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企业可持续发展之路：增材制造
本文由捷普营运副总裁 张海滨撰写
可持续发展已成为许多企业致力于长期发展的新标准，数字化、个性化、轻量化的生产结构，以及在设计和技术上更加苛刻的精准操作，对传统的生产制造提出了更高的要求与挑战。
从汽车零件到飞机叶片，从人体组织器官到艺术时尚摆件，增材制造已在我们熟知的汽车、航天、医疗、设计等各大领域得到广泛应用。数年前，人们还无法想象的制造技术，如今正逐渐进入工业生产的殿堂。
提及增材制造，也许大多数人仍然陌生，但提起3D打印技术，相信大家早已耳熟能详。事实上，所谓的增材制造就是我们熟知的3D打印技术，是一种 “自下而上”、将材料加以累加的制造方法。它通过软件与数控系统将专用的金属材料、非金属材料以及医用生物材料，按照挤压、烧结、熔融、光固化、喷射等方式逐层堆积，从而制造出实体物品。就像使用打印机时，材料是由下至上一层一层“打印”出来的。
而与增材制造相反的减材制造，也就是我们通常意义上的传统制造，在传统的零部件制造过程中，往往通过对现有材料进行固定形状的切割、打磨，除去材料多余的部分，仅留下需要的部分。就好比木工在制作家具时，会将木料进行切割，打磨成不同的零部件后，再进行拼接和组装。
相比之下，增材制造显然更加具有可持续性，因其特殊的制造方法及材料创新，正助力企业加速推进可持续转型。如今，将可持续发展作为公司业务发展战略的企业越来越多，在业务运营流程中引入增材制造，不仅有助于企业节约成本，从中获益，还将有助于企业实现更可持续发展。
据IBM最新研究显示，价格优势已不再是消费者选择购买的唯一考量因素，70%以上的消费者更愿意选择购买具备可持续性或环境友好型商品。可持续性经营策略不仅将有助于企业提升品牌形象，营造企业竞争优势，还能为企业带来多方面的益处，例如提高风险管理能力、优化项目成果、提高效率、吸引投资、获取政府补贴资格以及满足利益相关者需求等。
如今，增材制造已在捷普全球的工厂开始布局，在零件的生产上，捷普已经具备并形成了一套成熟的端对端的解决方案。从对符合客户需求的材料进行行业与应用领域的验证，到制造工艺方面专业知识运用，再到对机器进行测试和鉴定等一系列端到端的过程，都是为了确保零件的高质量与一致性。
作为一种新兴的制造技术，增材制造主要从两种维度为企业以及企业可持续发展提供助力：制造方法和高度创新的制造材料。
方法
增材制造通过逐层增加材料的方式进行生产，利用三维设计数据就可以在一台设备上快速而精确地制造出任意复杂形状的零件，并大幅减少了加工工序，有效减少了废料的产生，节约材料支出，是原型设计、夹具以及固定装置制造方面实现可持续应用的理想之选。
在特斯拉的车间工厂内，通过采用增材制造技术，特斯拉Model Y的一体成型车架从原来70个零部件合为2个大件，极大的改进了工厂的造车效率与材料耗损；利用增材制造实现模块化生产，Relativity Space制造出了第一枚火箭——Terren-1火箭，该火箭的95%通过增材制造完成，极大的改变了传统制造中需要对多个复杂的零部件进行生产和组装的过程，零部件也比同类火箭少了100倍。荷兰建设公司Van Wijnen、地产代理公司Vesteda与物料公司Saint Gobain-Weber Beamix联合建造的94平混凝土住宅建筑仅仅由24个3D打印混凝土元件组成。增材制造在带来了更精炼的制造方式同时，也实现了最高效的材料使用。
值得一提的是，凭借无需将原材料运往全球进行生产，只需交付数字文件的特点，增材制造或将改变供应链的传统格局，助推全球供应链的可持续发展。在帮助企业减少浪费、节约材料支出的同时，还可通过进一步拓展、深化与增材制造网络的合作关系来缩短供应链，节约间接成本，推动制造商的可持续经营，为企业从可持续性转型奠定基础。
如今，依托全球各地的工厂，捷普已建立起全球领先的增材制造网络，不仅可以帮助企业建立广泛的分布式制造和生产渠道，同时也可在单一地点进行设计和现场制造，大幅降低企业生产的各项间接成本。而为进一步的深耕增材制造方面的业务，捷普还设立了捷普增材制造实验室，为客户打造一个可进行设计、制造与提供成品的专业环境，在该实验室中，捷普增材制造方面的专家将共同协作，为客户提供设计、打印以及精加工的服务，以加快产品的上市时间，降低制造成本，同时，该实验室还展示了增材制造在工业应用方面的多样化功能优势与经济效益。
材料
增材制造技术加速了材料应用创新，推动了企业实现可持续的业务运营。回收再利用便是增材制造中材料可持续创新的关键概念，即在生产过程中采用由回收材料制成的长丝。例如，Armor集团便是通过利用废旧喷墨塑料盒生产用于增材制造的可回收长丝；宝洁 (P&G) 与东京2020年组委会和国际奥委会 (IOC) 合作，利用日本2000多个地点的回收塑料3D打印出98个领奖台；英国初创公司Fishy Filaments回收当地渔民的老旧废弃渔网并将之转变成3D打印的尼龙材料。这些都是增材制造领域通过回收再利用助力企业可持续发展的典型案例。
在传统的产品生命周期中，产品一旦进入最终阶段将进入垃圾填埋场进行处理。而可回收材料的使用，意味着那些走向生命尽头的产品拥有了新的应用机遇。通过在生产中使用价格低廉且重量相对较轻的回收材料，增材制造技术延长了材料的生命周期，将有助于企业以更低的成本实现长期可持续性生产。
基于增材制造的诸多益处，制造商在采取可持续性业务发展战略进行转型的过程中，可通过与增材制造相结合的方式，推进负责任生产与可持续实践，提升自身竞争力，并造福于环境和社会发展。
