如何迎接未来制造业?你先要转换思维方式

发布者:EEWorld资讯最新更新时间:2019-04-23 来源: EEWORLD关键字:3D打印  制造业 手机看文章 扫描二维码
随时随地手机看文章

第四次工业革命已经到来,随之而来的将是前所未有的变革和机遇。

 

作为此次革命的核心驱动力——数字技术正在变得越来越快捷和经济,带给更多人看得见、摸得着的切实利益。随着人工智能 (AI)、机器学习、生成式设计和大数据等新兴技术正在加速各行各业的发展, 3D 打印技术也正在一步一步地颠覆传统制造业。

 

数字化转型带来的深远影响是不可估量的,这一点无可厚非。但工业4.0时代不仅需要新的技术,还需要新的技能和新的思维与工作方式。

 

对许多企业来说,这一变革非同小可,因为这意味着要注入新的投资、实施组织变革和提升员工技能。而为了增强客户关系和吸纳新业务,这种变革是必须的。企业必须作出积极转变,拥抱工业 4.0。

 

image.png


解锁新的可能性,需要思维上的转变

 

以 3D 打印为例:3D打印技术,即增材制造技术,可以通过不断叠加和粘合材料层,从无到有地构建出一个完整的功能部件,而无需建造注塑模具。这一转变对制造流程和产品形态所产生的影响是巨大的。3D打印带来了整体效率的提升——不但缩短了设计周期,降低了总生产成本,还缩短了从生产到交付的时间。

 

影响还不仅于此:3D打印技术还改变了设计师和制造商的工作方式,他们所采用的技术以及所需的培训也完全不同以往。

 

image.png


首先,3D打印技术可以说为设计师和工程师们打开了一扇全新的大门,让他们有充分的自由空间,发挥自己的创意灵感,摆脱以往的限制和束缚。

 

因为无需再使用注塑成型的模具,即使是为大批量生产而设计,设计师也不再需要考虑拔模角度或接缝的问题。简而言之,他们需要摒弃种种来自传统制造业的桎梏。工业4.0时代需要的是全新的思维模式、设计思路和技能,因为增材制造可以允许设计师创造出更复杂、甚至前所未有的新部件,固守传统的设计思维会渐落人后。

 

其次,不同于传统制造业的线性工作流程,3D 打印要求设计师和工程师在流程的每个节点都要更紧密地协作。传统的制造流程中,设计师和工程师之间的互动十分有限,设计师完成产品设计后,交由工程师开展原型构建和测试工作,之后再构建注塑成型的摸具并进行批量生产。然而,这也意味着针对功能方面的考量仅仅出现在开发周期的后半阶段,包括材料性能、结构完整性和设计耐用性等。

 

而 3D 打印生态系统则鼓励构建一个集成度更高、互动性更强的流程。设计师必须从设计周期伊始就考虑一个零部件是如何制造出来的。全新的 CAD 技术(即计算机辅助设计技术)已经可以支持在设计视觉构建期间就将功能因素也纳入考量,因此工程师也必须在设计初期就参与进来。

 

新的数字技术带来新的机遇

 

3D打印还为设计师和制造商带来了学习和应用新技术的机会。生成式设计和机器学习这两大创新技术是促成这个机遇的关键。

 

随着数字化制造的普及,CAD技术也在不断发展和更新。现在的 CAD 软件已经可以与虚拟现实 (VR) 或增强现实 (AR) 技术结合使用,支持设计师将计算机生成的任一图像叠加到真实场景中。而且 CAD 软件的操作也变得更加简单易懂,有些甚至是专为非专业程序员打造的。这些趋势正在推制造业的大众化,让每一个具有设计创造力的人都有机会成为一个制造者。

自动化的生成式设计软件能支持设计师快速查看零部件设计,并基于所选材料、生产方法和成本约束等数据参数生成多种设计排列方式。工程设计领域的领导者欧特克(Autodesk)提出,AI 系统可通过应用生成式设计原则,从单一设计中自动生成多种高性能的产品选择。这对设计师来说大有裨益,因为他们可以举一反三,在AI系统生成的成百上千个更多的设计作品中挑选出一个最符合其重要标准的设计。此外,原始三维设计文件还能够直接连接到 3D 打印机,计算出精确的材料使用量并快速地进行原型构建,避免浪费。

 

企业如何帮助员工更从容地应对转变

 

面对众多可供选择的新工具和新技术,如何打造合适的工作环境和员工支持系统是企业迈向数字化制造转型的关键一步。

 

首先是鼓励工程师接触新技术并进行积极尝试。这些工程师们已经习惯于传统的注塑成型工作流程,在面临学习新技能时可能会感到有些挑战。但在尝试新工具、学习新技能的过程中,他们会体验到全新的设计力量。探索新功能,发现自身局限,将有助于激发新的思维方式。

 

