全文3000字,阅读需要7分钟。本文分享AM易道对于基于3D打印+AI的新型工业化思考。
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AM易道导语
在新型工业化浪潮中,增材制造不再是一项单一技术,而是与AI深度融合,成为重构全球制造业版图的关键引擎。
更令人振奋的是,这场变革正在中国大地上演出最精彩的篇章。
从某运载火箭上的增材制造推进器,到某商用客机上基于AI设计优化的百余个关键零部件,再到国产重型燃气轮机的设计与制造,中国正以自己的方式诠释着智能制造的未来图景。
当增材制造遇见人工智能,一个充满无限可能的新型工业正在展开。
破除迷思:增材制造究竟如何重塑工业化?
在谈论增材制造重塑工业化的时候,我们经常会听到一些令人振奋的愿景:
大规模个性化定制、分布式智能制造、按需生产、设计完全自由。
然而,现实的产业发展道路远比这些简单的概括要复杂得多。
AM易道认为,我们需要更务实地审视增材制造在工业变革中的真实角色。
"大规模个性化定制"还是"定制化插件"?
当我们憧憬着增材制造带来大规模个性化定制的美好愿景时,现实是:绝大多数增材制造应用正在以一种"嵌入式模块"的方式融入传统制造体系。
它目前的状态更像是一个强大的"定制化插件",而不是对整个制造体系的彻底改写。
例如,在牙科领域,3D打印确实实现了大规模定制,但这得益于该领域本身的特殊性:高单价、小批量、标准化的数字化流程。
这种成功模式能否复制到其他领域?答案远非想象的那么简单。
"分布式制造"的现实与理想
理想中的分布式智能制造中心尚未到来。
目前所谓的"分布式制造",更多停留在3D打印代工厂的层面,这些设施仍然高度集中在特定区域,受制于技术能力、人才供给和市场需求。
真正的挑战在于:如何建立起覆盖设计、生产、质量控制的完整体系?
如何确保分布式节点的产品质量一致性?这些都是亟待解决的关键问题。
设计自由度:走出"DfAM孤岛"
"设计完全自由"是一个美好但过于理想化的说法。面对面向增材制造的设计(DfAM),多数工程师仍在传统设计思维的框架下工作。
真正理解并充分利用增材制造设计自由度的工程师依然是少数。
更现实的问题是:如何让DfAM的理念从少数专家扩展到更广泛的工程设计群体?如何在保证可制造性的前提下真正发挥设计自由度?
寻找平衡点:渐进式变革可能更有意义
与其憧憬彻底的范式转变,也许我们更应该关注增材制造如何在现有制造体系中发挥最大价值。
它可能不会完全颠覆传统制造,但正在以一种渐进的方式重塑制造业的某些关键环节。
这种渐进式革新或许才是可持续的发展路径:在特定领域实现突破,在适当场景深化应用,逐步完善配套体系,最终实现整体产业的跃升。
新型工业化的中国实践
AM易道昨天发布的文章当中,提到了就连西方从业者也认为增材制造的未来已经转向中国:
AM易道认为,中国增材制造产业的崛起,不是简单的"成本"和“不当竞争”等一众刻板印象所能描述,而是产业创新生态的整体性突破:
首先,中国企业专注于市场需求和商业化落地。
在西方企业热衷于追逐概念性创新时,中国企业将精力聚焦在提升产品可靠性、降低使用门槛、扩大应用场景等实质性创新上。
这种接地气的创新策略,恰恰抓住了产业发展的关键。
其次,中国的产业生态更加开放和包容。
开放的材料平台、完整的供应链体系、活跃的用户社区,共同构建起良性互动的创新生态。
AM易道深刻感受到,这种开放性不仅降低了用户的使用成本,也加速了技术的迭代优化。
第三,中国企业展现出更强的市场洞察力和执行效率。
从桌面级到工业级设备,从材料到软件,中国企业正在通过持续的技术积累和产品创新,构建起全方位的产业竞争力。
更重要的是,中国的新型工业化道路展现出独特优势:
完整的产业链整合能力:从上游材料到下游应用,中国具备全产业链协同创新的能力。 庞大的应用市场:多元化的应用需求为技术创新提供了丰富的实践场景。 高效的产业政策:产业集群效应正在加速形成,创新要素加速集聚。
