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本科畢業(yè)設(shè)計(jì)-3d打印技術(shù)在制造業(yè)應(yīng)用的發(fā)展前景(存儲(chǔ)版)

  

【正文】 hinu, the most beautiful fairy and a skilled seamstress. The two fell in love at first sight and were soon married. They had a son and daughter and their happy life was held up as an example for hundreds of years in China. Yet in the eyes of the Jade Emperor, the Supreme Deity in Taoism, marriage between a mortal and fairy was strictly forbidden. He ordered the heaven troop to catch Zhinu back. Niulang grew desperate when he discovered Zhinu had been taken back to heaven. Driven by Niulang39。沒(méi)有老師的指導(dǎo)和幫助,就無(wú)法順利地完成畢業(yè)設(shè)計(jì),就沒(méi)有本論文的最終完成。那么知識(shí)產(chǎn)權(quán)很容易就會(huì)容易受到了侵中山大學(xué)南方學(xué)院 2021 屆本科生畢業(yè)論文(設(shè)計(jì)) 14 害,在過(guò)去產(chǎn)權(quán)擁有者面對(duì)的可能是小型企業(yè)進(jìn)行維權(quán), 3d 打印的出現(xiàn),他們將要面對(duì)的可能將會(huì) 3d 打印的使用者 。即使是由于好奇心作怪或者是貪玩而制造出這些國(guó)家嚴(yán)禁生產(chǎn)的東西,都有可能觸犯法律。在這種的低投入下,會(huì)促使很多的微型工廠(chǎng)誕生,而這種的微型工廠(chǎng) 可能會(huì)是走精益細(xì)化模式,也許在未來(lái)發(fā)達(dá)國(guó)家不能在通過(guò)規(guī)模生產(chǎn)產(chǎn)生利潤(rùn)的經(jīng)濟(jì)模式,低成本或是低利潤(rùn)的制造工作將會(huì)慢慢轉(zhuǎn)移到低勞動(dòng)成本的國(guó)家。對(duì)于小公司而言,不需要投資高昂的資金購(gòu)買(mǎi)機(jī)器,不需要租賃存儲(chǔ)產(chǎn)品的倉(cāng)庫(kù),不需要聘請(qǐng)高技術(shù)人員,不需要支付一些可能用不著的設(shè)施。我們可以想想,一位固執(zhí)的,為了設(shè)計(jì)出一個(gè)讓他滿(mǎn)意的作品,他通宵達(dá)旦地一次一次地把作品打印出來(lái),但每次的打印都覺(jué)得做微調(diào)之后會(huì)是有更中山大學(xué)南方學(xué)院 2021 屆本科生畢業(yè)論文(設(shè)計(jì)) 10 好的效果,那么通過(guò)不斷地修改設(shè)計(jì)文件后,一次一次地打印出來(lái),在不知不覺(jué)地情況下,已經(jīng)造成了嚴(yán)重的浪費(fèi),在過(guò)去這種浪費(fèi)可能只會(huì)出現(xiàn)在制造商的產(chǎn)品研發(fā)當(dāng)中,但一旦當(dāng) 3d 打印機(jī)廣泛以后浪費(fèi)現(xiàn)象可能就會(huì)偏布每家每戶(hù)了。不管將他們廢置到多遠(yuǎn)的地方,他們都是一群無(wú)法降解的廢物,大多數(shù)無(wú)法降解的塑料都一直在海上漂浮著,最多也就是逐漸變成小碎塊,形成五彩紙屑,破壞著海洋的生態(tài)環(huán)境。而說(shuō)到金屬的制造,大部分的 3d 打印金屬所剩余的金屬粉末都能回收重利用,而在傳統(tǒng)的制造過(guò)程中,制造某些副產(chǎn)品會(huì)浪費(fèi)掉約九成的原材料。如果以后的制造商都將設(shè)計(jì)優(yōu)化和簡(jiǎn)化組裝過(guò)程,利用 3d 打印的技術(shù)一氣呵成地將產(chǎn)品打印出來(lái),產(chǎn)品的性能效果也會(huì)不斷地得到優(yōu)化。 定制的產(chǎn)品將會(huì)有更佳的效果 馬云說(shuō),沃爾瑪?shù)牧瞬黄鸩辉谟谖譅柆斮u(mài)了多少貨,而在于它創(chuàng)造了一個(gè)影響了上個(gè)世紀(jì)的商業(yè)模式,即規(guī)?;⒓b箱、流水線(xiàn)。調(diào)試和測(cè)試的 3d 打印部件將會(huì)把產(chǎn)品的內(nèi)在缺陷最小化。在汽車(chē)制造業(yè)中, 3d 打印技術(shù)就能為此提供服務(wù)了。