Революцията на 3D печата най -накрая е тук

Преминаването към разпределено производство се очакваше да бъде бавен процес. Тогава коронавирусът промени всичко.

Революцията на 3D печата най -накрая е тук

Като COVID-19 причинява хаос на глобалните вериги на доставки , да се тенденция за преместване на производството по -близо до клиентите може да стигне дотам, че да постави миниатюрни производствени предприятия в хола на хората.



Повечето продукти в домовете на американците са етикетирани Произведено в Китай, но дори и тези, които носят думите Произведено в САЩ, често имат части от Китай които сега често се забавят. Пандемията от коронавирус затвори толкова много фабрики в Китай, че НАСА може да наблюдава последващия спад на замърсяването от космоса , а някои продукти стават все по -трудни за намиране.

[Снимка: с любезното съдействие на автора]



Но в същото време има свободно достъпни цифрови дизайни с отворен код за създаване на милиони артикули с 3D принтери и техният брой е нараства експоненциално , както и интерес към отворен хардуерен дизайн в академичните среди . Някои дизайни вече се споделят за медицински хардуер с отворен код за помощ по време на пандемията , като щитове за лице , маски , и вентилатори . Безплатните дизайни на цифрови продукти далеч надхвърлят пандемичния хардуер.



Цената на 3D принтерите е спаднала достатъчно ниско, за да бъде достъпна за повечето американци. Хората могат да изтеглят, персонализират и отпечатват забележителна гама продукти у дома и те често се оказват струват по -малко от необходимото за закупуването им .

работа на 24 -часов фитнес

От бързо прототипиране до домашна фабрика

Не толкова отдавна преобладаващото мислене в индустрията беше, че производството с най-ниска цена е голямо, масово производство през страни с ниски разходи за труд като Китай. По това време, в началото на 2000 -те, само компании от Fortune 500 и големи изследователски университети имаха достъп до 3D принтери. Машините бяха масивни, скъпи инструменти, използвани за бързо прототипиране на части и продукти.

Преди повече от десетилетие патентите изтекоха за първия вид 3D печат, а един британски професор имаше интригуващата идея да направи 3D принтер, който да може да отпечатва сам. Той започна Проект RepRap - съкращение от самовъзпроизвеждащ се бърз прототип - и пусна дизайна с лицензи с отворен код в мрежата. Дизайнът се разпространи като пожар и бързо беше хакнат и подобрен от хиляди инженери и любители по целия свят.



Много от тези производители започнаха свои собствени компании за производство на варианти на тези 3D принтери и сега хората могат да си купят 3D принтер за 250 до 550 долара. Днешните 3D принтери са пълноценни роботи за адитивно производство, които изграждат продукти един по един слой. Адитивното производство прониква в много индустрии.

Моите колеги и аз наблюдавахме ясни тенденции, тъй като технологията заплашва сериозно нарушаване на глобалните вериги на стойността . Като цяло компаниите преминават от използване на 3D печат за създаване на прототипи към приемането му, за да произвеждат вътрешно необходими продукти. Те също така използват 3D печат, за да придвижат производството по -близо до своите клиенти, което намалява нуждата от инвентар и доставка. Някои клиенти са закупили 3D принтери и правят продуктите за себе си.

Това не е малка тенденция. Сега Amazon изброява нишките за 3D печат, суровината за 3D принтери Основи на Amazon заедно с батерии и кърпи. Като цяло хората ще спестяват От 90% до 99% отстъпка от търговската цена на продукт, когато го отпечатват у дома.

Коронавирусът ускорява тенденцията



Очаквахме, че приемането на 3D печат и преминаването към разпределено производство ще бъде бавен процес, тъй като все повече и повече продукти се отпечатват от все повече хора. Но това беше преди да съществува реален риск продуктите да станат недостъпни с разпространението на коронавируса.

Добър пример за рязкото търсене на 3D печатни продукти е лични предпазни средства (ЛПС) . Националният институт по здравеопазване 3D печатна борса, хранилище за сравнително малък дизайн, има избухна с нови дизайни на ЛПС .

Вече поради глобалното въздействие на коронавируса, 94% от компаниите от Fortune 1000 имат прекъснати вериги за доставки, и фирми, зависими от глобални източници са изправени пред труден избор.

начални работни места във facebook

Стойността на промишлените стоки продължава да се понижава, тъй като коронавирусът доведе до значително намаляване на търсенето, тъй като производителите затварят и потенциалните клиенти са под карантина. Това ще ограничи достъпа на хората до продукти, като същевременно ще увеличи разходите им.

Нарушенията в глобалните вериги на доставки, причинени от строги карантини, поръчки за престой у дома и други мерки за социално дистанциране в индустриално развитите страни по света, дават възможност за разпределено производство да задоволи неудовлетворените нужди. Много хора вероятно в краткосрочен до средносрочен план ще открият някои продукти недостъпни или прекалено скъпи.

В много случаи те ще могат сами да направят продуктите, от които се нуждаят (ако имат достъп до принтер). Нашето изследване на глобалните вериги на стойността установиха, че 3D печатът с пластмаси по -специално е добре усъвършенстван, така че всеки продукт със значителен брой полимерни компоненти, дори ако частите са гъвкави, може да бъде 3D отпечатан.

Отвъд пластмасите

Осъществяване на функционалност играчки и домакински продукти у дома е лесно дори за начинаещи. Така са адаптивни помощни средства за пациенти с артрит и други медицински продукти и спортни стоки като скейтбордове .

Металният и керамичният 3D печат вече е наличен и се разширява бързо за редица артикули, от скъпи медицински импланти до ракетни двигатели за подобряване на прости продукти в насипно състояние с 3D отпечатани скоби на ниски разходи . За печат електроника , фармацевтични продукти и по -големи предмети като мебели започват да се предлагат или ще бъдат в близко бъдеще. Тези по -усъвършенствани 3D принтери биха могли да помогнат за ускоряване на тенденцията към разпределено производство, дори и да не попаднат в домовете на хората.

работи ли alexa с chromecast

Има някои препятствия , особено за потребителски 3D печат. Въпреки това, нишката за 3D печат е обект на смущения в глобалните вериги на доставки recyclebot технологията позволява на хората да създават нишки от отпадъчна пластмаса. Някои метални 3D принтери са все още скъпи и финият метален прах, който много от тях използват като суровина, е потенциално опасен при вдишване, но сега има 1200 долара метални принтери, които използват по -достъпна заваръчна тел . Тези нови принтери, както и тези, които могат да обработват множество материали, все още се нуждаят от разработване и има дълъг път, преди всички продукти и техните компоненти да могат да бъдат 3D отпечатани у дома. Помислете за компютърни чипове.

Когато първоначално аз и моите колеги анализирахме кога ще бъдат налични продукти за разпределено производство, се фокусирахме само върху икономиката. Ако коронавирусът продължи да нарушава веригите на доставки и да възпрепятства международната търговия, търсенето на недостъпни или скъпи продукти може да ускори прехода към разпределено производство на всички продукти.

Джошуа М. Пиърс е професор по материалознание и инженерство и електротехника и компютърно инженерство в Мичигански технологичен университет . Тази статия е публикувана отново от Разговорът под лиценз Creative Commons. Прочетете оригинална статия .