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照片:Oliver Quinlan(CC By-NC 2.0)

ICT.

5月18日,2020年

冠状病毒正在破坏全球供应链,但还有另一种方法 - 在家里制作它

贡献者:约书亚珍珠,谈话

作为COVID-19对全球供应链造成严重破坏,一个将制造业转移到离客户更近的地方迄今为止将微型制造工厂放在人们的客厅里。

美国人在美国人家中的大多数产品被标记为“中国制造”,但即使是那些带有“美国制造”的词语甚至经常拥有零件来自中国但现在这一计划经常被推迟。冠状病毒大流行关闭了中国的许多工厂NASA可以观察到来自太空的污染的减少,有些产品变得越来越难以找到。

更多作者:Joshua Pearce:如何制作3D可打印的玉米壳牌

3D打印机的成本已经降到了大多数美国人都能买得起的水平。人们可以在家里下载、定制和打印一系列令人瞩目的产品花费少于购买但与此同时,有开源的,免费的数字设计可以用3D打印机制造数百万件物品,它们的数字是呈指数增长,作为对开放硬件设计的兴趣在学术界.某些设计已被共享开源医疗硬件在大流行期间提供帮助, 喜欢面罩面具呼吸机.免费的数字产品设计远远超过流行硬件。

可以在人们的桌面上制作“中国制造”标记的许多物品。照片:Madlab曼彻斯特数字实验室(CC By-SA 2.0)

从快速成型到国内工厂

不久以前,工业界的主流观点是,成本最低的制造业是大规模的制造业低劳动力成本的国家像中国一样。当时,在2000年代初,只有财富500强公司和主要研究型大学都可以访问3D打印机。这些机器是巨大的,昂贵的工具,用于快速原型零件和产品。

从数千个项目的样品,可以从免费设计的3D打印。图片:Joshua Pearce (CC BY-ND)

十多年前,第一种3D打印技术的专利过期了,英国的一位教授产生了一个有趣的想法,那就是制造一种可以自动打印的3D打印机。他开始重婚项目-自我复制快速原型的缩写-并在网上发布了开源许可的设计。这些设计像野火一样传播开来,很快就被世界各地成千上万的工程师和爱好者入侵和改进。

这些制造商中的许多人都开始自己的公司生产这些3D打印机的变种,现在人们可以购买一个3D打印机250美元到550美元。如今的3D打印机是成熟的增材制造机器人,可以一层一层地制造产品。增材制造正在渗入许多行业。

3D打印机可以把数字设计变成玩具、家居用品甚至医疗设备,比如肯尼亚内罗毕的制造商空间Gearbox的RepRap打印机。图片:Rob Goodier (CC BY-SA 3.0)

我的同事和我已经观察到这项技术威胁的明确趋势全球价值链重大干扰.通常,公司正在使用3D打印来进行原型设计,以采用它来制造他们在内部所需的产品。他们还使用3D打印来移动更靠近客户的制造,这减少了对库存和运输的需求。一些客户已经购买了3D打印机,并为自己制作了产品。

这不是一个小趋势。亚马逊现在列出了3D打印灯丝,3D打印机的原料,“亚马逊基础知识“以及电池和毛巾。一般来说,人们会保存商业价格的九成至九成当他们在家打印时的产品。

冠状病毒加速了这一趋势

我们预计采用3D打印和走向分布式制造的举动将是越来越多的产品被越来越多的人印刷的缓慢过程。但是,这是在冠心病传播中无法使用的产品的真正风险。

对3D打印产品的强烈需求的一个很好的例子是个人防护装备(PPE).国家健康研究院3D打印交换,相对性小型设计存储库,有用新的PPE设计爆炸

更多由Joshua Pearce提供的信息:借助开源硬件,为快速追踪科学做好准备

由于冠状病毒的全球影响,94%的财富1000家公司他们的用品链扰乱了企业依赖全球采购面临艰难的选择。

由于新冠病毒导致制造商关闭、潜在客户被隔离,导致需求大幅下降,工业大宗商品的价值继续下滑。这将限制人们获得产品,同时增加他们的成本。

世界各地工业化国家的严格检疫,房地产订单和其他社会疏散措施对全球供应链的干扰为分布式制造提供了填补未满足需求的机会。许多人可能会在短期到中期,发现一些产品无法使用或过于昂贵。

在许多情况下,他们将能够使他们自己所需的产品(如果他们可以访问打印机)。我们对全球价值链的研究发现具有塑料的3D打印尤其是良好的先进,因此任何具有相当数量的聚合物组件的产品,即使部件是柔性的,也可以是3D印刷。

超越塑料

制作功能玩具家庭用品在家里,即使是初学者也很容易。所以是关节炎患者的适应性助剂和其他医疗产品和像滑板等体育用品

金属和陶瓷3D打印已经可用,并从一系列物品迅速扩展高成本的医疗植入物到火箭发动机,以改善简单的散装制造产品3D以低成本打印括号.可打印电子产品药品和家具这样的较大项目开始变得可用或将在不久的将来处于近期。这些更先进的3D打印机可以帮助加速分布式制造业的趋势,即使他们没有最终在人们的家中。

临床测试已经表现出3D可打印设计的疗效,用于个人防护装备,例如该面部面部部分。照片:Thomas Amberg(CC By-SA 2.0)

一些障碍,特别是消费者3D打印。3D打印灯丝本身可能受到全球供应链中断的影响回收技术允许人们从废塑料中创造灯丝。一些金属3D打印机仍然是昂贵的,并且如果吸入,它们中的许多金属粉末都是原材料的潜在危险,但现在有1,200美元使用更方便的焊丝的金属打印机.这些新型打印机以及那些可以打印多种材料的打印机仍然需要开发,在所有产品及其组件都能在家里打印出来之前还有很长的路要走。认为电脑芯片。

当我和我的同事最初分析产品何时可用于分布式制造时,我们只关注经济。然而,如果冠状病毒继续扰乱供应链并阻碍国际贸易,对不可获得或昂贵产品的需求可能会加速向所有产品的分布式制造过渡。谈话


关于作者

Joshua M. Pearce是密歇根州理工大学材料科学与工程教授,电气和计算机工程。

本文已重新发布谈话在创造性的公共许可证下。阅读原始

标签:3D打印新冠肺炎当地制造业开源技术

约书亚皮尔斯

谈话

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