工业4.0与分布式制造驱动可持续生产

制造商拥抱3D打印等技术，将部分生产本地化、使用更可持续材料、减少浪费。

当前大流行暴露全球供应链新旧挑战：因封控工厂停工、产线改装需求、全球空运海运供应线中断。

虽多数国家工厂恢复正常运营（特别是亚洲），但为交付防护装备所需的分销变革导致空集装箱滞留异常地点。回收成本高昂，制造商面临额外运费与交付延迟。

制造商曾乐于外迁生产，如今想回流

2010年，已故Intel前CEO Andy Grove在Businessweek撰文：“美国公司发现海外制造甚至工程更便宜。照做后利润率提升。管理层高兴，股东也高兴。增长更有利可图地继续。但就业机器开始熄火。”

亚洲制造商快速学习，在LCD、注塑成型（源于中国玩具制造巨额投资）、锂电池、无线网卡、控制板、柔性电路等关键组件建立产业。美国公司乐于配合，自以为仍掌握高端设计与创新产品工程。

如今许多工厂争抢所需组件，众多OEM正寻找创新技术将生产拉近市场。

3D打印、激光切割等技术使有限系列本地生产成本能与注塑、水切竞争。

过去十年，3D打印从仅用于极小批量的实验技术，演变为多行业大批量生产专用零件的技术。

大公司，特别是消费电子企业，多年外包部分新产品开发任务，特别是原型设计与包装。现在，最初不愿让外部协作的小公司，也要求外部供应商做3D打印代码开发、产品验证、新产品户外测试。

“早期封控以来，我们为多个客户（特别是中大型公司）的工作内容发生转移。因建议避免出行和去常规职场，远程员工和海外开发团队要求我们开发设计原型，协调电子开发团队，共享双方变更改进并3D打印迭代实测，”巴塞罗那FabCafe老板David Tena说。“例如为芝加哥公司设计电子设备外壳，协调其电子开发团队，共享变更并3D打印迭代测试。”

新材料实现更可持续生产与减废

工业3D打印允许生产多种几何结构、简化产品设计流程。相对环保。中低量产中可缩短交期、降低总生产成本。

3D打印中，单位成本不依赖产量。也能让相同零件在全球任何地方按完全相同规格生产，节省运输成本、提升可持续性。随工业3D打印机更廉价更快速，库存与大仓储需求降低，因零件可按需制造。

目前多数工业3D打印机用聚酰胺如PA11、PA12。这些高端塑料是安全、耐用、可靠性关键应用的首选材料。用于汽车、医疗、运动、航空航天可靠零件制造。PA11是100%再生材料制成的生物聚酰胺，支撑循环经济倡议。直到最近，高价让这些材料不适合低成本消费品。

HP等厂商现采用高温玻璃和部分金属等新材料。

工业4.0与分布式制造驱动可持续生产

此外，现在可在3D打印件上打印基础电子电路。新颖之处在于在物体中嵌入打印3D电子。因此，几乎零边际增量成本即可内置传感器。每件物品可嵌入电源线、信号线、传感器。

“工业4.0在经济上赋能分布式制造，意味着你能改变构建和分销产品的方式，”HP 3D打印副总裁兼总经理Ramón Pastor在接受IoT Times采访时说。“有估算全球消耗化石燃料（此处指燃料）高达一半用于将产品从生产地运至消费地。此意义上，工业4.0、数字制造与3D打印结合让我们改变范式，走向分布式制造——基本上，在需求旁、需求时制造所需。”

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