實(shí)戰(zhàn)：3D打印如何改造傳統(tǒng)制造業(yè)

實(shí)戰(zhàn)：3D打印如何改造傳統(tǒng)制造業(yè)

Boyd已經(jīng)在建筑行業(yè)干了15個(gè)年頭，相當(dāng)大的決心才可以讓一個(gè)人離開(kāi)穩(wěn)定的收入和公司福利，帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)參加查特努加市的Gigtank孵化加速器項(xiàng)目。這個(gè)為期100天的項(xiàng)目致力于連接初創(chuàng)公司和行業(yè)專家、商業(yè)指導(dǎo)師，以便幫助這些懷揣夢(mèng)想的初創(chuàng)公司創(chuàng)始人能在這條路上少走彎路。Boyd坦誠(chéng)道：“實(shí)際上辭職比公司選址更加讓我難以決策?！睂?duì)他來(lái)說(shuō)，后者簡(jiǎn)單的多，因?yàn)椤?D打印屆的精英頭腦信任這座城市”?；蛟S真的是在正確的時(shí)間出現(xiàn)在了正確的地點(diǎn)。查特努加市在幾十年間一直在努力把自己從一個(gè)低端工業(yè)工廠轉(zhuǎn)向更具未來(lái)視角的科技中心。今天，這個(gè)往昔灰塵漫天的城市已經(jīng)一躍成為了全美最大的高速寬帶網(wǎng)絡(luò)所在地。這種被業(yè)界稱為“吉比特網(wǎng)絡(luò)”的超高速連接正在滋養(yǎng)著土地上成百上千家初創(chuàng)企業(yè)。查特努加市初創(chuàng)企業(yè)社區(qū)的領(lǐng)導(dǎo)者們認(rèn)為3D打印行業(yè)或許是本市蛻變?yōu)槊魅湛萍汲鞘械暮脵C(jī)會(huì)，在未來(lái)也能創(chuàng)造可持續(xù)的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)。查特努加市非營(yíng)利組織TheCompanyLab的執(zhí)行官M(fèi)ikeBradshaw表示：“我們看到超高速網(wǎng)絡(luò)會(huì)為3D打印帶來(lái)優(yōu)勢(shì)。后來(lái)我們商量，是要看這項(xiàng)技術(shù)在別人手里一點(diǎn)點(diǎn)成熟起來(lái)，還是也要參與其中？最終我們決定要貢獻(xiàn)一份自己的力量。”打印出來(lái)的愿景3D打印還處于早期發(fā)展階段，Bradshaw表示目前的技術(shù)水平只允許實(shí)現(xiàn)特定的應(yīng)用。這也是Gigatank要求參與的公司必須有一定可行性，只有一腔熱血是不夠的。在硅谷等IT公司聚集體有數(shù)十家3D打印公司，他們?cè)谘邪l(fā)各種打印的消費(fèi)產(chǎn)品。但很少有公司會(huì)研究工業(yè)和商業(yè)級(jí)別的3D制造工藝。打印手機(jī)殼或者酒瓶起子是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，必須站在更寬廣的角度思考3D打印能夠在制造加工業(yè)做到什么傳統(tǒng)工藝做不到的事。Boyd說(shuō)道：“我們不是指用3D打印技術(shù)去制造一堵墻，而是挑戰(zhàn)那些傳統(tǒng)工藝難以做到的事?！睂?shí)際上，Boyd表示這一點(diǎn)就是Branch存在的全部意義。在Gigatank七月份的展示日上，Boyd將Branch的技術(shù)形容為“像自然那樣建造，避免產(chǎn)生傳統(tǒng)建筑過(guò)程中產(chǎn)生的建筑垃圾，同時(shí)允許建筑師們?cè)O(shè)計(jì)出更加精巧的結(jié)構(gòu)”，一些巧妙的設(shè)計(jì)在傳統(tǒng)建筑領(lǐng)域難以實(shí)現(xiàn)或價(jià)格高昂，3D打印可以在很大程度上解決這個(gè)問(wèn)題。Boyd表示：“3D打印的一大優(yōu)勢(shì)是它具有定制性，同時(shí)可以達(dá)到非常高的復(fù)雜度。我們不再需要忍受一成不變、千篇一律的統(tǒng)一設(shè)計(jì)了，它模糊了藝術(shù)和實(shí)用之間的界限?！盉ranch公司研發(fā)了一種名為“多孔制造CellularFabrication”的工藝。它使用架在KukaRobotics公司3.8米長(zhǎng)的機(jī)械手臂上，以塑料和碳纖維作為材料制作墻體骨架。這款機(jī)械臂可以在一個(gè)10米高的軌道上上下移動(dòng)，制作一個(gè)約7.5米寬18米長(zhǎng)的墻面。塑料腳手架只有幾英鎊重，接著可以用絕緣泡沫和混凝土灌注其中來(lái)加強(qiáng)強(qiáng)度。