AM易道认为,中国增材制造产业的发展,正展示着一条不同于西方的产业创新道路。
中国企业以务实的创新理念、开放的生态体系、高效的市场响应,正在重塑全球增材制造产业的竞争格局。
这种变化恰恰印证了新型工业化的本质:不是简单的技术叠加,而是整个产业体系和创新模式的系统性变革。
在这个意义上,中国的实践正在为全球产业发展提供新的思路和启示。
智能制造的新图景:AI重塑增材制造
根据最新Gartner研究显示,生成式AI正在为制造业带来一场堪比互联网革命的重大变革。
在增材制造乃至所有领域,这种变革尤为显著,AM易道摘录了四个维度:
数据洞察开启制造新范式
根据Gartne,Data Insights(数据洞察)在制造领域展现出最高的综合价值。
从评分来看,该场景在收入增长、效率提升和风险管理三个维度均获得3.5/4的高分,同时在技术可行性(3.5/4)、内部准备度(3.5/4)和外部准备度(3.5/4)方面也表现出色,显示出极高的落地潜力。
最引人注目的是,大语言模型(LLM)正在彻底改变增材制造中的数据分析方式。
根据Gartner报告,这种技术能够从非结构化数据中提取深层洞察,特别是在分析内部和外部数据时展现出前所未有的分析能力,帮助企业在数据驱动决策方面实现质的飞跃。
数据驱动的设计创新
生成式AI正在从根本上改变制造的设计范式。
根据Gartner,机械设计优化成为高价值、高可行性的应用场景,其中AI辅助图片类设计可以显著提升设计效率(效率评分3/4)、降低技术门槛(可行性评分3/4)。
这意味着,设计师可以更专注于创意和创新,而将复杂的参数优化交给AI系统。
智能化生产转型
在生产环节,Gartner指出,材料处理效率和工厂资产效能是两个关键突破口。
AI系统通过分析来自IoT传感器的实时数据,可以实现工艺参数的动态优化,显著提升生产效率(效率评分4/4)和降低资源浪费。
这不仅提高了生产效率,更重要的是开创了一种全新的智能制造模式。
智能制造的视觉革新
根据Gartner的研究,Visual Quality(视觉质量检测)在制造领域展现出独特的应用潜力。
在开放式生产环境中,这一应用场景的技术可行性评分达到3.5/4,内部准备度3.5/4,外部准备度更是达到4/4,表明其具备良好的实施条件。
特别值得注意的是,这种基于AI的视觉质量检测系统能够实现人眼难以达到的检测精度。
根据Gartner报告,这不仅是检测能力的提升,更代表了一种全新的质量管理方式。
当AI与工厂自动化深度融合,同样的AI能力可以从软件开发延伸到工厂自动化领域,实现从设计到生产的全流程质量把控。
AM易道认为,基于以上这些维度,当AI与增材制造深度融合,我们或许将看到:
洞察驱动的引领:AI将从海量非结构化数据中萃取深层价值 设计创新的爆发:AI将帮助设计师深入DfAM理念突破传统制造思维 生产效率的跃升:智能化系统叠加增材制造将推进真正的柔性制造 视觉识别的革新:从人工检测转向AI视觉智能
这场变革正在塑造一个全新的智能制造图景,而增材制造与AI的结合,将成为这场变革的重要推动力。
参加增材制造产业年会,把握新型工业化的变革机遇
在我们试图畅想和理解新型工业化的关键时刻,广州将迎来一场重要的行业盛会。
第七届中国增材制造产业年会不仅汇聚了院士专家的真知灼见,从主论坛到专题研讨,从技术展望到应用推广,一个完整产业对话平台正在形成。
在这个万物互联、智能赋能的新时代,唯有深入理解产业发展趋势,才能在新一轮竞争中赢得先机。
让我们在广州,共同探讨增材制造引领下的工业新图景。
AM易道将在视频号直播19日的全程会议,请读者老师提前预约:
AM易道主编(v: yihanzhong)也将参加本文提到的行业会议,期待与同去此会议的读者老师在19日当日会场交流。