隨著3D打印越來越多地在快速成型之外派上用場，企業(yè)迫切想要學(xué)習(xí)如何對(duì)此進(jìn)行有效整合，但它們可能并不希望或沒有能力立即進(jìn)入到成熟完備的針對(duì)終端零件的增材制造（AM）領(lǐng)域。對(duì)于這類問題，卡特彼勒有著自己的獨(dú)到見解。
卡特彼勒負(fù)責(zé)增材制造的產(chǎn)品經(jīng)理Stacey DelVecchio認(rèn)為，對(duì)于增材制造，公司的最佳策略應(yīng)該是“大處著眼，小處著手，快速行動(dòng)”。這是DelVecchio在2017年增材制造用戶組（AMUG）會(huì)議上提出的建議。
如何把3D設(shè)計(jì)整合到大型企業(yè)中？卡特彼勒告訴你
卡特彼勒增材制造發(fā)源史
3D打印在卡特彼勒的發(fā)展也某種程度上反映了DelVecchio本人在卡特彼勒工作的歷史。DelVecchio解釋說，“1991年，我們擁有了第一臺(tái)立體光刻機(jī)，放在公司的快速成型實(shí)驗(yàn)室，同時(shí)我們對(duì)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了重新裝修，做了可視化，還制作了一些漂亮的模型。這樣的變化就發(fā)生在我身邊，在過去25年多的時(shí)間里一直如此。”在增材制造方面，卡特彼勒始終走在科技的前沿，桌面3D打印機(jī)剛剛問世時(shí)，它們就出現(xiàn)在了卡特彼勒工程師的辦公桌上。
然而，隨著時(shí)間的流逝，尤其是隨著技術(shù)的成熟，卡特彼勒希望能夠擴(kuò)大增材制造在整個(gè)公司的使用范圍。DelVecchio在增材制造用戶組會(huì)議上表示，“快速成型和可視化已沒有任何問題，但是我們的決定中至關(guān)重要的是如何從創(chuàng)新的角度推動(dòng)增材制造進(jìn)入下一個(gè)階段。”因此DelVecchio面臨的問題便是，“當(dāng)你在世界各地?fù)碛胁畈欢?0萬名員工時(shí)，如何能夠?qū)崿F(xiàn)這樣的打算？”
流動(dòng)打印機(jī)、增材制造峰會(huì)及設(shè)計(jì)競賽
鑒于卡特彼勒的足跡遍及全球眾多國家和地區(qū)，DelVecchio給出的答案是“從小處著手”。在后來的運(yùn)作中，她采取了稱為“流動(dòng)打印機(jī)”的計(jì)劃。 卡特彼勒一位頗有前瞻性的高管指示DelVecchio的團(tuán)隊(duì)購買增材制造系統(tǒng)，而不用擔(dān)心投資回報(bào)，因此公司購買了六臺(tái)工業(yè)用3D打印設(shè)備。這些打印機(jī)被交付給卡特彼勒位于美國的制造工廠，工廠的工程師可以嘗試各種方法對(duì)3D打印技術(shù)進(jìn)行試驗(yàn)。
為了讓卡特彼勒員工和工程師正式了解該技術(shù)，公司舉辦了一次增材制造峰會(huì)，旨在使團(tuán)隊(duì)更加認(rèn)真地對(duì)待3D打印技術(shù)。 DelVecchio表示，今年將采取更有針對(duì)性的方法，比如開展“增材設(shè)計(jì)”研討會(huì)，讓已經(jīng)了解技術(shù)需求的團(tuán)隊(duì)成員開始增材制造的實(shí)際設(shè)計(jì)，以便解決具體問題。
為了讓員工以認(rèn)真的心態(tài)進(jìn)一步參與其中，卡特彼勒舉辦了一場設(shè)計(jì)大賽，要求工程師們把設(shè)計(jì)思路專注于可以通過增材制造進(jìn)行改進(jìn)的終端零件。今年，這樣的設(shè)計(jì)大賽將擴(kuò)大到四五場不同的比賽。
設(shè)計(jì)大賽作品
增材制造車間
自25年前成立以來，快速成型實(shí)驗(yàn)室也在不斷發(fā)展。去年，卡特彼勒的增材制造車間正式揭幕，該車間設(shè)立在伊利諾伊州莫斯維爾的卡特彼勒全球研發(fā)中心。這一車間的成立使增材制造創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)能夠接觸到公司的研發(fā)部門，并從研發(fā)部門獲得啟發(fā)，而公眾和高管們也可以對(duì)其進(jìn)行定期參觀。
該車間擁有10臺(tái)工業(yè)用3D打印機(jī)，包括一臺(tái)Carbon M1 3D打印機(jī)和一個(gè)微鑄造工廠。員工只需自備材料就可用其進(jìn)行3D打印。DelVecchio說：“我個(gè)人認(rèn)為這個(gè)方法對(duì)于前期參與的人群來說是個(gè)很好的選擇。這使人們能夠共同投資，共擔(dān)風(fēng)險(xiǎn)?！?/p>
卡特彼勒增材制造的未來發(fā)展
增材制造已經(jīng)開始對(duì)卡特彼勒產(chǎn)生影響，DelVecchio預(yù)計(jì)這種影響將會(huì)持續(xù)增加。通過子公司索拉透平（Solar Turbines），卡特彼勒正在使用3D打印制造它的第一個(gè)終端零件，DelVecchio表示，這不僅對(duì)整個(gè)公司來說至關(guān)重要，而且還將在其增材制造戰(zhàn)略中發(fā)揮重要作用。
DelVecchio說，“零配件業(yè)務(wù)是我們商業(yè)模式的一部分，在設(shè)備停產(chǎn)之后的25年里我們?nèi)詫⒗^續(xù)為其提供零配件支持，對(duì)我們來說，為50年前設(shè)計(jì)的產(chǎn)品提供支持也并不奇怪?！睘榱擞行У亟鉀Q業(yè)務(wù)的各種問題，卡特彼勒正在考慮通過3D掃描對(duì)部分庫存進(jìn)行數(shù)字化，最終創(chuàng)建一個(gè)虛擬庫存。
卡特彼勒公司還在尋求通過與其它公司建立伙伴關(guān)系，進(jìn)一步進(jìn)入增材制造領(lǐng)域。公司近日已經(jīng)與德國增材制造公司FIT AG達(dá)成戰(zhàn)略聯(lián)盟，將共同專注于3D打印鋁和鈦零件。除此以外，公司也正在尋求與可能推動(dòng)其增材制造領(lǐng)域創(chuàng)新的供應(yīng)商、大學(xué)和其他組織進(jìn)行合作。
DelVecchio認(rèn)為，卡特彼勒對(duì)增材制造的投資將使公司更具靈活性，即使在最大型的設(shè)備上也能實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新。對(duì)于其它打算更廣泛應(yīng)用3D技術(shù)的大型企業(yè)來說，從卡特彼勒能夠?qū)W到的重要一課可能就是“大處著眼，小處著手和快速行動(dòng)”的運(yùn)營戰(zhàn)略。
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