取即弃”的典型消费主义，取而代之的是围绕减少包装和浪费，提供可重复使用和对塑料等材料进行回收利用的产品设计。

研究人员解释说：“选定的案例研究来自ShoeLab项目，这项目旨在开发一种智能且可持续的鞋子的概念证明。” “该案例研究被认为是最适合回答以下研究问题的方法：我们如何开发重新分布的循环商业模式？所开发的业务模型用于调查从供应、生产、分配和使用中捕获的数据以及如何在这些数据之间进行通信，以设计改进的流程。”

3D打印了一对培训师样本，其中考虑了许多上述概念，减少了浪费，消除了毒素，并创建了“拆卸设计”，从而可以持续维护和延长消费品的寿命。通过选择性激光烧结（SLS）制造，以Duraform Flex（一种可回收和可重复使用的材料）为基础制作样品。

“这对运动鞋的设计允许使用新的颠覆性商业模式，例如通过订阅模型向运动员提供服务。如果运动鞋需要维修、保养或更换零件，因为主体是通过机械接头从鞋底上拆卸下来的，这种模型可以提供个性化服务。” “此外，运动鞋将在当地商店生产。该模型还包括使用其他技术，例如扫描运动员脚部以生产适合的运动鞋，以及，增强现实应用程序，使运动员可以在虚拟的环境中试鞋。这些技术将使运动鞋可以定制生产，避免了过剩的未售产品，也减少材料的消耗。”

研究团队使用IDEF 0（用于功能建模的Icam DEFinition）来检验使用新业务模型和流程（包括3D打印）的现实情况。


遵循的方法流程

制鞋业现状模型

IDEF0的四个主要标准如下：
1、运输——小型设施应靠近客户需求/零售场所。
2、客户参与——定制和个性化的潜力允许与客户建立新的关系。
3、循环性——供应链必须成为非线性且“反馈便捷”。
4、服务化——维护和维修消费品，导致购买了可以拥有更长时间的更高质量的产品。

研究人员总结说：“本研究开发的模型仅限于为制定再分布业务的实施策略提供初步指导。我们需要就成本和技术准备等方面的可行性进行进一步研究。”

通过3D打印技术实现的制造分布是可以支持按需要生产的理想模式，因为可以提供相同设计、备件生产或维修服务的不同变体。但是，这样的打印技术和材料，例如SLS打印机和Duraform Flex，对于现有和新进入市场的人来说可能都是非常昂贵的。需要进行进一步的研究以改进技术，降低材料成本，并需要进行研究以减少3D打印流程时间，以增加打印机的容量，从而降低打印机的单位成本。”

3D打印的破坏性品质可能会让一些尚未准备好在其生产实践中进行重大改变的人感到不快。但是，许多发烧友和行业领导者发现这不仅是积极的，而且是非常令人兴奋的。