在工程师尝试熟悉 3D 打印技术时,持续性的培训必不可少。在惠普,30% 的 Indigo 打印机工程师都接受了增材制造设计 (DFAM) 培训。从麻省理工学院到南洋理工大学,一些世界知名的高校也推出了在线课程和短期课堂培训,向处于职业生涯中期的工程师介绍 3D 打印的基础知识、应用和商业意义。

 

惠普还为处于数字化转型的客户提供诸多帮助。为了更好地了解客户的需求及其当前的制造方式,我们从生产线入手,去查看生产线上的不同组件,了解每个零部件的应用和标准。这样,我们可以识别出能用3D打印技术更优化、更快捷地生产的部件,从而最大限度地降低成本或减少对现有生产周期的影响。以这样的方式,我们与各个公司合作,帮助他们确定在制造流程中哪些零部件的生产可以用3D打印技术替换。

 

让下一代做好迎接数字化制造的准备

 

随着工程和设计变得越来越密不可分,混合高等教育课程也将在下一代工程师中越来越普及。帝国理工学院和宾夕法尼亚州立大学等高校已分别开始提供设计工程综合硕士学位和增材制造与设计工程硕士学位。惠普去年 10 月推出的 HP-NTU 企业实验室也将专注于开发关于增材制造设计的教育课程,涵盖数据管理、安全性、用户体验和业务模式等领域。

 

这些课程将设计思维、工程知识和实践相结合,能够为毕业生提供促进数字化制造发展所需的技能。在短短几年内,他们将成为加速和规范数字化制造的主力军。

 

行业的发展日新月异,如果制造商能够采用正确的工具和技术并激励员工探索创造性解决方案来应对业务挑战,那我们将有机会解锁无数崭新的商机。

 

作者介绍:

 