但總體來(lái)說(shuō),國(guó)內(nèi)的 3d 打印技術(shù)水平與歐美國(guó)中山大學(xué)南方學(xué)院 2021 屆本科生畢業(yè)論文(設(shè)計(jì)) 5 家的還是有一定的差距。當(dāng)然隨著時(shí)間的推移,直到 2021 年開(kāi)源桌面級(jí) 3D 打印機(jī)設(shè)備的發(fā)布,人們才對(duì)他有了一定的認(rèn)識(shí),在過(guò)去 3d 打印機(jī)給人的感覺(jué)就是只適用于專(zhuān)業(yè)人士,現(xiàn)在 3d 打印機(jī)的輕巧和低廉的價(jià)格,可以讓業(yè)余愛(ài)好通過(guò)購(gòu)買(mǎi)開(kāi)源硬件,自己動(dòng)手拼裝出屬于自己的 3d打印機(jī),然后在短時(shí)間實(shí)現(xiàn)自己的那些偉大發(fā)明的想法。 3d 打印機(jī)可以將產(chǎn)品的生產(chǎn)周期縮短,降低制造的成本,制造效果變得更佳,同時(shí)也能達(dá)到環(huán)保低碳的制造效果,但面臨著 3d 打印技術(shù)的不斷發(fā)展,基于其發(fā)展前景,制造商們也應(yīng)該與時(shí)并進(jìn)不斷進(jìn)行創(chuàng)新,而這種創(chuàng)新不但是在于產(chǎn)品的研發(fā),還需要在經(jīng)營(yíng)理念上作出變化,形成新的商業(yè)模式,從而提升自身的競(jìng)爭(zhēng)能力。除了歐美的國(guó)家,日本、澳大利亞、南非也都著力推動(dòng) 3d 打印技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用。制造業(yè)可能會(huì)變得社會(huì)化,以后每家每戶(hù)都可能是個(gè)小作坊。由此可見(jiàn),原始的手工泡沫或黏土模型制造原型,將會(huì)被 3d 打印逐漸取代。在過(guò)去,要求工廠(chǎng)的機(jī)器能夠按照設(shè)計(jì)的理念制造出實(shí)物,那 就需要設(shè)計(jì)師們?cè)诠S(chǎng)的實(shí)現(xiàn)和設(shè)計(jì)理念之間取舍,而作為學(xué)生也就要查閱教科書(shū),根據(jù)書(shū)上的描述看看那些生產(chǎn)線(xiàn)上能實(shí)現(xiàn)他們的設(shè)計(jì)理念,哪些不能實(shí)現(xiàn)。在傳統(tǒng)的制造業(yè)中,由于部件的定制受到人力成本和時(shí)間成本的牽制,不能獲得規(guī)模經(jīng)濟(jì)的效益,而且技術(shù)上也未必能做到萬(wàn)分的精確,消費(fèi)者也的得不到自認(rèn)為最理想的產(chǎn)品。在一個(gè)叫阿特金斯的研究報(bào)告里面就對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)都做 了深入的測(cè)試,對(duì)比傳統(tǒng)制造方式和 3d 打印方式對(duì)環(huán)境的影響。而 3d 打印的制造模式可以做到當(dāng)?shù)厣a(chǎn)和數(shù)字化庫(kù)存,當(dāng)?shù)厣a(chǎn)就能 替代了運(yùn)輸環(huán)節(jié),那么卡車(chē)飛機(jī)輪船等運(yùn)輸工具的碳排放就會(huì)大大減少。在眾籌網(wǎng)站上已經(jīng)集資制造一臺(tái)名為 Filabot的裝置將廢棄的 3d 打印塑料產(chǎn)品經(jīng)過(guò)打磨和熔化變成打印塑料纖維,那么 3d打印將會(huì)實(shí)現(xiàn)真正的可持續(xù)發(fā)展。同樣在家里,家長(zhǎng)也要對(duì)自己的孩子們進(jìn)行教育也是必不可少的,不然就會(huì)有一天,家中的小孩趁著家長(zhǎng)們不在家的時(shí)候,偷偷使用 3d 打印機(jī),制造出一堆堆沒(méi)用的東西,造成嚴(yán)重的浪費(fèi)現(xiàn)象。 產(chǎn)品變得更多樣性 3d 打印技術(shù)的出現(xiàn)解決了開(kāi)發(fā)成本、時(shí)間、距離等問(wèn)題,從而產(chǎn)品的定制成本和造型成本就慢慢消失了。如果有一位上班族的婦人,想為兒子打印一支好的牙刷,但她也沒(méi)有設(shè)計(jì)過(guò)一支符合人體工程學(xué)和漂亮安全的牙刷,然而 3d 打印機(jī)就能幫一些沒(méi)有設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的人設(shè) 計(jì)出屬于自己的產(chǎn)品,只要他們上網(wǎng)購(gòu)買(mǎi)自己心儀的牙刷制造應(yīng)該程序,又或者是上傳一張孩子的手的照片,然后選擇材料顏色圖案等等,來(lái)定制你的牙刷,接著按下打印鍵,一支既符合人體工程又漂亮安全的牙刷就打印出來(lái)了。