汽車3D打印在汽車配送領域中的應用研究

文/陸麗娟

0.引言

在經濟一體化程度不斷加深的背景下，貨品配送行業(yè)迎來了新的發(fā)展爆發(fā)期，對于國內的小規(guī)模運輸任務而言，汽車配送是最主要的配送方式[1]。但是值得關注的是，在配送時效性越來越快的發(fā)展背景下，如何保障汽車配送的效率成為備受關注的問題之一[2]。在實際的汽車配送過程中，受客觀因素的影響，汽車出現故障是難以避免的，一旦出現該情況，不僅會在極大程度上影響配送的效率，導致最終的配送時間與規(guī)定時間存在較大偏差[3]。當配送的貨物具有時效性時，更有可能帶來更大的經濟損失。3D打印技術作為科技領域快速發(fā)展的高新技術類型之一[4]，其在工業(yè)生產模式上與傳統(tǒng)模式相比表現出了明顯的優(yōu)勢。最為突出的3D打印技術實現了設計與制造的一體化[5]，并借助信息化技術大大提高了生產制造的效率。無論是從人力開銷的角度，還是從時間開銷的角度，都可以實現最大程度的節(jié)省，對于提升相關工作的執(zhí)行效率具有有效的作用[6]。

1.汽車3D打印技術的優(yōu)點

在對汽車3D打印在汽車配送領域中的應用進行研究之前，明確汽車3D打印技術的優(yōu)點是十分必要的[7]。結合汽車3D打印技術現階段的發(fā)展情況，本文分別從三個角度展開了具體的分析。

1.1 節(jié)約汽車配件生產成本。對汽車3D打印技術的加工方式進行分析可以發(fā)現，其一般為“增材制造”的模式，由此帶來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。在汽車配件生產的過程中，材料損耗是最為主要的成本構成之一。而借助3D打印技術在加工方式方面的特點，能夠有效降低汽車配件生產過程中的材料損耗，降低由于生產材料造成的成本開銷[8]。通過這樣的方式，起到間接提升汽車配件生產企業(yè)經濟效益的目的。

1.2 縮短汽車配件研發(fā)周期。對汽車3D打印技術的生產方式進行分析可以發(fā)現，其可以在短時間內時間對設計產品的快速生產，擺脫了模型對其的限制，以此帶來的最直接的影響就是可以在極大程度上縮短新產品研發(fā)周期。對汽車配件的研發(fā)過程進行分析可以發(fā)現，在整個研發(fā)周期中，設計產品的生產是最為主要的環(huán)節(jié)之一，不僅如此，生產階段的技術限制也在一定程度上影響著具體的時間開銷。而借助3D打印技術在生產方式方面的特點，對應的配件從開發(fā)到生產的時間開銷大大降低，同時也可以間接降低相關費用投入。通過這樣的方式，可以在較大程度提高汽車配件的創(chuàng)新研發(fā)效率。

1.3 簡便復雜結構汽車配件生產。對汽車3D打印技術的實現方式進行分析可以發(fā)現，其是借助計算機建立的模型完成對具體汽車配件的生產的，只需要直接打印出所需的產品即可。對于復雜結構汽車配件而言，這一實現方式不僅降低了實際生產過程的難度，同時也可以提高對汽車配件生產加工的質量，確保其具體的結構參數能夠與設計階段保持高度一致。借助這一屬性特點，可以實現對不同類型汽車配件的小批量生產試制。

2.汽車配送需求分析

從相對宏觀的角度分析汽車配送行業(yè)，其屬于生產性服務業(yè)范疇，對汽車配送的主要服務對象進行分析，其涵蓋范圍較為廣泛，其中商貿流通業(yè)是最為主要的構成部分。具體的涉及領域如表1所示。結合表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)，結合不同行業(yè)汽車配送業(yè)務客戶的實際情況以及具體要求，在配送時效、配送途中溫濕度等方面都有較為嚴格的具象化要求。

表1 汽車配送涉及行業(yè)分析

表2 汽車配送需求統(tǒng)計表

3.汽車3D打印在汽車配送領域中的應用

3.1 配送車輛零部件制造。結合上述對汽車配送任務需求的分析結果可以看出，在具體的配送過程中，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損耗或故障是難以避免的問題之一。由于參與汽車構成的零件種類繁多，因此，可能會存在配送汽車故障零件備貨不足的情況，由此導致故障車輛無法得到及時維修。針對該類情況，可以利用汽車3D打印技術執(zhí)行配送車輛零部件的制造。通過這樣的方式，最大限度縮短故障配送車輛的停運周期，提高車輛的有效利用率。不僅如此，通過縮短汽車的停運時長，也可以降低由此帶來的汽車配送成本。但是需要注意的是，在汽車配送行業(yè)中引進汽車3D打印技術的前提是技術實施地與故障車輛之間的距離在合理范圍內。對于故障汽車而言，維修階段需求的配件也可以通過遠程采購的方式獲得。當遠程采購的時間成本低于汽車3D打印技術的成本時，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件制造。在汽車配送過程中，配送的貨品種類繁多，無論是在具體的形態(tài)結構上，還是在運輸管理要求上，都存在較大的差異。對于部分構造較為復雜的運輸貨品而言，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。針對該問題，可以借助汽車3D打印技術實現對汽車配送輔助構件的輕量化制造。在具體的執(zhí)行過程中，首先掃描待運輸貨品的外形信息，將其輸入到計算機中，再以汽車可載貨空間為基礎，而兩個模型進行嵌合處理，得到以待運輸貨品為核心的汽車配送輔助構件，再通過汽車3D打印技術實現對其的生產。通過這樣的方式，確保在汽車運輸過程中，貨品可以保持穩(wěn)定，在不同行駛條件下，不會對貨品的質量造成損壞，滿足需求方高質量的配送要求。

3.3 復雜配送貨品固定模具制造。結合汽車配送行業(yè)的實踐經驗可以發(fā)現，對于易碎或易破損的配送貨品而言，需要汽車配置相應的模具對其加以固定。這在極大程度上加大了配送的難度。不僅如此，固定模具沒有朝著簡單化的方向發(fā)展，相反地，很多固定模具的要求更加復雜，由此帶來的最直接的影響就是模具的制造要求相比以往更高，對應的制造難度也不斷增加。針對該問題，引入汽車3D打印技術可以有效解決具有外形復雜、結構不合理特點的固定模具加工，在極大程度上避免了拼接、鑲嵌等制造方式導致的精確性無法滿足要求情況，同時也可以保障固定模具的使用壽命達到預期。一次汽車3D打印技術應用下生產的固定模具可以滿足同類汽車配送貨品的長期使用需求。

4.結束語

在汽車配送領域，其可以在極大程度上滿足短途配送需求的時效性要求，但是受配送線路實際條件的影響，其在具體的執(zhí)行過程中也面臨著巨大的挑戰(zhàn)。本文提出汽車3D打印在汽車配送領域中的應用研究，在明確了汽車3D打印技術優(yōu)勢的前提下，結合汽車配送需求，分別對汽車3D打印在汽車配送領域零部件制造、配送輔助構件制造和復雜配送貨品模具制造方面的應用價值。借助本文對于汽車3D打印的應用研究，希望其能夠在汽車配送領域發(fā)揮更大的作用價值，助力汽車配送行業(yè)實現更好發(fā)展。