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3D打印对汽车业来说是泡沫还是革命?

作者:车猫 2016年07月08日

3D打印是一种以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。

3D打印对汽车业来说是泡沫还是革命?

这种技术诞生于上世纪80年代末,近些年由于汽车业受到节能、环保、短周期生产理念的冲击,这种成形技术受到了社会各界的广泛关注,甚至有很多人认为3D打印是“第三次工业革命”的标志,会给汽车业带来全新的革命,然而还有一部分人持着反对的态度,质疑这项技术带给我们的其实是巨大的工业泡沫。

其实这两个观点都有点偏激了,有着近30年发展历史的3D打印全然不是泡沫,但也谈不上是革命,它带给我们的应该是一种平稳的过渡和长期的改革。

 

很多人认为3D打印是泡沫的一大原因是,即使这项技术在获得了包括中国在内的很多国家的多方面支持后,实际发展速度却十分缓慢,仍然有着很多的技术壁垒有待打破。

就以国内为例,这项技术就获得了相当多的政策红利,比如说:早在2012年科技部就将3D打印列入到863计划中,并成立了世界上首个3D打印产业联盟。此外,各大顶尖理工类院校和3D打印企业也获得了巨大的科研资助。

但是这项技术在获得了如此多福利后却没有显现出应有的市场表现,多以概念产品和零部件产品出现,真正的大规模生产却没有到来。

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3D打印确实是一项重要的技术改革,但要说是能够引领汽车革命的技术就不太恰当了。革命不应该仅仅只是带来新的制造理念,还应该是更高的生产效率、更低的制造成本以及更安全的产品,而这些正是3D打印技术的软肋所在。


首先是生产效率问题

一般在流水线生产下,一辆汽车的生产时间大约为10个小时,但由于是流水线生产,每道工序占用的时间很少,一条流水线上可以同时完成上百辆汽车的生产。但是即便未来3D打印可以制造整车,时间成本却是相当巨大的。 

举例来说,不同于传统汽车分散制造的方法,3D打印更像是一种集中生产的方法。一般3D打印汽车的零部件也就几十件,而传统汽车的零部件却有上千件,虽然零部件数量减少了,看似降低了装配时间,但由于单个零件的制造时间过长,无形中占用了单个设备的使用时间,生产效率自然也就降低了。

 

其次是制造成本。

一般整车厂每天的生产量大约为900辆,如果要求3D打印能达到相当的生产量,这就需要更多的打印机。但是用于汽车制造的打印机成本却相当高,一般得数十万美元每台,这还不包括存在的损耗率问题。

加之现在汽车生产链已经很成熟了,厂家对成本的控制已经达到了精益求精的地步,一条新的生产链并不是简单的流水线问题,而是一套新的制造体系,各种资源需要从新得到整合,这对制造成本的提高是不可估量的。

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最后就是安全问题

目前已经推出的3D打印汽车都是混合动力或者电动汽车,而制造汽车的塑料虽然质量轻但强度差,且有燃烧的风险,出于安全考虑,很多3D打印汽车都会内置钢结构加强件。 

但是真正能够达到安全要求的汽车却不多,很多厂家或多或少地规避了碰撞安全性问题。现阶段来说,要与有着近百年安全经验积累的传统汽车相比,3D打印汽车还有着很长的路要走。


此外,这里还想谈一点的就是关于专利所有权的问题

在盗版横行、漠视基础工业的今天,真正的基础工作者能够从中分得的羹能有多少呢?3D打印会对现有的法律法规以及体系产生冲击,而且考虑汽车行业的特殊性,这种改革的难度会更大。

如果做不好,很有可能就像中国的音像行业一样,在短期内可以获得利益,但真正的创新者会受到冲击,在中国基础工业人才不足的情况下,这种冲击带来的影响可能是难以估量的。

即便遇到了各种各样的问题,这并不妨碍3D打印成为汽车制造业的一个重点改革手段。当今汽车制造业最缺乏的就是创新了,百年的技术积累其实也带来了百年的技术壁垒,打破传统的技术壁垒,对老式的制造方法进行改进,而不是全面取代,这才是3D打印的现实任务。 


举例来说,为了应对复杂程度越来越大的零件,传统方法是增加制造工具、机床的加工维数和机器联动的轴数,但是这会使得成本和开发难度越来越大。

而3D打印的方法就很好地解决了这个问题,它能把三维零件结构离散成一系列二维的片层,然后堆叠起来,最后完成三维结构成型,大大降低了制造难度。

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此外,3D打印对模具和铸造业的帮助也是很大的。传统方法中复杂外形铸件十分依赖手工技师,需要将砂模拆分制造后再结合起来,同时还需要母模造型、倒模等高难度技术。

但使用3D打印技术后,就可以在不进行拆分的情况下,一体制造出精度更高、任意外形的砂模,与原有的制造方法相比可以大约降低一半的生产时间。

 

将3D打印技术的个性化、复杂化、高难度的特点与传统制造业的规模化、批量化、精细化相结合,与制造技术、信息技术、材料技术相结合,不断推动3D打印技术在汽车零部件产业的创新发展,打破传统的汽车制造壁垒,将创新引入制造业,以寻求更加合理经济的制造模式才是这项技术的真实意义所在。 

它既不是泡沫,但要说能引起新的技术革命就有点夸大其词了。

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