Gartner 五大预测:2021年预计75%的新型飞机将使用3D打印引擎

国际金属加工网 2018年06月08日

3D打印正在改变很多企业的商业模式。

Gartner预测中提到了三个重点行业——医疗器械航空和日用消费品——在这三个行业中3D打印技术的制造实践取得了重大进展。

在很大程度上,这些行业的经验可以借鉴并应用于所有制造业。

预测1:到2021年,75%的新型飞机将使用3d打印的引擎、机身和其他部件。

航天工业是首批采用3D打印技术的产业之一。

在产品设计和开发的漫长周期的困扰下,商业和军事市场的航空制造商是飞机3D模型和部件的早期试验场。

虽然在大部分行业中,模型仍然是3D打印技术的主要应用,但在航空业里已经主动使用了3D打印的工具、钻模、卡具和成品。

例如,20年来,波音已经在4个国家中20个城市进行了增材制造,有5万多件3D打印部件同时在商业和国防项目中应用。

GE航空公司的新型先进涡轮螺旋桨发动机设计将855个常规制造部件减少至12个3D打印零件,多产生了10%的功率,节省20%的燃料,开发周期更短而且设计成本更低(见图1)。

图1:GE航空公司的高级先进螺旋桨发动机

预测2:到2021年,25%的外科医生将在手术前使用3d打印的病人模型进行练习。

医院和专业实验室提高了3D打印的硬件、软件和服务的投资水平,这些硬件、软件和服务集成了医学成像、CAD和3D打印工作流程软件。

Gartner估计,近3%的大型医院和医疗研究机构具备现场3D打印的能力。

图2:3D打印的儿童外脑的外科模型

随着3D打印技术和其他技术的改进,3D打印将从教学医院和专科中心扩展到更广泛的医院系统。

其中一个例子是波士顿儿童医院,他们采取团队方式进行训练和手术计划。临床医生、工业工程师、设计师、模拟专家和病人护理团队都参与其中。

随着更多的3D打印范例出现,Gartner预计外科医生和医疗人员将增加对3D打印技术的需求,以整套承包式的形式进行。

作为改善外科训练和模拟策略的一部分,3D打印技术将从默默无闻的后勤实验室转移到医疗最前线。

预测3:到2021年,全球百强消费品公司中有20%将使用3D打印技术生产个性化定制产品。

在生产消费品的公司中,产品原型和模板是3D打印技术最广泛的用途。

像Fishman(吉他放大器)和联合利华(家用产品)这样的产品类型广泛的公司已经在使用3D打印技术大大节省从产品设计到生产流程所用的时间和资金。

但是快速的原型机设计并不是唯一的相关用例。

3D打印技术也可能对消费品公司供应链产生巨大影响。定制化生产可以减少库存,使得成本和生产可以更接近终端客户。

这种转向“当地消费当地生产”的模式转变,将使消费品企业重新思考他们的商业模式。

例如,一个名为Raceware的公司已经开始使用3D打印技术创建自定义的自行车部件。

在任何消费品市场,增材制造或3D打印技术都不可能完全取代大规模生产。

事实上,有许多产品类别,人们期望能从目前的低渗透率转变为不需要任何3D打印技术的实际用例。

组织必须学会在3D打印技术与传统制造技术相比较时,进行成本效益的权衡。

预测4:到2021年,20%的企业将从内部建立起新公司来开发新的3D打印产品和服务。

现在,商业以闪电般的速度前进,科技的发展速度甚至更快。老牌公司不断面临来自初创公司和新兴公司的竞争。

为了与这些快速发展的公司合作,组织必须成立内部的专门团队,帮助快速跟踪3D打印技术和其他创新技术进入公司业务后的应用。

图3:BASF三维印刷的热塑性概念空气轮胎

在过去的几年里,一些大型企业,如空客、BASF和通用电气已经建立了工业规模的3D打印技术内部创业公司。

这些公司能够加速将3D打印技术集成到他们自己的制造过程中,这些需要3D打印技术的零件要么生产太困难,要么成本太高,不适宜使用传统的制造方法。

在内部建立3D打印技术创业团队的概念正在迅速发展,并将在未来几年变得非常普遍。

一个内部创业团队可以让公司在3D打印技术的创新方面得到一些最聪明的想法,同时保护他们现有的营收不受影响。

预测5:到2021年,40%的制造企业将建立卓越3D打印中心(COE)。

许多Gartner的客户在企业制造领域已经在其价值链的某个环节采用了3D打印技术。

在大多数情况下,无论是研发还是制造的内部板块都需要更多的3D打印技术投资,同时也提高了他们通过外部合作伙伴来提供按需服务的能力。

建立3D打印中心的好处是能更好地改进现有的3D打印技术,并将3D打印技术付诸实践,同时创建检测标准,以改进设计创新、关键流程的标准化,并将重点放在改进质量和检查过程上。

3D打印中心还可以作为一个培训机构或供应链合作伙伴的体验中心,以及企业内部团队的办公用地。

一些中型制造商已经开始效仿着建立3D打印中心,但投资规模较小。

这些公司倾向于外包3D打印技术服务,因为所需的资本成本和专业人力往往太大,对于较小的项目来说不是十分必要。

3D打印中心的长期目标是成为设计和制造过程的无缝衔接环节,能在设计、制造和维护产品方面都产生广泛的影响。

3D打印使组织的理念能够从“设计出最适合量产的产品”,转变为“量产出设计得最好的产品”。此后,企业的商业模式也会发生变化。


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