从两个月到两天：3D打印精度如何重塑企业研发效率？

要是处于航空航天的研发有关部门, 对于一个燃气轮机的低压涡轮盘而言, 倘若运用传统铸造工艺, 从呈现为图纸开始起, 一直到成为成品, 起码得要两个月时间。然而就在当下, 针对同样的那个零件, 借助高精度金属3D打印这种方式手法, 可以在两天内就达成从粉末起始一直到成型的整个进程, 并且研发的周期减少缩短了90%还要多。

存在这样一个具体的数字对比, 它是3D打印机精度对企业研发效率怎样产生影响的最为明了的答案, 它所产生的影响并非是那种“快上些许”或者“慢了一点”之类的, 而是使研发从以月作为单位的漫长守候, 缩减成为以天作为单位的迅速更迭。

高精度如何“偷”走时间？从“乐高积木”到“一体浇筑”

以往制造一件构造繁杂的设备, 恰似搭建乐高积木那般。你得先逐个去制造几十乃至上百个零件, 而后如同拼图那样, 凭借螺栓以及焊接将它们组装到一块儿。在这个流程当中, 装配误差必定会存在, 每个接口处的细微偏差积累起来, 有可能致使整个部件的性能降低乃至失效。

把整个复杂结构当作一个整体来“浇筑”出来的那个高精度3D打印是不再需要拼接的 , 它确实不再需要拼接了。

这仿佛如同你去进行盖房子的行为, 传统的方式是首先去烧制砖, 接着再去砌筑墙体；然而3D打印却是直接实行“打印”以得到一面完整的、带有窗户以及管道的墙体。这省略掉了烧制砖、运输、砌筑、抹灰等一系列的环节, 时间自然而然地就被大幅度地“偷”走了。

精度不足的代价，是陷入“反复试错”的死循环

然而, 要是打印的精度达不到要求, 那么这个被称作“效率加速器”的东西, 就会在瞬间摇身一变, 成为那个“进度绊脚石”了。

在全球应用工程经理Chad所指出的一个残酷事实里, 这个事实是在要求最为严苛的航空航天领域, 几乎每一个3D打印的航空零件, 最终都得经过CNC（数控机床）精加工, 才能够达到装机认证所要求的严苛公差。

犹如你运用3D打印机造就了一个模型, 然而其表面粗糙, 尺寸存在着偏差, 没办法直接予以使用, 势必要接着借助手工一点一点地进行打磨修正。此一“二次精加工”的环节, 不但增添了额外的设备、人力以及时间成本, 更致使3D打印“快速成型”的优势全然消逝。

情况更为糟糕的是，存在因低精度引发的那研发试错循环。通用技术机床研究院在开展一项薄壁弯管零件的研发工作时, 运用传统3D打印工艺制作出来的样品, 其整体实现的变形竟达到了0.4毫米之多。这个结果远远超越了预先设定好的设计公差范围。要是不借助先进的仿真软件去实施预补偿操作的话, 那么该团队就必定无可奈何地陷入到那种反复试错的状况中。具体而言即“打印—扫描发现问题—修正设计—再打印”这个不断循环的过程里。

这种状态被行业研究称作“反复试错”等级, 它有着这样的特点, 那就是研发成本和周期完全没办法控制, 就好像是在迷雾当中进行摸索, 由于精度不够, 使得快速验证变成了漫长的折磨。

给企业研发的“处方”：匹配精度，而非追求最高

因而, 对于企业来讲, 核心问题并非是“要不要高精度”, 而是“需要怎样的高精度”, 盲目地去追求顶级设备, 有可能致使研发成本承受不住重压, 而一味地贪图便宜, 又会深陷低效的困境之中, 选择的关键之处, 在于精准地匹配研发场景的“精度底线”。

你可以把不同精度的3D打印机，想象成不同用途的“笔”：

它的投资回报率并非体现在速度方面, 而是体现在能够解决传统工艺没办法达成的突破之上, 其回报周期处于1到3年这个范围, 适合用来攻克“这个瓶颈究竟该如何突破”这一难题。

所以, 有那么一种情况, 就是一个已然成熟的研发体系, 通常来讲是需要进行“高低搭配”这样子的操作的。具体怎么操作呢比如说, 要使用那种低精度设备去迅速地筛选数量众多的海量创意, 接着, 再运用中精度设备去深入地优化产品性能，然后, 把最为昂贵的高精度资源集中起来, 专门用来攻克那极具核心性质的技术壁垒。此时, 精度这儿, 它不再是那种含义比较抽离的技术参数了, 而是变成了一把能够精准衡量研发节奏还有成本控制的标尺。