作為(wei) 一個(ge) 合法的競爭(zheng) 者,支持還是反對激光增材製造(LAM),在影響全球製造業(ye) 的同時為(wei) 瞬息萬(wan) 變的世界提供強大而鼓舞人心的解決(jue) 方案?當衡量支持和反對LAM的理由時,可以更多考慮圍繞傳(chuan) 統製造和AM製造的討論。一旦觀點成形,並且得到少許支持,LAM是成為(wei) 一個(ge) 可怕的敵人,捕風捉影的放縱,還是一個(ge) 強大的盟友,將由讀者和曆史來決(jue) 定。
創新的文化
當前的製造過程是以往文化和社會(hui) 時代開發出的解決(jue) 方案的體(ti) 現。設計能夠表達工程師或者遠見者的共識,設計也能夠解決(jue) 問題或者滿足目前的需求,及時推動進步。然而,在設計之初,需注重預見可能發生的未知需求。現代社會(hui) 要求有成熟的自適應方案以服務快速變化和發展的市場。盡管自2000年以來變化和挑戰的速度越來越快,但由於(yu) 宏觀經濟的影響,十年來,變化和挑戰的速度正在放緩。了解相關(guan) 應用的需求已經並將持續成為(wei) 驅動創新永不滿足的強勁動力。

如果你仔細研究那些真正改變遊戲規則的發明創造變成最終運行版本的路徑,或者那些強大的製造解決(jue) 方案產(chan) 生現代奇跡的軌跡,你很快就會(hui) 發現沒有一件“好事”是一夜之間發生的。改變我們(men) 世界的發明需要時間、智慧、專(zhuan) 業(ye) 知識、技術和加強改進等方麵的投資,將這些製造設備帶到大規模市場的技術和工藝也需要這些投資。要想成為(wei) 製造世界的巨頭,需要持續地全身心投入,不斷前進。很明顯,相關(guan) 的進步自身總是任何市場或可持續組織“下一代”項目的詳細規範。經驗能夠回答一係列問題:我們(men) 學到了什麽(me) ?我們(men) 需要什麽(me) ?必須留下什麽(me) ?還有什麽(me) 是我們(men) 沒有嚐試的?
任何市場,需求都是在不斷變化的,這一現實表明適應是必要的、動態的、對生存和持續的成功來說不可避免。雖然現代語言傳(chuan) 授無意義(yi) 的字如“可持續性”和“價(jia) 值主張”,但這些強大的原則一直分化和鼓舞著精英提供商。這些原則當然不是人類創造力的新表達,隻是理解表達這一事實的新集合術語。對於(yu) 不斷發展的解決(jue) 方案的需求一直驅動著我們(men) ,向著我們(men) 這個(ge) 年代的目標前進。
對於(yu) 現代製造商,推動監測效率和精益實踐是可接受的,並且理當如此。更加精益的實踐推動了最有效的方法,能夠產(chan) 生多樣化的產(chan) 品。然而,精益和指標監測必須理解他們(men) 的層次結構;他們(men) 是必不可少的工具,而不是主要驅動因素。考慮到監視和測量的局限性,必須提出警告。創新交付的方程通常是不平衡的。更為(wei) 常見的情況是,當某一建議瀕臨(lin) 失衡,能夠產(chan) 生新的視角,或者有信心放棄或改變指令和影響。事實上,進步離不開這些強大製造業(ye) 的各個(ge) 方麵,但為(wei) 了保持相關(guan) 性和增長率,首要的是把握創新機遇並進行創新來服務於(yu) 消費者。很少有技術能像激光技術一樣在所接觸的市場內(nei) 產(chan) 生“自燃影響”。

