3D打印技术对电力装备制造业发展的影响

3D打印技术对电力装备制造业发展的影响

丁文严代智

（国电南瑞科技股份有限公司211106）

摘要：3D打印技术已经广泛地应用在工业中，显著地缩短了传统建模、浇铸等工序的时间，从而在很大程度上提高了装备制造业的制作及生产效率。本文主要对3D打印技术在电力装备制造业的应用效果进行了如下探讨，旨在进一步加强3D打印技术在制造业中的应用。

关键词：3D打印技术；电力装备制造业；发展

第三次工业革命不仅在一定程度上推动新兴产业的出现及发展，也会变革社会的生产方式、制造模式等，最终促进人们的可持续发展。第三次工业革命的发展不仅有效地推动了我国经济、政治以及文化领域的重大变革，也在很大程度上对人类的生活和思维方式造成影响，从而促进现代化发展。3D打印技术在电力装备制造业的应用带来了诸多的优势和便利，本文从生产效率、生产成本、生产模式以及工艺水平等方面进行了如下探讨。

一、定制产品

3D打印技术在电力装备制造业的应用上最大优势在于最大限度地拓展了设计人员的想象空间，在设计产品的过程中可以充分地发挥设计者以及生产者的想象力及创造力。而未来电力装备制造业的发展重点将放在个性化的产品定制上。3D打印技术在应用的过程中能根据消费者自己的需求，根据自身的需要而量身定制适合自己的产品，将传统电力装备制造业的大规模生产模式转向大规模的定制模式。一般来说，电力装备制造业中实现大规模生产方式的主要目的在于追求生产成本的最低化，主要是通过对劳动分工进行细化以及对生产作业的相关流程进行规范化，以此来生产出大量的标准化产品，获取规模效益。但传统大规模生产模式难以满足当今客户多元化的需求。3D打印技术在电力装备制造业中的应用能区别于大规模生产模式，实现为客户进行量身定制，主要的区别在于大规模的定制模式在生产的过程中能不断地强化电子产品的内部结构，从而在一定程度上增加顾客对产品外部结构多样性的要求。

二、生产效率

3D打印技术在电力装备制造业应用的过程中不需要纸墨，主要是采用电子制图、远程数据传输以及激光扫描等技术，从而使特定的金属粉或记忆材料出现熔化，然后按照电子模型图叠加起来，最终成为实物的过程。采用3D打印技术的主要优点在于有效地节省了工业样品在制作过程中所花费的时间，并且可以按照电子模型图打印出各种造型复杂的产品。目前根据传统生产方式以及3D打印技术的生产方式来采用相同数量的耗材制造零件相比，3D打印技术显著地提高了传统方法的生产效率。因此，3D打印技术在电力装备制造业中的应用突破了传统加工方法的限制，不需要对零件毛坯以及锻造相关设备和模具，便能有效地实现材料制备与成型的一体化。最终最大限度地缩短了零件在制造过程中的周期，并且显著地降低了制造成本，提高了材料在制造业中的利用率。

三、生产成本

3D打印技术在电力装备制造业中的应用可以显著地降低生产成本，并且在一定程度上提高了原材料以及能源的使用效率，避免了对环境造成的不良影响。由于当今设社会产业边界的模糊化，使得制造业与服务业之间的联系越来越紧密。这一特点主要体现在制造业企业可以在线获取生产所需要的服务，显著地降低了生产要素的配置成本。并且产品在销售的过程中，可以通过网络推广最新产品。除此之外，未来制造业企业产品中的服务价值超过了实体价值，在产品销售的过程中还会提供与该产品配套。

四、工业生产

3D打印技术在电力装备制造业中的应用可以不再依赖人工，不需要进行大规模生产，没有组装工厂以及边角废料等，从而会使微小企业在未来的发展中获得重生。3D打印技术在电力装备制造业中的应用可以使工厂化生产转向社会化生产，而随着第三次工业革命的发展，信息技术的不断更新和发展使得大量的物质流转化为信息流。因此，3D打印技术在电力装备制造业中的应用中除了必要的实物生产资料以及生产的产品外，在生产组织中的各个环节将有可能被无限细分，从而3D打印技术的生产方式转变为社会化生产。

五、柔性可重构制造系统

传统电力制造业中采用的是刚性制造系统，制造系统主要是由专用自动化生产设备组成，制造系统的相关设计是在其设备运行后固定相关配置，因此传统电力制造业中的刚性制造系统主要适应的是单一产品的生产。而3D打印技术在电力装备制造业中的应用，使得传统制造业的刚性制造系统转变为柔性制造系统，柔性制造系统主要适合于生产小批量及多品种的产品。柔性制造系统在应用的过程中采用重排以及更新系统组态等方式，实现了产品的制造，因此具有很强的灵活性、包容性以及生产能力。

六、工艺水平

传统的焊接及对零部件进行加固的方法在飞机、核电等行业中的应用，使得部件与部件之间的连接非常费工，并且还需要进一步提高部件连接的牢固性。但3D打印技术在电力装备制造业中的应用可以实现部件的无缝连接，并且在很大程度上提高了结构之间的稳固性及连接强度。除此之外，3D打印技术在电力装备制造业中的应用不会出现工具更换以及磨损等问题，没有切割噪音、振动以及废料排放，从而实现绿色环保的概念。3D打印技术在电力装备制造业中的应用如图1所示：

图13D打印技术在电力装备制造业中的应用

总结

3D打印技术在电力装备制造业中的应用可以实现量身定制产品，改变传统的生产模式，并且在一定程度上降低企业的生产成本，提高工作效率等方。因此3D打印技术在电力装备制造业中的应用可以促进传统装备制造业的有效提升。

参考文献：

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[2]刘祖涛.2015山东装备博览会3月开幕[J].中国机电工业，2015，24（2）：104-104.