西門子如何看3D打印的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

在漢諾威工業(yè)博覽會(huì)上，全球科技公司西門子宣布計(jì)劃開發(fā)一個(gè)新的基于網(wǎng)絡(luò)的按需生產(chǎn)協(xié)作平臺，將為按需產(chǎn)品設(shè)計(jì)和3D打印生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)有效的無縫銜接。新的在線平臺是由西門子產(chǎn)品生命周期管理（PLM）軟件開發(fā)團(tuán)隊(duì)來開發(fā)的。

近年來，西門子一直致力于推動(dòng)和加速3D打印技術(shù)在制造業(yè)中的應(yīng)用，西門子的優(yōu)勢在于其已經(jīng)推出的端對端的PLM軟件。按需制造市場平臺在PLM的基礎(chǔ)上繼續(xù)這方面的努力，并將提供“一個(gè)能夠連接全球制造業(yè)社區(qū)所有成員，最大限度地利用資源環(huán)境，訪問增材制造技術(shù)并擴(kuò)大業(yè)務(wù)機(jī)會(huì)?！?br />

西門子將要推出的按需制造市場平臺目的是連接人、技術(shù)、設(shè)備和專業(yè)知識，有效地解決共同的商業(yè)機(jī)會(huì)。推出增材制造的PLM端對端解決方案已經(jīng)很令業(yè)界矚目了，西門子又要推出按需生產(chǎn)的協(xié)作平臺，這背后的信心從何而來？關(guān)于增材制造發(fā)展的障礙和未來的潛力，西門子又是如何看待的？西門子要打造的生態(tài)系統(tǒng)引起對共同創(chuàng)新機(jī)會(huì)的關(guān)注，因?yàn)橹圃鞓I(yè)的最佳方式是通過協(xié)作，通過建立設(shè)計(jì)師、供應(yīng)商、制造商和專家之間的聯(lián)系，從而創(chuàng)造獨(dú)特的解決方案場景和需求。協(xié)同功能可以幫助促進(jìn)共同創(chuàng)新過程，并加速采用3D打印作為工業(yè)部件的主流生產(chǎn)方法。

西門子能源部門的燃?xì)鉁u輪機(jī)葉片完全采用增材制造（AM）技術(shù)獲得的測試成功給西門子軟件部門帶來了極大的信心，因?yàn)檫@意味著3D打印技術(shù)進(jìn)入到生產(chǎn)領(lǐng)域更加可信確鑿。西門子在模擬真實(shí)工作環(huán)境下成功地驗(yàn)證了增材制造渦輪葉片的可行性。每分鐘13000轉(zhuǎn)，溫度超過攝氏1250度，西門子測試的葉片設(shè)計(jì)具有完全改進(jìn)的內(nèi)部冷卻幾何制造。葉片被安裝在功率為13兆瓦（MW）的西門子SGT-400工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)上。渦輪葉片由高性能多晶鎳高溫合金粉末制成，這允許它們承受高壓、高溫和渦輪高速運(yùn)轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)力。滿載時(shí)，這些渦輪葉片運(yùn)轉(zhuǎn)速度高達(dá)1600公里/小時(shí)，被溫度高達(dá)1250°C的空氣包圍后又進(jìn)入400°C的空氣冷卻環(huán)境。

由此出發(fā)，西門子看到了增材制造技術(shù)的潛力：增材制造可以實(shí)現(xiàn)優(yōu)良的機(jī)械性能，粉末狀原材料細(xì)晶組織，在微觀結(jié)構(gòu)上各向異性需要控制和引導(dǎo)。除了葉片，西門子正在開發(fā)獨(dú)特的燃?xì)廨啓C(jī)設(shè)計(jì)，憑借在能源市場100年以上的經(jīng)驗(yàn)，西門子將新的設(shè)計(jì)可能性轉(zhuǎn)化為客戶的具體解決方案。

“我想是時(shí)候重新思考了，”西門子PLM制造工程解決方案副總裁薩爾在Materialise的世界峰會(huì)上MWS說“增材制造是一個(gè)重大的挑戰(zhàn)，也是重新思考一切的重要機(jī)會(huì)。真正讓我們重新想象我們的產(chǎn)品，重新思考和創(chuàng)新我們的產(chǎn)品，改造工廠，改變制造過程，重新思考我們的業(yè)務(wù)。這就是為什么我們認(rèn)為增材制造將改變制造領(lǐng)域的游戲規(guī)則。”

在他的主題演講中，薩爾介紹了采用增材制造的幾個(gè)主要優(yōu)點(diǎn) – 其中包括加快設(shè)計(jì)迭代速度，大大縮短上市時(shí)間。薩爾指出，“我們今天生活在一個(gè)快速變化的世界，我們以更加快速的速度來進(jìn)行迭代和創(chuàng)新?！彼€指出了增材制造的四大價(jià)值流：
-個(gè)性化
-產(chǎn)品優(yōu)化
-制造效率
-商業(yè)模式

的確，與傳統(tǒng)的制造技術(shù)不同，3D打印對產(chǎn)品的復(fù)雜性設(shè)計(jì)限制很少，這為批量定制化產(chǎn)品的生產(chǎn)打開了大門。但3D打印目前還處于“孩童”般的起步階段，一個(gè)明顯的障礙是如何整合傳統(tǒng)和增材制造技術(shù)，3D打印使用完全不同的設(shè)計(jì)技術(shù)，甚至打印機(jī)讀取的數(shù)據(jù)格式也與傳統(tǒng)制造完全不同。在產(chǎn)品開發(fā)過程的各個(gè)階段，如何無縫記錄所有產(chǎn)品的相關(guān)數(shù)據(jù)，將增材制造工藝整合到這些系統(tǒng)中，成為制造商迫切需要的解決方案。

薩爾討論了一些局限性，其中包括：
-相互不銜接的軟件
-多個(gè)文件格式之間的轉(zhuǎn)換
-不受控制的工作流程
-傳統(tǒng)思維的束縛

這些障礙都束縛了3D打印變成主流的制造技術(shù)。就其而言，西門子正在設(shè)想一個(gè)單一的集成到端到端系統(tǒng)的解決方案，用于工業(yè)化增材制造技術(shù)。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，薩爾解釋說，這是與本月初西門子宣布與Materialise的技術(shù)相結(jié)合的重要原因。他繼續(xù)強(qiáng)調(diào)了行業(yè)伙伴關(guān)系的關(guān)鍵性質(zhì)，是推動(dòng)該技術(shù)發(fā)展的唯一途徑。另外，西門子與許多硬件供應(yīng)商（如Trumpf，HP，Stratasys等）建立了戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系，在此基礎(chǔ)上，西門子將繼續(xù)擴(kuò)大合作伙伴關(guān)系網(wǎng)絡(luò)。

目前，西門子將通過與Adidas進(jìn)行數(shù)字制造的合作解釋軟件解決方案推動(dòng)3D打印進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化的魅力所在。不僅僅是外部，西門子對增材制造的推廣是從內(nèi)部開始的。西門子現(xiàn)在正在運(yùn)行兩門課程，并通過西門子學(xué)習(xí)網(wǎng)站確保工程師在進(jìn)行培訓(xùn)。

來源：3D科學(xué)谷
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