2020年5月18日

冠状病毒正在破坏全球供应链，但还有另一种选择——在国内制造

贡献:Joshua Pearce, The Conversation

作为COVID-19对全球供应链造成严重破坏,一个将制造业转移到更靠近客户的地方甚至可以把微型制造工厂放在人们的客厅里。

美国家庭中的大多数产品都贴上了“中国制造”的标签，但即使是那些标有“美国制造”字样的产品也经常贴上“中国制造”的标签中国零件现在，这往往被推迟。冠状病毒大流行关闭了中国的许多工厂美国国家航空航天局可以从太空观察到污染的下降一些产品正变得越来越难买。

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3D打印机的成本已经降到了大多数美国人都能买得起的水平。人们可以在家里下载、定制和打印各种各样的产品，而且它们通常会以成本比购买它们的成本要低但与此同时，有开源的、免费的数字设计，可以用3D打印机制作数百万件物品，它们的数量是呈指数增长这是对开放硬件设计的兴趣在学术界．一些设计已经被分享开源医疗硬件在大流行期间提供帮助,就像面盾牌，面具而且通风．免费的数字产品设计远远超出流行硬件。

从快速成型到家庭工厂

就在不久以前，业界普遍认为成本最低的制造业是大规模的制造业low-labor-cost国家喜欢中国。当时，在21世纪初，只有财富500强公司和主要研究型大学有机会使用3D打印机。这些机器是用于快速制作零件和产品原型的巨大而昂贵的工具。

十多年前，第一种3D打印技术的专利到期了，英国的一位教授有了一个有趣的想法，那就是制造一种可以自我打印的3D打印机。他开始了RepRap项目这是自我复制快速原型机的缩写，并在网上发布了开源许可的设计。这些设计像野火一样蔓延开来，很快就被世界各地成千上万的工程师和爱好者破解和改进。

这些制造商中的许多人开始自己的公司生产这些3D打印机的变体，现在人们可以花250到550美元买一台3D打印机。如今的3D打印机是成熟的增材制造机器人，可以一次制造一层产品。增材制造正在渗透到许多行业。

随着科技的威胁，我和同事们已经观察到了明显的趋势对全球价值链的重大破坏．一般来说，公司正在从使用3D打印原型转向采用它来制造他们内部需要的产品。他们还使用3D打印技术将生产转移到离客户更近的地方，从而减少库存和运输的需求。一些客户已经购买了3D打印机，并为自己制作产品。

这不是一个小趋势。亚马逊现在将3D打印机的原材料3D打印丝列在“亚马逊的基础知识，还有电池和毛巾。一般来说，人们会存钱九折至九九折当他们在家里打印产品时。

冠状病毒加速了一种趋势

我们曾预计，随着越来越多的产品被越来越多的人打印出来，采用3D打印技术和向分布式制造的转变将是一个缓慢的过程。但那是在随着冠状病毒的传播，产品无法供应的真正风险出现之前。

3D打印产品需求旺盛的一个很好的例子是个人防护装备．国家卫生研究院3D打印交换，一个相对较小的设计存储库，有开云体育体育赛事新PPE设计的爆发．

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由于冠状病毒的全球影响，94%的财富1000强公司他们的供应链中断了吗企业依赖全球采购都面临着艰难的选择。

工业大宗商品的价值继续下滑，因为随着制造商关闭，潜在客户被隔离，冠状病毒对需求造成了重大影响。这将限制人们获得产品，同时增加他们的成本。

世界各地工业化国家的严格隔离、居家令和其他社会距离措施对全球供应链造成的破坏，为分布式制造提供了一个满足未满足需求的机会。从短期到中期来看，许多人可能会发现一些产品无法购买或过于昂贵。

在很多情况下，他们可以自己制作他们需要的产品(如果他们有打印机的话)。我们对全球价值链的研究发现3D打印塑料是非常先进的，所以任何具有相当数量聚合物组件的产品，即使这些部件是柔性的，也可以3D打印。

除了塑料

使功能玩具而且家用产品即使是初学者在家里也很容易。也是如此关节炎患者的适应性辅助以及其他医疗产品像滑板这样的体育用品．

金属和陶瓷3D打印已经可用，并迅速扩展到一系列物品，从昂贵的医用植入物从火箭发动机到改进简单的批量制造产品3D打印支架的低成本．可打印的电子产品，药品像家具这样的大件物品已经开始上市，或者在不久的将来就会上市。这些更先进的3D打印机可能有助于加速分布式制造的趋势，即使它们最终不会出现在人们的家中。

有一些障碍特别是针对消费类3D打印。不过，3D打印灯丝本身也受到全球供应链中断的影响recyclebot科技使人们可以用废塑料制造长丝。一些金属3D打印机仍然很昂贵，其中许多作为原材料的细金属粉末如果被吸入有潜在危险，但现在价格已经达到1200美元金属打印机使用更容易接近的焊丝．这些新型打印机以及那些可以打印多种材料的打印机仍然需要发展，在所有产品及其组件都可以在家里3D打印之前，还有很长的路要走。想想电脑芯片。

当我的同事和我最初分析产品何时可用于分布式制造时，我们只关注经济。然而，如果冠状病毒继续破坏供应链并阻碍国际贸易，对无法获得或昂贵产品的需求可能会加速向所有产品的分布式制造过渡。

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作者简介

Joshua M. Pearce是密歇根理工大学材料科学与工程、电气与计算机工程教授。开云全站app登录官网入口下载

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标签:3 d打印技术，新型冠状病毒肺炎，当地制造业，开源技术