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機(jī)器人采用的步伐正在加快——新材料的可用性所帶來的機(jī)遇推動(dòng)了這一步伐。

Protolabs發(fā)布了“2023年：機(jī)器人制造狀況報(bào)告”，強(qiáng)調(diào)了制造業(yè)面臨的挑戰(zhàn)和機(jī)遇，因?yàn)樗_始將想法變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。Protolabs的EMEA客戶項(xiàng)目經(jīng)理Stephen Dyson仔細(xì)研究了未來的發(fā)展。

創(chuàng)新在制造業(yè)無處不在。自工業(yè)4.0一詞首次被創(chuàng)造出來以來，制造業(yè)經(jīng)歷了快速的數(shù)字化轉(zhuǎn)型——傳感器、互聯(lián)網(wǎng)連接設(shè)備、人工智能和信息物理生產(chǎn)系統(tǒng)（CPPS）都部署在車間。機(jī)器人的使用也顯著增加。

從歷史上看，機(jī)器人技術(shù)主要部署在工業(yè)環(huán)境中，但由于硬件和軟件的發(fā)展，我們看到它出現(xiàn)在新的領(lǐng)域。事實(shí)上，在過去十年中，機(jī)器人技術(shù)在從增強(qiáng)手術(shù)和老年人護(hù)理到搜救任務(wù)以及監(jiān)測水道等具有挑戰(zhàn)性的環(huán)境方面都發(fā)揮了作用。

采用的步伐正在加快——新材料的可用性所帶來的機(jī)會(huì)推動(dòng)了采用的步伐。Protolabs的研究，包括來自行業(yè)主要參與者的見解，顯示近三分之一的人認(rèn)為新材料將在未來五年內(nèi)對機(jī)器人在制造業(yè)中的使用方式產(chǎn)生最重大的影響。例如，靈活的軟夾具可以抓取易碎和易腐爛的物品，可能導(dǎo)致農(nóng)業(yè)和食品行業(yè)正在開發(fā)多種應(yīng)用。

然而，雖然新材料提供了豐富的創(chuàng)新機(jī)會(huì)，但考慮如何使用它們至關(guān)重要，因?yàn)檫@將影響零件的制造方式。材料的可用性也是一個(gè)考慮因素——因?yàn)楣?yīng)不足有可能減慢開發(fā)周期。這顯然是該行業(yè)意識到的事情，超過四分之一的受訪者（27%）表示材料供應(yīng)鏈?zhǔn)莿?chuàng)新最嚴(yán)重的障礙。

供應(yīng)鏈在圍繞新材料和產(chǎn)品開發(fā)提供專業(yè)知識和能力方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。許多制造商正在與合作伙伴更緊密地合作，以就如何以及在何處接受創(chuàng)新做出更好的決策。

供應(yīng)鏈在圍繞新材料和產(chǎn)品開發(fā)提供專業(yè)知識和能力方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。許多制造商正在與合作伙伴更緊密地合作，以就如何以及在何處接受創(chuàng)新做出更好的決策。

改變并不總是一條清晰的路徑，它通常是一系列的小步驟，可能意味著倒退到進(jìn)步。在設(shè)計(jì)新零件時(shí)，例如上面的軟夾持器示例，了解它是否可以以合適的價(jià)格以所需的材料制造至關(guān)重要。在考慮制造選項(xiàng)時(shí)，總體成本、最小訂單數(shù)和速度也很重要，可能會(huì)影響材料的選擇。

最大限度地減少此過程所涉及的時(shí)間和成本至關(guān)重要 - 這就是迭代設(shè)計(jì)或可制造設(shè)計(jì)（DFM）方法可以提供幫助的地方 - 在任何物理原型生產(chǎn)之前完善設(shè)計(jì)。

來自自動(dòng)化設(shè)計(jì)分析的反饋使組織能夠經(jīng)歷多次迭代，這些迭代可以在單個(gè)零件制造之前在內(nèi)部共享。它將突出顯示在制造前是否需要重新設(shè)計(jì)特定區(qū)域，并可以展示材料選擇，可用性和數(shù)量如何影響價(jià)格。

制造商還應(yīng)在原型制作階段利用專業(yè)知識。在某些情況下，使用相同的材料或接近最終產(chǎn)品的材料可能是必不可少的。或者，用于初始迭代和測試的低成本材料可能沒問題。也可以使用更具成本效益的制造工藝來生產(chǎn)較少數(shù)量的零件進(jìn)行測試。關(guān)鍵是要找到最好的解決方案，而不僅僅是最簡單的解決方案。

3D打印、CNC加工和快速注塑等技術(shù)都為產(chǎn)品開發(fā)提供了靈活的環(huán)境。例如，3D打印甚至可以快速制造最復(fù)雜的幾何形狀，并且在生產(chǎn)少量零件時(shí)具有成本效益。可用于3D打印的材料范圍也在不斷增長，包括金屬，陶瓷和軟材料。

機(jī)器人技術(shù)正在快速進(jìn)入新的領(lǐng)域。幸運(yùn)的是，制造技術(shù)正在跟上步伐，以方便新零件的生產(chǎn)，在新材料中，快速且具有成本效益。

這也降低了小公司和研究人員的進(jìn)入門檻，幫助他們與更大的參與者競爭，并有助于確保機(jī)器人創(chuàng)新的種子資本和發(fā)展預(yù)算不會(huì)花得太快。這對行業(yè)來說意義重大，因?yàn)檎嬲膭?chuàng)新往往是在這些更小、更靈活的組織中發(fā)生的。

現(xiàn)在的關(guān)鍵是制造業(yè)利用數(shù)字制造供應(yīng)鏈中的專業(yè)知識來釋放機(jī)器人技術(shù)帶來的巨大潛力。