A person wearing a suit and tie smiling at the camera

Description automatically generated

Rob Mesaros 负责惠普亚太及日本地区3D打印相关业务的整体运营以及市场和生态系统的拓展,不断推进惠普以3D打印技术重塑全球设计与制造行业的愿景。


关键字:3D打印  制造业 引用地址:如何迎接未来制造业?你先要转换思维方式

上一篇:技术文章—从传统变电站转向智能变电站
下一篇:六大理由告诉蓝牙是工业物联网的尚佳之选

推荐阅读最新更新时间:2024-11-17 13:24

华为否认入股威马汽车:无进入汽车制造业的计划
针对最近网上有关华为入股威马汽车并将推出首款华为电动汽车的传闻,华为在发给澎湃新闻记者的一份声明中给予了否认。 华为在声明中称,近期网络出现一些关于华为造车的传闻,经了解,这是华为上海代表处企业业务部与威马汽车有限公司自2016年签署合作协议,致力于在企业信息化和车联网技术方面的合作,并不涉及威马汽车的制造,也没有对任何汽车制造商进行投资,“华为没有进入汽车制造业,也没有推出华为品牌汽车的计划。” 威马汽车(WMMotor)是一家电动汽车制造商,成立于2015年12月,创始人为前吉利控股集团副总裁、沃尔沃全球高级副总裁兼沃尔沃中国区董事长沈晖。 最近网络上流传华为入股威马汽车的消息,并称威马汽车首款纯电汽车威马EX5已经下线,即将
[嵌入式]
3D打印机2016年要往哪儿转型
有外媒报道,New Balance2016年将推出一款3D打印跑步鞋。这双鞋会用弹性粉材料3D打印出鞋底的内部减震层。New Balance方面也表示,3D打印技术可以让他们通过控制材料使用的多少来优化鞋子的结构,构建新型的鞋底几何结构,通过鞋底实现解剖学上的突破——比如可以根据不同用户的脚型和跑步习惯,获取他们脚部每个区域的受压情况,在受压较大的区域增加弹性材料的使用量,通过3D打印实现鞋底的个性定制。     看看,3D打印已经不光担负让人类脑洞大开的光荣使命,而是眼看着就要走进我们普通人类的吃喝拉撒睡的烟火生活了。美国市场研究公司Gartner就发布预测说:2016年,全球3D打印机的销量将达到496475
[嵌入式]
MEMS传感器技术助力制造业改善预测维护
在工业制造运营中,被动的设备维修是造成生产能力丧失的一个主要因素,这种维修本来是可以避免的。平均售价仅几美元的零部件,一旦发生故障,维修成本和由此导致的收入损失可能是其售价的好多倍。在最不利的情况下,未检测到的故障可能在系统中引起连锁反应,导致大面积损坏,触发生产停运,造成惨痛损失。传统上,制造商借助预防措施来保持生产现场正常运转。 相比事后维修,预防维护是一大进步,但与其相关的服务合同成本高昂,而且其确保设备连续正常运行的能力也是有限的。考虑让一台200英尺风力涡轮机的叶片转动的转子轴承。紧急维修和现场维护的成本会非常高,甚至可能有危险,因为技术人员需要在高空作业。另外,如果该涡轮机接入到本地市政电网,计划之外的停机可能引起能
[传感器]
MEMS传感器技术助力<font color='red'>制造业</font>改善预测维护
未来制造业中,人与机器将完美结合
智能制造转型是必然的趋势,同时也是制造业未来发展的重要方向。不管是人口结构的变化,导致持续人力成本上升,还是市场需求的快速更新,对工厂提出柔性化的需求。未来的生产线必需是高效、节能和敏捷响应性的,以应对不确定性的外部环境变化。 目前全球各国都开始意识到先进技术对制造业的重要作用,德国提出了工业4.0战略,希望利用信息物理系统提升制造业水平。美国推出工业互联网,欲通过联网机器的监测分析洞察新机遇。与此同时,日本制定智能社会5.0发展路线图,试图超越德国工业4.0。而中国也在大力推动智能制造转型升级,大规模的机器换人,向互联网+制造的全新模式迈进。 未来制造业的竞争将是一场制造技术的竞争,工厂的生产从原料的供应到产品设计、制造、测试使
[机器人]
对方开价太低,IBM出售芯片制造业务谈判失败
  据彭博社报道,知情人士称,IBM向Globalfoundries出售芯片制造业务的谈判已经破裂,原因是双方在价格上无法达成一致。   知情人士称,Globalfoundries提出的收购要约已经被IBM驳回,原因是价格太低。Globalfoundries认为IBM的工厂几乎毫无价值,因为设备都太老了。Globalfoundries在纽约州拥有自己的工厂。   上月的报道称,Globalfoundries主要对收购IBM工程师和知识产权感兴趣,而不是制造设施。如果交易成功,Globalfoundries未来将成为IBM微处理器的供应商。   这项谈判的失败对于IBM CEO罗睿兰(Ginni Rometty)来说是一大打击
[网络通信]
移动机器人在风电制造业的应用展望
新能源通常包括太阳能,风能,生物能,潮汐能,核能等,以区别化石能源。在当下诸多与“新能源”相关的概念里,移动 机器人 在锂电的生产,储能,移动充电领域,以及光伏领域,取得了较为突出的应用。相比之下,风能领域的移动机器人应用仍处于萌芽阶段。今天,我们就来聊一聊移动机器人在风电行业的应用展望。 风电行业概述 中国风电行业在过去几年取得了长足的发展。根据数据,中国是世界上最大的风能市场和风力发电设备生产国之一。 1. 生产规模:中国风电行业目前拥有庞大的生产规模。根据统计数据,中国已经建立了世界上最多的风力发电装机容量。截至2022年底,中国的总风力发电装机容量超过了300吉瓦,占全球总装机容量的近40%。中国风电行业还积极推进离岸
[机器人]
只需要6.5万元的电动汽车你心动吗?
3D打印 技术出现在20世纪90年代中期,随着时间和科学发展,现在3D打印技术已经是一个很成熟的技术,我们利用3D打印技术制造了很多东西!随着低碳环保的理念!一家意大利的著名电动车制造商就和3D打印专Polymaker公司合作,利用3天的时间,就使用3D打印技术打印了一辆 电动汽车 。它的名字叫做LSEV,这家汽车制造商名为X Electrical Vehicle(XEV)想制造世界上第一辆量产的3d打印电动汽车,LSEV因此应运而生!   LSEV的外形十分的小巧,看起来和我们使用的家用电动车没有什么两样!但是LSEV是按照欧洲国家的标准设计研发的一款低速电动汽车,利用3D打印技术的LSEV。采用了新型环保材料作为车身的原材料!
[嵌入式]
西班牙科学家采用3D打印技术制高性能电路 可用于车辆等设备
据外媒报道,西班牙瓦伦西亚理工大学(Valencia's Polytechnic University,UPV)的研究人员与西班牙高等科学研究理事会(Spanish National Research Council)的研究人员研发出一种新方法,能够以快速且廉价的方式制造高性能的电路。该方法集成了3D打印技术,可结合使用金属和聚合物。此外,研究人员还提出一种技术,可让打印的材料金属化,并使其具备导电性。 (图片来源:西班牙高等科学研究理事会) UPV大学高等iTEAM通信工程技术学校教授兼研究员Carmen Bachiller解释表示:“3D打印技术可以让我们很快地制出原型,但是3D打印技术通常与塑料材料一起工作
[汽车电子]
西班牙科学家采用<font color='red'>3D打印</font>技术制高性能电路 可用于车辆等设备
小广播
最新物联网文章
换一换 更多 相关热搜器件

 
EEWorld订阅号

 
EEWorld服务号

 
汽车开发圈

电子工程世界版权所有 京B2-20211791 京ICP备10001474号-1 电信业务审批[2006]字第258号函 京公网安备 11010802033920号 Copyright © 2005-2024 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved