汽車3D打印在汽車配送領(lǐng)域中的應(yīng)用研究

文/陸麗娟

0.引言

在經(jīng)濟(jì)一體化程度不斷加深的背景下，貨品配送行業(yè)迎來(lái)了新的發(fā)展爆發(fā)期，對(duì)于國(guó)內(nèi)的小規(guī)模運(yùn)輸任務(wù)而言，汽車配送是最主要的配送方式[1]。但是值得關(guān)注的是，在配送時(shí)效性越來(lái)越快的發(fā)展背景下，如何保障汽車配送的效率成為備受關(guān)注的問(wèn)題之一[2]。在實(shí)際的汽車配送過(guò)程中，受客觀因素的影響，汽車出現(xiàn)故障是難以避免的，一旦出現(xiàn)該情況，不僅會(huì)在極大程度上影響配送的效率，導(dǎo)致最終的配送時(shí)間與規(guī)定時(shí)間存在較大偏差[3]。當(dāng)配送的貨物具有時(shí)效性時(shí)，更有可能帶來(lái)更大的經(jīng)濟(jì)損失。3D打印技術(shù)作為科技領(lǐng)域快速發(fā)展的高新技術(shù)類型之一[4]，其在工業(yè)生產(chǎn)模式上與傳統(tǒng)模式相比表現(xiàn)出了明顯的優(yōu)勢(shì)。最為突出的3D打印技術(shù)實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)與制造的一體化[5]，并借助信息化技術(shù)大大提高了生產(chǎn)制造的效率。無(wú)論是從人力開(kāi)銷的角度，還是從時(shí)間開(kāi)銷的角度，都可以實(shí)現(xiàn)最大程度的節(jié)省，對(duì)于提升相關(guān)工作的執(zhí)行效率具有有效的作用[6]。

1.汽車3D打印技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

在對(duì)汽車3D打印在汽車配送領(lǐng)域中的應(yīng)用進(jìn)行研究之前，明確汽車3D打印技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是十分必要的[7]。結(jié)合汽車3D打印技術(shù)現(xiàn)階段的發(fā)展情況，本文分別從三個(gè)角度展開(kāi)了具體的分析。

1.1 節(jié)約汽車配件生產(chǎn)成本。對(duì)汽車3D打印技術(shù)的加工方式進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn)，其一般為“增材制造”的模式，由此帶來(lái)的最直接的影響就是可以在極大程度上提高材料綜合利用率。在汽車配件生產(chǎn)的過(guò)程中，材料損耗是最為主要的成本構(gòu)成之一。而借助3D打印技術(shù)在加工方式方面的特點(diǎn)，能夠有效降低汽車配件生產(chǎn)過(guò)程中的材料損耗，降低由于生產(chǎn)材料造成的成本開(kāi)銷[8]。通過(guò)這樣的方式，起到間接提升汽車配件生產(chǎn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的目的。

1.2 縮短汽車配件研發(fā)周期。對(duì)汽車3D打印技術(shù)的生產(chǎn)方式進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn)，其可以在短時(shí)間內(nèi)時(shí)間對(duì)設(shè)計(jì)產(chǎn)品的快速生產(chǎn)，擺脫了模型對(duì)其的限制，以此帶來(lái)的最直接的影響就是可以在極大程度上縮短新產(chǎn)品研發(fā)周期。對(duì)汽車配件的研發(fā)過(guò)程進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn)，在整個(gè)研發(fā)周期中，設(shè)計(jì)產(chǎn)品的生產(chǎn)是最為主要的環(huán)節(jié)之一，不僅如此，生產(chǎn)階段的技術(shù)限制也在一定程度上影響著具體的時(shí)間開(kāi)銷。而借助3D打印技術(shù)在生產(chǎn)方式方面的特點(diǎn)，對(duì)應(yīng)的配件從開(kāi)發(fā)到生產(chǎn)的時(shí)間開(kāi)銷大大降低，同時(shí)也可以間接降低相關(guān)費(fèi)用投入。通過(guò)這樣的方式，可以在較大程度提高汽車配件的創(chuàng)新研發(fā)效率。

1.3 簡(jiǎn)便復(fù)雜結(jié)構(gòu)汽車配件生產(chǎn)。對(duì)汽車3D打印技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方式進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn)，其是借助計(jì)算機(jī)建立的模型完成對(duì)具體汽車配件的生產(chǎn)的，只需要直接打印出所需的產(chǎn)品即可。對(duì)于復(fù)雜結(jié)構(gòu)汽車配件而言，這一實(shí)現(xiàn)方式不僅降低了實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程的難度，同時(shí)也可以提高對(duì)汽車配件生產(chǎn)加工的質(zhì)量，確保其具體的結(jié)構(gòu)參數(shù)能夠與設(shè)計(jì)階段保持高度一致。借助這一屬性特點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)不同類型汽車配件的小批量生產(chǎn)試制。

2.汽車配送需求分析

從相對(duì)宏觀的角度分析汽車配送行業(yè)，其屬于生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)范疇，對(duì)汽車配送的主要服務(wù)對(duì)象進(jìn)行分析，其涵蓋范圍較為廣泛，其中商貿(mào)流通業(yè)是最為主要的構(gòu)成部分。具體的涉及領(lǐng)域如表1所示。結(jié)合表1所示的信息可以看出，汽車配送涉及諸多不同的子行業(yè)，結(jié)合不同行業(yè)汽車配送業(yè)務(wù)客戶的實(shí)際情況以及具體要求，在配送時(shí)效、配送途中溫濕度等方面都有較為嚴(yán)格的具象化要求。

