3D打印-增材制造将商业和公共交通创新转变为全速前进

在全球范围内，卡车、公共汽车和铁路等商业和客运运输也成为疫情影响中的牺牲品。由于需求减少、劳动力短缺和供应链延迟，这些行业正处于严重衰退之中。许多制造商交付产品的能力已受到严重影响。

由于疫情让世界各地被迫迅速了解到经济可持续性是多么容易受到干扰。疫情对供应链和全球经济的负面影响如此之大，以至于业界惊讶的发现对于制造业的供应链来说没有什么比没有的零件带来最昂贵的代价了。

与目前的许多制造业一样，商业和客运运输需要实施更灵活的产品创新和灵活的制造流程，以维持可持续发展战略并确保在后疫情时代实现业务增长。

有鉴于此，运输制造商和直接供应商正在重新评估他们的财务战略，以实现弹性供应链——这些行业越来越重视关键零部件的交付速度和组件可用性，通过整合垂直流程，并与离装配地点更近的区域供应商建立合作伙伴关系，这些行业正在降低其供应链风险。

3D打印-增材制造 (AM) 通过其在制造和供应链方面的灵活性证明了其在促进经济可持续性方面的价值。AM-增材制造在运输制造领域可以促进快速创新，从而通过减少零件数量、简化零件物流并将库存水平降低至 90%，并且将上市速度提高 3 倍。

▲通过DMP Flex 350 Dual 3D打印的优化液冷式热交换器，与传统的风冷式热交换器相比，节省了 83% 的空间并消除了 97 个零件。

3D Systems

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供应链弹性

3D打印为商业和公共交通的供应链弹性带来了无数好处，包括降低潜在延误的风险、减少劳动力、简化装配操作。此外，借助3D打印-增材制造支持的结构一体化零部件，产品质量得到了提高，从而提高了可靠性。因此从更宽的视角来评估，3D打印还提升了产品品质，从而减少了对售后维修服务支持的需求，从而减少了更换零件的数量，因此在产品报废时处理已停产的库存零件的需求也减少了。

与减材制造相比，增材制造还可以通过生产需要更少材料、产生更少浪费的零件、制造辅助模具来实现资源节约及重复利用和环境保护的可持续性优势。

能够按需生产零件和生产工具而不是将它们存放在货架上，还可以节省仓库空间，同时无需存储昂贵的库存来支持停产的产品。最后，由于3D打印-增材制造提供了设计自由来创建传统制造技术无法生产的零件，这为工程师提供了一种针对应用进行设计而不是针对制造能力进行设计的途径，从而使他们能够开发出更节能的产品。

▲图：在 DMP Flex 350 Dual 上 3D 打印的AlSi10Mg (A) 材料的优化和集成双气动阀，与传统材料相比，质量减少了 42% 并消除了 15 个零件。

当前3D打印-增材制造已经发展起来，并包含了许多不同类型的3D打印技术（例如，光固化、粉末床熔融、选区金属熔融等）。同时为满足最终用途生产需求而设计的材料种类有所增加，并且可以集成可最大限度地提高设计自由度的高级软件应用程序。

根据3D科学谷的市场观察，AM-增材制造已成为交通创新的转型工程工具和垂直整合战略的关键加速器，直接从数字模型到生成零件的能力不仅使流程更加高效，而且允许业务模型的分散化、实现弹性的供应链体系，并且提高售后服务过程中的客户体验，节约材料和物流，避免浪费。

数字库存管理

由于数字加密和 IP 保护技术（如数字版权管理 -DRM或区块链系统）的快速发展，保护3D模型和3D打印参数已成为与增材制造技术完美结合的现实。

设计所有者现在可以在全球范围内分发数字信息，控制将生产多少物理零件并保证质量，而远程用户或制造商可以按需打印它们，而无需运输、保险、存储或库存维护。

3D科学谷白皮书

与汽车行业相比，商业和公共交通需要更大的零件，虽然3D打印-增材制造技术的生产力和构建尺寸正在增长，但一些关键零件仍然无法使用当前的AM-增材制造设备生产。

许多零件（例如，大型金属结构件、外部车身零件、大型内部面板）也无法按照最终用途所需的效率生产，因此还是需要常规传统制造方式。在这些情况下，AM-增材制造是创建快速中低容量模具和铸造模型的完美解决方案，其优势在于将这些零件的供应转化为数字库存工具进行维护，并消除多年对环境控制存储空间的需求。

将交通创新转变为全速前进

领先的运输制造商和直接供应商正在重新评估其财务战略，通过3D打印-增材制造实现弹性供应链——越来越重视关键零部件的交付速度和组件可用性。

许多企业通过将增材制造融入其生产工作流程中实现了成功。在这方面，根据3D科学谷此前分享的《看戴姆勒巴士汽车售后服务部门如何开展3D打印备件生产？》一文，戴姆勒集团子公司EvoBus的客户服务和零部件(CSP)部门，多年来面临着巴士汽车备件仓储和物流成本上升以及交货时间长的难题，EvoBus管理着超过32万种常用汽车备件，其中很多备件都备有库存，而且库存的数量在不断增加。受到备件供应商最小起订量的限制，有时候即使只需要1个零件，在采购的时候也不得不按照最小起订量购买15个，20个甚至是100个。在这种情况下，应用3D打印技术进行备件生产是EvoBus和戴姆勒集团认为可以应对这些难题的解决方案。

另一个颇为成功的案例是3D科学谷此前分享的《卡特彼勒3D打印燃油混合器用于售后市场》尤其是对于那些消耗量很小的备品备件，如果要重新开模来生产，成本会十分昂贵，卡特彼勒发现3D打印在重新制造这些高度专业化的组件方面具备明显的优势，那就是小批量的经济性和灵活性。

将3D打印技术积极引入售后零部件制造体系的还有德国的DB铁路公司，德国铁路公司在每个维修工作站中确定了至少一名或两名3D打印专家，并确定哪些零部件可以通过3D打印技术受益。事实证明，有很多火车零件适用于3D打印，包括咖啡机的备件、外挂钩、方向盘盖、头枕框架、盲人旅行者的盲文路标等等。

与战略合作伙伴合作可以在提供技术援助和端到端解决方案方面大有帮助，这些解决方案不仅有助于实施增材制造，还可以为其业务实现最大收益。有了合适的合作伙伴和合适的解决方案，各种规模的制造商和供应商都有巨大的机会利用增材制造的力量加速自身的创新和竞争地位。

通过与专门从事3D打印的公司合作，德国铁路已经能够利用最先进的增材制造技术，而不是投资设备本身。事实上，为了促进物流部门增材制造解决方案，德国铁路甚至于2016年9月成立了“移动增材制造”网络。德国铁路的移动增材制造网络已有50名公司，其中包括西门子、Concept Laser、Materialise、EOS、Stratasys、Autodesk等公司。

知之既深，行之则远。基于全球范围内精湛的制造业专家智囊网络，3D科学谷为业界提供全球视角的增材与智能制造深度观察。有关增材制造领域的更多分析，请关注3D科学谷发布的白皮书系列。

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