“相比較模具加工，3D打印可以節(jié)約50-75%的成本 ”

在過(guò)去，一旦產(chǎn)生批量生產(chǎn)產(chǎn)品的需求時(shí)，企業(yè)首先會(huì)考慮的就是傳統(tǒng)的CNC或開(kāi)模注塑的加工方式，面對(duì)數(shù)以萬(wàn)計(jì)的大批量生產(chǎn)需求時(shí)，傳統(tǒng)工藝的生產(chǎn)成本偏低，是一種合適的選擇。那么當(dāng)我們只需要1000件或者更少數(shù)量的產(chǎn)品呢？怎樣的方式能夠在保證快速生產(chǎn)的同時(shí)更省錢(qián)，是諸多企業(yè)需要面對(duì)的問(wèn)題。事實(shí)上，面對(duì)小批量的產(chǎn)品生產(chǎn)需求，3D打印技術(shù)目前在成本、速度和靈活性方面優(yōu)于傳統(tǒng)制造工藝。

能夠輕松實(shí)現(xiàn)小批量定制生產(chǎn)，生產(chǎn)周期短，有多種材料可供選擇，而且打印的產(chǎn)品的性能也能滿(mǎn)足產(chǎn)品正常的使用，隨著使用成本的持續(xù)下降和打印質(zhì)量的提升，3D打印的生產(chǎn)方式在制造產(chǎn)業(yè)已經(jīng)勢(shì)不可擋。 遠(yuǎn)鑄智能作為增材制造一體化解決方案的供應(yīng)商，3D打印技術(shù)的優(yōu)勢(shì)充分利用了起來(lái)，服務(wù)于自身業(yè)務(wù)。

圖：通過(guò)3D打印生產(chǎn)的零部件在FUNMAT PRO 410的各個(gè)部分都有應(yīng)用

3D打印是降低小批量制造成本的優(yōu)選

通常機(jī)械設(shè)備內(nèi)部零配件采用開(kāi)模制造、機(jī)床加工等方式，這意味著零配件備貨需要占用大量資金，且需要考慮供應(yīng)商的供貨周期，一旦供貨不及時(shí)，對(duì)成品的出廠時(shí)間會(huì)造成影響。因此遠(yuǎn)鑄智能在產(chǎn)品研發(fā)階段便嘗試引入面向增材制造設(shè)計(jì)（DfAM）理念，將設(shè)備部分零件通過(guò)3D打印技術(shù)制造，最大的優(yōu)勢(shì)就是可以在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)小批量按需制造，種類(lèi)繁多的打印材料可滿(mǎn)足不同零部件的使用要求。其中以FUNMAT PRO 410打印設(shè)備為例，它的噴頭罩殼對(duì)打印機(jī)來(lái)說(shuō)是必不可少的一個(gè)零件，包裹式的罩殼能對(duì)打印機(jī)內(nèi)部機(jī)構(gòu)進(jìn)行防護(hù)，防止操作人員觸碰噴頭而傷到手。但是想要設(shè)計(jì)出一個(gè)完美匹配噴頭的罩殼，需要通過(guò)數(shù)次的設(shè)計(jì)驗(yàn)證，以選定合適的材料和外觀，按照傳統(tǒng)的工藝流程，我們必須通過(guò)注塑開(kāi)模的方式來(lái)進(jìn)行原型驗(yàn)證，一方面模具具有單一性，一個(gè)模具只能生產(chǎn)一種產(chǎn)品，設(shè)計(jì)迭代就意味著需要多個(gè)模具；另一方面，由于工序比較復(fù)雜，所以注塑開(kāi)模的時(shí)間周期很長(zhǎng)，且費(fèi)用不菲，所以在前期需要反復(fù)溝通修改模型，種種因素都大大增加了產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)成本。