表1 汽車配送涉及行業(yè)分析

表2 汽車配送需求統(tǒng)計(jì)表

3.汽車3D打印在汽車配送領(lǐng)域中的應(yīng)用

3.1 配送車輛零部件制造。結(jié)合上述對(duì)汽車配送任務(wù)需求的分析結(jié)果可以看出，在具體的配送過(guò)程中，受配送路線及其他客觀因素的影響，配送汽車的零部件出現(xiàn)損耗或故障是難以避免的問(wèn)題之一。由于參與汽車構(gòu)成的零件種類繁多，因此，可能會(huì)存在配送汽車故障零件備貨不足的情況，由此導(dǎo)致故障車輛無(wú)法得到及時(shí)維修。針對(duì)該類情況，可以利用汽車3D打印技術(shù)執(zhí)行配送車輛零部件的制造。通過(guò)這樣的方式，最大限度縮短故障配送車輛的停運(yùn)周期，提高車輛的有效利用率。不僅如此，通過(guò)縮短汽車的停運(yùn)時(shí)長(zhǎng)，也可以降低由此帶來(lái)的汽車配送成本。但是需要注意的是，在汽車配送行業(yè)中引進(jìn)汽車3D打印技術(shù)的前提是技術(shù)實(shí)施地與故障車輛之間的距離在合理范圍內(nèi)。對(duì)于故障汽車而言，維修階段需求的配件也可以通過(guò)遠(yuǎn)程采購(gòu)的方式獲得。當(dāng)遠(yuǎn)程采購(gòu)的時(shí)間成本低于汽車3D打印技術(shù)的成本時(shí)，可以有限采取更加適合的方式。

3.2 輕量化汽車配送輔助構(gòu)件制造。在汽車配送過(guò)程中，配送的貨品種類繁多，無(wú)論是在具體的形態(tài)結(jié)構(gòu)上，還是在運(yùn)輸管理要求上，都存在較大的差異。對(duì)于部分構(gòu)造較為復(fù)雜的運(yùn)輸貨品而言，保障其在汽車配送階段的安全性和穩(wěn)定性也是較大的難題之一。針對(duì)該問(wèn)題，可以借助汽車3D打印技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車配送輔助構(gòu)件的輕量化制造。在具體的執(zhí)行過(guò)程中，首先掃描待運(yùn)輸貨品的外形信息，將其輸入到計(jì)算機(jī)中，再以汽車可載貨空間為基礎(chǔ)，而兩個(gè)模型進(jìn)行嵌合處理，得到以待運(yùn)輸貨品為核心的汽車配送輔助構(gòu)件，再通過(guò)汽車3D打印技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)其的生產(chǎn)。通過(guò)這樣的方式，確保在汽車運(yùn)輸過(guò)程中，貨品可以保持穩(wěn)定，在不同行駛條件下，不會(huì)對(duì)貨品的質(zhì)量造成損壞，滿足需求方高質(zhì)量的配送要求。

3.3 復(fù)雜配送貨品固定模具制造。結(jié)合汽車配送行業(yè)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)，對(duì)于易碎或易破損的配送貨品而言，需要汽車配置相應(yīng)的模具對(duì)其加以固定。這在極大程度上加大了配送的難度。不僅如此，固定模具沒(méi)有朝著簡(jiǎn)單化的方向發(fā)展，相反地，很多固定模具的要求更加復(fù)雜，由此帶來(lái)的最直接的影響就是模具的制造要求相比以往更高，對(duì)應(yīng)的制造難度也不斷增加。針對(duì)該問(wèn)題，引入汽車3D打印技術(shù)可以有效解決具有外形復(fù)雜、結(jié)構(gòu)不合理特點(diǎn)的固定模具加工，在極大程度上避免了拼接、鑲嵌等制造方式導(dǎo)致的精確性無(wú)法滿足要求情況，同時(shí)也可以保障固定模具的使用壽命達(dá)到預(yù)期。一次汽車3D打印技術(shù)應(yīng)用下生產(chǎn)的固定模具可以滿足同類汽車配送貨品的長(zhǎng)期使用需求。

4.結(jié)束語(yǔ)

在汽車配送領(lǐng)域，其可以在極大程度上滿足短途配送需求的時(shí)效性要求，但是受配送線路實(shí)際條件的影響，其在具體的執(zhí)行過(guò)程中也面臨著巨大的挑戰(zhàn)。本文提出汽車3D打印在汽車配送領(lǐng)域中的應(yīng)用研究，在明確了汽車3D打印技術(shù)優(yōu)勢(shì)的前提下，結(jié)合汽車配送需求，分別對(duì)汽車3D打印在汽車配送領(lǐng)域零部件制造、配送輔助構(gòu)件制造和復(fù)雜配送貨品模具制造方面的應(yīng)用價(jià)值。借助本文對(duì)于汽車3D打印的應(yīng)用研究，希望其能夠在汽車配送領(lǐng)域發(fā)揮更大的作用價(jià)值，助力汽車配送行業(yè)實(shí)現(xiàn)更好發(fā)展。