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:2024-10-10 18:46

基于RAMPS 3D打印机套件的A4988步进驱动器设计
我喜欢模块化,因此我使用2个独立的自制板构建了电子设备:主控板和电动机板。 机器人的主控板基于Arduino Pro Mini。我之所以选择此板,是因为它小巧,便宜且带有Atmega32u4芯片。机械手控制需要两个16位硬件计时器,而Atmega328只有一个,而Atmega32u4只有两个。因此,如果您打算复制此机器人,则必须选择Atmega32u4板(Pro micro或Leonardo)。 MPU-9250 IMU使用I2C连接到Arduino。我还路由了3条额外的I2C总线用于将来的升级。 HC-05使用Arduino的第二个硬件串行端口(D0 / D1),而第一个硬件串行端口由micro-USB使用以对开发板进行编程。
[嵌入式]
基于RAMPS <font color='red'>3D打印</font>机套件的A4988步进驱动器设计
IDC发布《中国制造业IT应用市场预测与分析》报告
IDC在其最新发布的《中国制造业IT应用市场预测与分析,2020-2024》报告中预测,2024年中国制造业IT市场相关投资规模将达到258.2亿美元,其中IT应用(IT application)的市场规模将达到103.9亿美元,2019-2024年复合增长率为10.2%。 2019年,ERP、 PLM和CRM是中国制造业IT应用市场前三大投资领域,MES市场整体体量较小, 5年复合增长率为8.4%。IDC指出,这从侧面也可以看出,目前制造业ICT市场更侧重于IT投资,而车间层面的OT投资还需进一步提高。 IDC中国Manufacturing Insights部门高级研究经
[工业控制]
IDC发布《中国<font color='red'>制造业</font>IT应用市场预测与分析》报告
斯坦福大学开发出诊断疟疾的3D打印医疗设备
近日,斯坦福大学的科学家们开发出了一个拯救生命的3D打印工具,新设备可以帮助医疗工作者在缺乏精确实验室设备的地区诊断疟疾。据悉,开发此款设备的灵感来自于旋转玩具,这中玩具可追溯到青铜器时代。 据了解,疟疾是一种由蚊子传播的传染病,可引起发烧、呕吐、疲劳,以及在极端情况下死亡。这种情况很容易用适当的 医疗设备 诊断,但设备并不总是可用。然而,对于在偏远地区工作的医务工作者来说,诊断疟疾有一个窍门:使用离心机。通过非常快速地旋转血液样品,血液中的不同细胞类型可以彼此分离,使得更容易发现寄生虫。那么问题来了:如何获得离心机? 斯坦福大学生物工程教授Manu Prakash在前往乌干达的旅行中也问自己同样的问题,当他遇到医务人员急切需要一
[医疗电子]
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
手术需要换器官?3D打印内脏或将2014年问世
    全世界每天共有18个人因为找不到合适的器官移植而导致死亡,这对于我们来说是一件非常残酷的事情。不过随着3D打印技术的不断发展,这种状况可能会有所改变,并且要比我们想象的更早发生。         现在通过3D打印来制作人体组织器官的技术进步非常快,一家来自美国加州圣地亚哥名叫Organovo的生物技术公司已经表示,将会在明年推出世界上第一个通过3D打印技术制造的人类器官,而这个器官将是人类的肝脏。     就像普通的3D打印形式,这种生物技术在打印的过程中,3D打印机逐层打印肝脏细胞和血管内壁细胞,一共打印了大约20层,这样这些细胞就形成了一个坚实的实体器官,从而起到人体组织的作用。目前,创建人体组织最大的障碍
[医疗电子]
工信部:上半年规上电子信息制造业增加值同比增19.8%
近日,工业和信息化部发布了2021年上半年电子信息制造业运行情况。 上半年,规模以上电子信息制造业增加值同比增长19.8%,增速比上年同期提高14.1个百分点,近两年复合增长率为12.5%。6月,规模以上电子信息制造业增加值同比增长13.4%,增速比上年同期提高0.8个百分点。 上半年,规模以上电子信息制造业累计实现出口交货值同比增长17.6%,增速比上年同期提高13.6个百分点。6月,规模以上电子信息制造业实现出口交货值同比增长4.1%,增速比上年同期回落13.4个百分点。 图1 2020年6月以来电子信息制造业增加值和出口交货值分月增速 1-5月,规模以上电子信息制造业实现营业收入51118亿元,同比增长25.8%,增速
[手机便携]
工信部:上半年规上电子信息<font color='red'>制造业</font>增加值同比增19.8%
打造“智慧之眼”与“创新之轮”,华睿科技助推制造业智能升级
2021年12月23日,上海——以“睿智造 创未来”为主题的2021华睿科技媒体分享会今日圆满举办 。会上,华睿科技总裁李铭介绍了华睿科技的公司业务及所关注的重点领域,展示了其在机器视觉和移动机器人领域的一系列软硬件产品,并与来自 机器视觉产业联盟、中国移动机器人产业联盟 的专家学者共同围绕智能工业领域的未来发展趋势进行了深入探讨。 华睿科技总裁李铭发表主题演讲 华睿科技总裁李铭表示 :“从2016年发布小面阵系列相机;到2018年推出MVP算法平台、线阵相机及智能相机,丰富了产品种类;再到2020年最高像素达到6亿,并加载移动机器人业务, 华睿科技一直坚持以技术创新为引领,始终致力于为智能工业的转型升
[机器人]
打造“智慧之眼”与“创新之轮”,华睿科技助推<font color='red'>制造业</font>智能升级
机器人深度融入制造业 我国工业机器人服务行业达100多个
  记者采访了解到,今年国产 工业机器人 应用范围持续增加,已服务于国民经济37个行业大类、102个行业中类。这表明机器人正深度融入制造业,助推我国制造业发展。下面就随工业控制小编一起来了解一下相关内容吧。   中国机器人产业联盟14日发布的报告显示,今年以来国产 工业机器人 应用范围又拓展了3个行业大类、11个行业中类,除涉及传统的汽车制造、医药制造、金属制品等外,还新增了黑色金属冶炼和压延工业等;从销量上看,汽车制造等行业仍位居国产 工业机器人 应用市场前列。此外,家具制造、饮料和精制茶制造等轻工行业机器人销量增速良好。   工信部装备工业司副司长罗俊杰表示,工业机器人继汽车制造和电子信息行业之后,在五金、卫浴、家具、化工、食
[工业控制]
小广播
最新物联网文章
换一换 更多 相关热搜器件
随便看看

 
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