在技術(shù)越發(fā)強(qiáng)大,出現(xiàn) DIY 藥品,人們自己生產(chǎn)自己所想要的藥品,可能在家中就能打印出令自己心情愉快的藥品,或者這將會(huì)是一場(chǎng)難以想象的大災(zāi)難,這樣對(duì)于藥物的管制將是一個(gè)不折不扣的大難題。再大膽假設(shè),在未來(lái)的 3d 打印技術(shù)都應(yīng)該要通過(guò)聯(lián)網(wǎng)才能工作使用,這樣就能通過(guò)網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)一規(guī)則來(lái)判定其制造操作是否合法,但這個(gè)想法否能實(shí)現(xiàn)是不得而知的,但離我們不太遙遠(yuǎn)的未來(lái),可能就會(huì)出現(xiàn)大量粗糙的 3D 打印贗品布滿(mǎn)整個(gè)市場(chǎng),街上周?chē)加腥嗽陔S意叫賣(mài)他們自己制造的贗品,所以切合實(shí)際的法律需要及時(shí)被建立起來(lái),保障著制造商們的合法權(quán)益 中山大學(xué)南方學(xué)院 2021 屆本科生畢業(yè)論文(設(shè)計(jì)) 15 第 5章 總結(jié) 3D 打印在制造業(yè)上的應(yīng)用確實(shí)是十分廣泛,而且還能通過(guò)自身的特點(diǎn)優(yōu)化提升了制造業(yè)的水平,從他的縮短開(kāi)發(fā)周期、降低成本、性能更強(qiáng)就能看到了制造業(yè)將會(huì)越發(fā)地進(jìn)步,比以前發(fā)展得更快更好。 最后,衷心的感謝關(guān)心和幫助過(guò)我的同學(xué)和朋友們。s Day on February 14, characterized by bouquets of roses, chocolates and romantic candlelight dinners, than they do about their homegrown day for lovers. Even Qixi is nowadays referred to as the Chinese Valentine39。s largest virgin forest, and known for its spring and ecological environment, Arxan is marveled at by many tourists as the purest land on earth. You cannot miss out the Autumn of Arxan. It is definitely the best with brightlycolored scenery full of emotions. Autumn in the northern part of the country es earlier than the South. A September rain followed by the footprints of Autumn brings more colors to the once emerald green mountain and blooming grassland. Shutterbugs flock to see for themselves the marvel of splendid colors around the mountains and waters, many of whom have travel a long distance and even camp here only to capture a moment of the nature wonder. The silver birch turns golden, while the larch is still proudly green. You will find yourself drowned in the intoxicating red of the wild fruits as well as the glamour of flowers in full blown. And your heart will be lingering on the woods as it39。 更贏(yíng) 3D 打印將會(huì)給人類(lèi)帶入一個(gè)新的時(shí)代, 中山大學(xué)南方學(xué)院 2021 屆本科生畢業(yè)論文(設(shè)計(jì)) 16 致 謝 首先,我要感謝我的指導(dǎo)老師。 知識(shí)產(chǎn)權(quán)將會(huì)受到侵害 3D 打印給了我一個(gè)全新的制造產(chǎn)品方式,通過(guò) 3d 打印的精準(zhǔn)化計(jì)算,復(fù)制出一個(gè)一模一樣的產(chǎn)品并不是一件難事。 