最終成品墻面可以承受約2700斤的重量。接著B(niǎo)oyd解釋說(shuō)建筑師可以把自己的設(shè)計(jì)方案?jìng)鬏斀oBranch，接著B(niǎo)ranch會(huì)用3D打印機(jī)打印出對(duì)應(yīng)的塑料骨架。這些輕質(zhì)骨架接著會(huì)運(yùn)送到建筑工地，在那里灌上水泥或其它需要的填充材料，最終像搭建樂(lè)高積木一樣把它們堆起來(lái)。Boyd表示利用這項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行施工時(shí)可以把成本控制在每平方英尺(約合0.09平方米)80美元到140美元。和博物館等具有創(chuàng)造性設(shè)計(jì)的建筑每平方英尺上千美元的造價(jià)相比，這個(gè)技術(shù)帶來(lái)的收益是相當(dāng)大的。為什么需要超高速網(wǎng)絡(luò)？?jī)赡暌郧埃珽PB電子公司開(kāi)始建造超高速寬帶網(wǎng)絡(luò)，將為城市帶來(lái)1GB每秒的下載速度和上傳速度，這個(gè)速度意味著人們可以在20秒的時(shí)間內(nèi)下載一部全高清電影。而按照平均網(wǎng)速，這個(gè)過(guò)程需要30分鐘。但城市管理者想的比下載電影更長(zhǎng)遠(yuǎn)，他們床板了Gigtank來(lái)回答這樣一個(gè)問(wèn)題：“如果你有了全世界最快的網(wǎng)絡(luò)連接，你會(huì)拿它做什么？”3D打印時(shí)這個(gè)問(wèn)題的答案之一。這項(xiàng)技術(shù)意味著大量的數(shù)據(jù)用于描述三維立體的設(shè)計(jì)圖紙。它依賴于強(qiáng)大的云計(jì)算能力，在這樣一個(gè)環(huán)境下，低網(wǎng)絡(luò)延遲擁有非一般的優(yōu)勢(shì)。3D打印給工業(yè)制造帶來(lái)的一個(gè)改觀是它允許機(jī)器進(jìn)行錯(cuò)誤修正。查特努加市的低延遲網(wǎng)絡(luò)保證了所有的機(jī)器在工作的同時(shí)可以互相交流，及時(shí)修正錯(cuò)誤，減少浪費(fèi)。自學(xué)成才的3D打印專家GrahamBredemeyer說(shuō)道：“機(jī)器在打印時(shí)，可以實(shí)時(shí)通過(guò)高速網(wǎng)絡(luò)修正參數(shù)，在傳統(tǒng)制造技術(shù)下，同樣的錯(cuò)誤可能導(dǎo)致整個(gè)零件的報(bào)廢。”Bradshaw等人注意到了查特努加市的高速網(wǎng)絡(luò)和3D打印之間的聯(lián)系，同時(shí)在無(wú)意之間也吻合了這座城市的歷史。查特努加市在美國(guó)內(nèi)戰(zhàn)之前就一直是南部工業(yè)鋼鐵生產(chǎn)中心，隨著二十世紀(jì)七八十年代中這些重工業(yè)陸續(xù)向海外轉(zhuǎn)移，查特努加市大量的制造業(yè)崗位流失了。從八十年代中期，市政府就開(kāi)始著手復(fù)興這座沉睡的工業(yè)之都，從凈化空氣和自然環(huán)境開(kāi)始。查特努加市很快就有了起色，2011年大眾汽車在那里開(kāi)辦了北美制造總部。長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)對(duì)于3D打印公司來(lái)講，查特努加市不僅有超高速網(wǎng)絡(luò)這一誘人條件，他們也在努力招募這方面的技術(shù)專家在城市中定居。在僅僅100英里外的美國(guó)橡樹(shù)嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室也是3D打印方面的技術(shù)創(chuàng)新地，這個(gè)歸屬美國(guó)能源部的實(shí)驗(yàn)室在今年早些時(shí)候率先演示了3D打印汽車的可能性。Boyd表示：“這里的創(chuàng)業(yè)氛圍和臨近橡樹(shù)嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的優(yōu)勢(shì)，絕對(duì)是在此開(kāi)辦公司的有利條件?！盉oyd繼續(xù)講到：“對(duì)于準(zhǔn)備踏入3D打印領(lǐng)域的公司來(lái)說(shuō)，最大的挑戰(zhàn)是找到自己的技術(shù)在制造過(guò)程中的用武之地。這個(gè)問(wèn)題可能需要很長(zhǎng)時(shí)間來(lái)回答，代價(jià)也是昂貴的。”Bradshaw希望在查特努加市創(chuàng)建一個(gè)自己的實(shí)