根据需求定制

如果你拥有一辆相对较新的车,即使丢失了发动机的某个零件,尽管会不方便,但并不会给你造成很大的困扰。最坏的情况是,你的车可能要“抛锚”几天,直到修理师傅找到了替换的零件。但是,如果你驾驶的是一辆古老一点的古董车,要是损坏了零件则可能是灾难性的。万一这个零件是没法替代的,你的爱车很可能就无法开动了。

但是想一想,有一个系统可以以高分辨率扫描你车中损坏的部分,然后按照原来的模样从头开始重新制造,一点点精心复制到最精致的样子,而所有这些都在你的车库里完成。这一切不会像听起来那么难以实现。

三维打印机和扫描仪已经开始把工厂带到你家里来了。想象一下:深夜里,你终于完成了一个明天一早就要演示的很重要的报告。你按下“打印”键,除了一阵晦气的沉闷噪音外没有任何反应。一看原来是打印机里面一块很重要的小塑料折断了,这真是太不巧了。修理店和印装店都关门了,在演示文稿之前你将没有足够的时间来打印报告了。

你所需要的是一个RepRap—一种能快速复制原形的打印机。这是一种3D立体打印机,可以从一台计算机模型上“翻版”对象。 RepRap的工作原理是通过一层一层的塑料来勾勒出一个物体,直到创造出一个三维对象。

到目前为止,约有100名来自世界各地的人把RepRap作为一个开源项目在开发,它能创造的东西包括从衣帽钩到孩子的凉鞋等各种东西,还有其他RepRaps的更换部件。有了这种装置在手,你足不出户就可以简单地重新制作破损的部分。虽然到目前为止,RepRap仅限于生产塑料零件,但它已经成为本地化生产运动的先驱。今后,消费者可以使用它来做玩具,家里一些设备的可更换小部件,甚至在网上订购的整个新项目。更神奇的是,作为开源项目,RepRap可以用其代码进行自我复制。

家庭3D印刷业可能正在起步阶段,但已经有公司开始使用Objet等商用3D打印机进行快速成型和一次性制造了。Objet采用的是喷墨打印技术而非油墨印刷,这项印刷技术可以印刷一层一毫米厚的小部分聚合物,然后用紫外线来固化。之后拿下印刷托盘,再印刷另外一层。一层一层覆盖上去,便出现了一个坚实的对象。它可能是一个人造的髋关节的原型,也可能是最新的神秘博士玩具或是一个比例精准的办公楼模型。

广泛说来,弹性化生产所采用的新技术允许同一家工厂生产不同的小批量产品,这样做的想法是,一家工厂可以满足当地市场对各种产品的需求,本地市场无须再从世界各地的专业市场进口每一种所需的产品。正如我们可以从自然世界中获取信息,然后把它放入数字世界中去一样,现在我们能够从数字世界中获取三维物体并在现实中实现它们。

德国弗劳恩霍夫激光技术研究所已经开创了一个名为“选择性激光熔化”的流程,这使得金属和陶瓷机械部件能够从一个计算机模型中直接产出。这个流程始于存放在一个处理室内薄层上的粉末。根据计算机模型,粉末被激光束熔化形成部件的第一层。然后,一层新的粉末沉积下来,被熔化并融合到它下面的一层,一遍遍重复直到全部完成。

这个过程的优点不仅在于它可以按照需求批量生产产品部件,而且它可以使产品无限复杂,因为每一部分都是在各个层上建立起来的。弗劳恩霍夫研究所把这种生产的复杂性视为一种在生产过程中增加更多价值的方法,从而在世界舞台上与制造强国竞争。

产品可以根据精确的规格进行定制,也可以在本地生产,这样有很多优势。公司可以外包它们的生产设备给当地的多用途工厂,来缩短产品的交货时间并控制不必要的库存和运输成本。

这些灵活的工厂和3D打印机的最大优势是,它们能够实现快速的本地化生产,而此前则需要几个星期或几个月来生产,甚至可能需要在世界另一端的一家专门制造商的服务。在新的情况下,本地化生产节省了时间和金钱。但是本地化思考还有第三个优势,那就是减少了浪费。

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