中山大學(xué)南方學(xué)院 2021 屆本科生畢業(yè)論文(設(shè)計(jì)) 13 第 5 章 3D 打印突破了制造業(yè)的限制性 隨時(shí)打印出危害性產(chǎn)品 由于 3d 打印技術(shù)功能的強(qiáng)大,幾乎可以說(shuō)想要什么就能制造出什么,從表面看上去可能是件好事,但 認(rèn)真一想如果不法分子使用 3d 打印技術(shù),他們會(huì)做些什么嗎?我們也很容易想到,武器、假鈔、毒品等等平常禁止制造的產(chǎn)品都能用 3d 打印技術(shù)一一實(shí)現(xiàn)。這種產(chǎn)品的多樣性對(duì)于消費(fèi)者來(lái)說(shuō)也是件好事,可以得到了更多的選擇,這樣就成了一個(gè)雙贏(yíng)的局面。當(dāng)這種創(chuàng)新阻力比推到以后,創(chuàng)新的門(mén)檻就會(huì)降低,創(chuàng)新不再只有制造企業(yè)能做到,個(gè)人制造也能成為創(chuàng)新的佼佼者,這樣個(gè)人的制造將會(huì)解放企業(yè)們的密集資本資源和技能,制造企業(yè)們可以 不斷開(kāi)發(fā)新的產(chǎn)品和新的商業(yè)模式,而且是不需要過(guò)大的前期投資。很容易我們就能聯(lián)想到當(dāng) 3d 打印機(jī)變得廣泛使用的時(shí)候,人們就可以把自己的家當(dāng)成了工廠(chǎng),想到什么就打印什么,在這種便利的條件下, 3d 打印機(jī)很可能就會(huì)產(chǎn)生出很多垃圾。塑料在二戰(zhàn)后被廣泛應(yīng)用,在 1976 年成為世界上應(yīng)用最廣的材料,由于大多數(shù)塑料都是從從環(huán)境中提取化石燃料過(guò)程中產(chǎn)生的廢棄副產(chǎn)品中制成,所以成為比較低,再加上耐磨性和耐腐蝕性的性質(zhì),他很快就成為了人類(lèi)的好伙伴,但同時(shí)他對(duì)我們的環(huán)境也構(gòu)成了具大的威脅。而這種脫模劑是一種有毒的化學(xué)物質(zhì),也就是說(shuō) 3d 打印塑料對(duì)環(huán)境是有好處的。而飛機(jī)制造企業(yè)利用 3d 打印定制部件,飛機(jī)的通氣孔被 3d 打印機(jī)獨(dú)立制造出來(lái),里面還包含了很多不同的零配件,這樣就節(jié)省了零部件的裝配,也就是說(shuō)在未來(lái), 3d 打印出來(lái)的部件更多的是直接制造,大大減少裝配的環(huán)節(jié),這樣的定制將會(huì)比現(xiàn)在的一個(gè)個(gè)零配件逐個(gè)定制再裝配的更勝一籌,這樣不但能達(dá)到部件的最佳性能,還能精簡(jiǎn)庫(kù)存,減少儲(chǔ)存空間,降低 管理的開(kāi)銷(xiāo)。由此可以想象到以后很多產(chǎn)品都可以通過(guò) 3d打印機(jī)在所需要的地方直接打印出來(lái),這樣就大大降低了產(chǎn)品整個(gè)開(kāi)發(fā)環(huán)節(jié)的時(shí)間成本和運(yùn)輸成本,而且還能降低產(chǎn)品在運(yùn)輸過(guò)程中所發(fā)生的意外機(jī)會(huì)。說(shuō)到產(chǎn)品的開(kāi)發(fā),就應(yīng)該要從原模說(shuō)起,原模一般會(huì)用來(lái)測(cè)試生命周期各個(gè)階段,這樣才能知道產(chǎn)品的部件如何批量生產(chǎn)。每個(gè)產(chǎn)品都需要一個(gè)原型,也可以說(shuō)是一個(gè)初稿,每個(gè)設(shè)計(jì)師、工程師、營(yíng)銷(xiāo)團(tuán)隊(duì)、制造商都會(huì)對(duì)初稿進(jìn)行多重的檢查,看看最后成為最終產(chǎn)品能否達(dá)到他們的預(yù)期要求。在 2021年由亞洲制造業(yè)協(xié)會(huì)聯(lián)合華中科技大學(xué)、北京航空航天大學(xué)、清華大學(xué)等權(quán)威科研機(jī)構(gòu)成立了中國(guó) 3D 打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟,國(guó)內(nèi)也有廠(chǎng)商買(mǎi)斷了像以色列的技術(shù),并將設(shè)備和材料實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化,但很多的耗材都是要依賴(lài)進(jìn)口的,而小廠(chǎng)家主要仿造美國(guó)的開(kāi)源硬件制造桌面級(jí)的設(shè)備,雖然是落后 1~2 代,但在原設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上有所改進(jìn),顯得性?xún)r(jià)比更加高。那時(shí)候的 3d 打印機(jī)就像是早期的電子計(jì)算機(jī),體積十分的龐大。而作為我們?nèi)罕姸裕?3d 打印技術(shù)也會(huì)影響到我們的生活,我們應(yīng)該重視
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