激光技術的角色
在1916年,最初由阿爾伯特-愛因斯坦設想激光器產(chan) 生相幹光工藝,而直到1960年才產(chan) 生第一台能運轉的生成激光的單元。從(cong) 那時起,激光已經度過了50歲的生日。激光已經滲透到製造業(ye) 的幾乎每一個(ge) 領域。激光產(chan) 品不僅(jin) 僅(jin) 服務於(yu) 他們(men) 最初設計用來支持的用途,而且能夠影響用戶,並傾(qing) 向於(yu) 在應用激光技術的組織或商店內(nei) 提供一個(ge) “自發增強”。激光產(chan) 生的影響遠遠超過光能量,能夠啟發思想,激發團隊的想象力,一旦受到其存在的影響就會(hui) 下意識地促進產(chan) 生新的用途。激光的靈活性和多功能性點燃了思想的火花,獲得了大量的靈感。在快速成型工藝出現之前,激光技術在鼓舞進步的舞台上已經沒有對手。
1988年出現了第一批快速成型機,這項技術經曆了一些名稱的變化。在采用增材製造(AM)和直接數字製造之前,快速成型、三維打印、固體(ti) 自由成型、分層製造都是曾用過的名稱。快速成型技術最初作為(wei) 一種節省成本的方法用來驗證可行性和原型設計,由於(yu) 為(wei) 市場所接受,因而能夠獲得其技術開發所需的成本和時間。AM也許不像其他任何一項技術,AM將虛擬境界和清單對象直接聯係起來,這是一項令人興(xing) 奮的技術。AM正脫穎而出成為(wei) 一項引人注目的工藝,能夠生成最終的組件產(chan) 品,並且浪費更少,重量更輕,對環境的影響更小。

在金屬的應用中逐漸引入激光技術,加上各種不同波長、功率更高激光源的激光技術,已經在有趣的AM世界創造了新的動力。激光增材製造(LAM)工藝能夠使用鈦和鈦合金製造金屬部件。當鈦的高強度重量比逐漸成為(wei) 航天和能源行業(ye) 的關(guan) 注焦點時,整個(ge) 世界為(wei) 之側(ce) 目。減輕重量,設計用於(yu) 軍(jun) 事和商業(ye) 的創新性容器,這些需求說明了為(wei) 什麽(me) 航天被稱為(wei) 增材製造的孵化器。
我們(men) 不能忽視LAM的全球影響。這一技術已經風靡全球,跨越社會(hui) 經濟各領域,各個(ge) 市場、學術界以及工業(ye) 界都為(wei) 之著迷,這真是一項艱巨的壯舉(ju) 。從(cong) 曆史上看,僅(jin) 僅(jin) 是上述這些,已足以證明這項技術的多樣性和適應力。任何一個(ge) 對於(yu) 工業(ye) 擁有熱情的人,都會(hui) 認為(wei) 製造是一種藝術形式。 因此,必須對這項技術加以研究、鼓勵、培育和慶祝。
LAM將繼續構建工業(ye) 界和教育界的合作關(guan) 係,構築網絡以加快必要的發展,支持這一熱門技術。任何組織,隻要允許他們(men) 的團隊合理發揮想象力和創造力,都將從(cong) 中獲利良多,一箭三雕:
•先進的應用知識;
•有效的增強設計;
•深思熟慮的研究和開發。
這也難怪,整個(ge) LAM的討論都與(yu) 文藝複興(xing) 和革命這樣的名稱交織在一起。歸根結底其本質就是基於(yu) 數字編碼進行設計和製造。LAM隻是跟風行為(wei) ,表現為(wei) 有靈感的二進製形式,一層又一層、空間隔空間:唯一的答案不是0就是1。其結果是顯著地破壞現狀。

在針對增材製造的討論中,使我吃驚的是AM引發了國內(nei) 外眾(zhong) 多充滿熱情和活力的大討論。因為(wei) 有了通信技術,我們(men) 的地球比以往任何時候聯係得更緊密,在製造業(ye) 的曆史中,是什麽(me) 產(chan) 生了如此強大而溫馨友好的全球靈感和對於(yu) 前景的堅定不移的信念?在充滿挑戰的經濟時代之中,AM提供了一次充滿熱情的會(hui) 話。
圍繞LAM的辯論並沒有涉足有形和無形的“邊緣”:我主張正視兩(liang) 個(ge) 現實之間的斷層線。正是出於(yu) 這個(ge) 原因,LAM能夠找到嘲弄它的敵人或熱情的倡導者,挑起冷漠和熱情,以及被遺棄或被采用。我們(men) 已經積累迄今為(wei) 止所有的知識和經驗,以滿足我們(men) 共同未來的需求。LAM是推進我們(men) 全球視野的一個(ge) 至關(guan) 重要組成部分。
時間是大家爭(zheng) 論的均衡器到了。到了認真對待LAM討論的時候了。 問題不在於(yu) ,“我們(men) 如何能負擔對於(yu) LAM的投資?” 而是考慮,如果我們(men) 不對LAM投資,能否承擔起後果?
Elizabeth Kautzmann (電郵是elizabeth.kautzmann@fanucfa.com),為(wei) 美國俄亥俄州梅森Fanuc FA美國公司的激光器產(chan) 品經理,在工業(ye) 激光界作為(wei) Laser Liz而廣為(wei) 人知。
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