改变生产工艺是否可以应对气候变化

如今，整个社会正面临全球气候变暖的危机。联合国政府间气候变化专门委员会报告指出，如果要在2030年将气温升高控制在1.5℃，必须将年二氧化碳排放控制在250-300亿吨（差不多是现在的一半）。

面对全球变暖，制造业公司越来越意识到他们必须重新思考商业行为，并追求更可持续的生产方式。这对制造业公司来说，是一个不小的挑战，即要将生产过程控制在一定的经济效益范围内，又要节约能源和资源，将对环境的负面影响降到最低。

为此，不少制造业公司将目光投向了3D打印。那么3D打印对可持续发展可以带来哪些影响呢？

轻量化

轻量化是许多制造商，特别是运输业的制造商一直追求的目标。重量更轻，可以减少燃料消耗，进而减少二氧化碳的排放。基于3D打印工艺，可以将多个零件整合成一个复杂结构的零件，还能通过拓扑优化功能对零件结构进行优化。这样就能减少零件数量和重量，还能减少焊接。

提升性能

受限于工艺，很多零件都不是最优结构。因为要实现最佳性能，往往会导致结构复杂，而这类结构使用铸造等工艺是无法制造出来的，或者实现成本过高。而3D打印的成型限制小，可以实现各种复杂结构。因此，基于3D打印可以充分优化很多部件的性能，以提高能源使用率。比如可以将冷却管路整合到发动机中。

减少库存

像汽车等工业产品，后续的维护是必不可少的，因此需要准备很多备用零件。这样就会产生运输、库存等成本，而且有些零件备件太多，造成浪费。目前，基于3D打印的数字仓库已经进入探索阶段。即适合3D打印的零件建立3D模型，存放在云仓库中，各地维护团队需要使用某个零件时，就在云仓库中下载并打印。

此外，3D打印所产生的原料废料比其它工艺可以减少90%左右，使用的能耗大概可以减少50%。不过3D打印目前的批量生产能力尚不够支撑很多制造业的产能，而且金属3D打印的工艺也相对复杂，一旦失败，就会导致浪费。所以3D打印是实现可持续发展的一个方向，不过需要克服的困难也不少。