而在正式的生產(chǎn)流程中，如果仍然采用傳統(tǒng)的注塑開(kāi)模的方式，以500件為例，每生產(chǎn)一個(gè)FUNMAT PRO 410噴頭罩殼的成本要比3D打印工藝高出55%， 而通過(guò)3D打印進(jìn)行生產(chǎn)，不僅更省錢(qián)且打印起來(lái)非常便捷。在生產(chǎn)準(zhǔn)備成本上，3D打印具備非常明顯的優(yōu)勢(shì)?，F(xiàn)在，對(duì)于1,000件以下的小批量生產(chǎn)，各領(lǐng)域的企業(yè)都會(huì)把3D打印視為節(jié)省成本的替代方案，更重要的是，在實(shí)現(xiàn)這種制造模式的前提下，還能夠不增加成本，不降低生產(chǎn)速度。

人工成本高亦是傳統(tǒng)的制造方法昂貴的原因之一，而 3D 打印的過(guò)程使零件的生產(chǎn)變得更方便和容易，與傳統(tǒng)制造可能需要許多不同的人操作多臺(tái)機(jī)器不同，3D打印簡(jiǎn)化零部件制造的流程，批量打印零部件后，即可輕松實(shí)現(xiàn)裝配。

多樣的材料選擇，更節(jié)省資源

許多人也許會(huì)質(zhì)疑3D打印的材料成本會(huì)很高，然而，隨著技術(shù)和工藝的不斷發(fā)展，目前3D打印技術(shù)應(yīng)用的材料范圍已經(jīng)十分廣泛，可以根據(jù)自身的需求選擇相對(duì)經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的材料進(jìn)行生產(chǎn)制造。

圖：FUNMAT PRO 410用PC打印的料軸提桿

在FUNMAT PRO 410的使用過(guò)程中基于換料的需求，料軸提桿需要被反復(fù)地取出又安裝，長(zhǎng)時(shí)間的使用在一定程度上會(huì)造成磨損，比起選擇鋁材進(jìn)行機(jī)加工，使用20%填充3D打印的PC材料的料軸提桿是更好的解決方案，質(zhì)量更輕，并且在產(chǎn)生磨損后可方便快捷的進(jìn)行自我生產(chǎn)替換，單個(gè)生產(chǎn)成本比傳統(tǒng)機(jī)加工降低了85%。

不論是何種生產(chǎn)工藝，在制造過(guò)程會(huì)產(chǎn)生浪費(fèi)，在使用 FDM 3D 打印技術(shù)進(jìn)行制造時(shí)，成型原理是打印絲材經(jīng)過(guò)熔融冷卻層層堆積固化成型的，將產(chǎn)生比傳統(tǒng)制造更少的廢料，所以3D打印也是一種更有效地利用資源的方式。

圖：（左）用PC打印的料倉(cāng)加熱支架，（右）用PC打印的氣彈簧護(hù)蓋

3D打印能夠按需生產(chǎn)降低庫(kù)存成本

作為一家生產(chǎn)制造型企業(yè)，在生產(chǎn)產(chǎn)品的過(guò)程中會(huì)生產(chǎn)大量的零部件備用，這意味著需要大量的物理存儲(chǔ)空間來(lái)進(jìn)行零件備貨，用以滿(mǎn)足數(shù)月甚至數(shù)年的生產(chǎn)訂單。但倉(cāng)庫(kù)維護(hù)的成本并不低，這包括生產(chǎn)庫(kù)存的費(fèi)用、損失、廢棄、倉(cāng)儲(chǔ)費(fèi)、保險(xiǎn)費(fèi)、跟蹤和分配等。

“公司的倉(cāng)儲(chǔ)費(fèi)是多少？每年有多少次需要那些零部件？為什么不按需打印呢？”

通過(guò)使用 3D 打印進(jìn)行制造，將原有物理庫(kù)存轉(zhuǎn)變?yōu)樘摂M庫(kù)存，我們就可以在需要的時(shí)間和地點(diǎn)生產(chǎn)需要的東西，3D 打印使得按需生產(chǎn)成為可能，精細(xì)的生產(chǎn)計(jì)劃可有效避免生產(chǎn)過(guò)剩和存儲(chǔ)成本升高的情況。