馬云在2018世界人工智能大會(huì)中談到，在數(shù)據(jù)時(shí)代，制造業(yè)是個(gè)性化、智能化、按需定制的。那么，像汽車(chē)這種通過(guò)生產(chǎn)線大規(guī)模制造的復(fù)雜機(jī)械產(chǎn)品，是否也能夠以按需定制這樣的服務(wù)形式走進(jìn)我們的日常生活呢？

       國(guó)際上已有少量制造企業(yè)在探索個(gè)性化、小規(guī)模汽車(chē)制造的模式，Local Motors 就是其中之一。Local Motors 旗下設(shè)立了一家從事汽車(chē)小批量生產(chǎn)的微型制造工廠- LM Industries，他們沒(méi)有像傳統(tǒng)汽車(chē)制造商那樣配備大規(guī)模生產(chǎn)線，而是通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)眾包設(shè)計(jì)、3D打印等數(shù)字化技術(shù)進(jìn)行低速電動(dòng)汽車(chē)的快速制造。LM Industries 稱(chēng)自己為數(shù)字化OEM（原始設(shè)備制造商）。

     雖然，這種模式處于早期階段，未來(lái)是否能夠在汽車(chē)制造領(lǐng)域占據(jù)一席之地還需市場(chǎng)的驗(yàn)證，但這種借助3D打印等技術(shù)實(shí)現(xiàn)按需生產(chǎn)的制造模式對(duì)于制造企業(yè)探索未來(lái)的柔性生產(chǎn)服務(wù)模式有一定參考價(jià)值。本期，3D科學(xué)谷就與谷友們共同了解一下LM Industries 的運(yùn)行模式。

從互聯(lián)網(wǎng)眾包設(shè)計(jì)到數(shù)字化快速制造

        按照LM Industries的解釋?zhuān)^數(shù)字OEM，就是依靠數(shù)字線程構(gòu)建大型、復(fù)雜的機(jī)械產(chǎn)品，通過(guò)這種數(shù)字化的模式可以在不到一年的時(shí)間內(nèi)完成從概念到制造的全過(guò)程。這種速度使得產(chǎn)品能夠以全新的方式推向市場(chǎng)。LM Industries的汽車(chē)制造流程是從“共同創(chuàng)造”開(kāi)始的。首先，LM Industries的 Launch Forth 互聯(lián)網(wǎng)社區(qū)中活躍的設(shè)計(jì)師和工程師，共同尋找設(shè)計(jì)理念，提供設(shè)計(jì)方案。接下來(lái)，其中最具可行性的設(shè)計(jì)方案，將通過(guò)微型工廠進(jìn)行制造。

Launch Forth 互聯(lián)網(wǎng)社區(qū),目前正在發(fā)起Olli 相關(guān)的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)項(xiàng)目

         微型工廠配備有機(jī)器人、3D打印設(shè)備和機(jī)械加工設(shè)備。LM Industries 配有Thermwood LSAM 大型復(fù)合加工設(shè)備，該設(shè)備集成了熔融沉積成形3D打印和銑削兩種技術(shù)，用于生產(chǎn)大型纖維增強(qiáng)復(fù)合材料零部件。通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)眾包的設(shè)計(jì)模式和3D打印等制造技術(shù)，LM Industries已經(jīng)開(kāi)發(fā)了以下三款車(chē)輛：

- 共創(chuàng)汽車(chē)Rally Fighter

- 3D打印車(chē)Strati

- 共創(chuàng)自動(dòng)駕駛電動(dòng)巴士Olli
      目前絕大多數(shù)的汽車(chē)制造商是進(jìn)行批量生產(chǎn)，LMIndustries的方向與此不同，他們?yōu)樘囟ㄏM(fèi)者快速開(kāi)發(fā)小批量的定制車(chē)輛。如今，部分消費(fèi)者對(duì)于汽車(chē)有著更高的定制化需求，而這卻是大規(guī)模制造方式所無(wú)法滿(mǎn)足的。這也會(huì)推動(dòng)汽車(chē)行業(yè)向著定制化，更快，更靈活的方向發(fā)展，以適應(yīng)新的技術(shù)和消費(fèi)者需求。

Thermwood LSAM 大型復(fù)合加工設(shè)備，以及該技術(shù)加工的零件

       在直接數(shù)字化制造變革的背后，材料，機(jī)器和工藝的發(fā)展都推動(dòng)了應(yīng)用的巨大轉(zhuǎn)變，其中3D打印起著至關(guān)重要的作用。如今，3D打印不再只是一種原型制造工具，而是正在成為生產(chǎn)最終產(chǎn)品的工具，制造商可以利用3D打印技術(shù)實(shí)現(xiàn)無(wú)模具的小批量靈活生產(chǎn)，也可以利用3D打印技術(shù)實(shí)現(xiàn)一些傳統(tǒng)制造技術(shù)無(wú)法實(shí)現(xiàn)的設(shè)計(jì)方案，增強(qiáng)產(chǎn)品顛覆性創(chuàng)新能力。

       LM Industries 在汽車(chē)零部件制造中就大量使用了3D打印技術(shù)，其低速電動(dòng)自動(dòng)駕駛汽車(chē)Olli 的底盤(pán)中近90％的部件采取了3D打印，打印材料為碳纖維增強(qiáng)聚合物熱塑性塑料。LM Industries開(kāi)發(fā)的Strati 汽車(chē)，也是對(duì)3D打印技術(shù)在汽車(chē)零部件制造領(lǐng)域的一種嘗試，這輛車(chē)的研發(fā)是與橡樹(shù)嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（ORNL）合作的，使用的3D打印技術(shù)為大面積增材制造（BAAM）技術(shù)，該技術(shù)以每小時(shí)40磅沉積速度進(jìn)行碳纖維增強(qiáng)ABS塑料的增材制造，Strati 中的車(chē)身部件就是通過(guò)BAAM 技術(shù)直接制造而成的。

      LM Industries還通過(guò)Launch Forth互聯(lián)網(wǎng)社區(qū)與多個(gè)合作伙伴一起工作，挑戰(zhàn)開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品，找出解決具體問(wèn)題的方法。例如，Launch Forth最近就完成了島嶼電動(dòng)汽車(chē)（EV）的共同創(chuàng)建階段，專(zhuān)為島嶼設(shè)計(jì)的低速，堅(jiān)固的電動(dòng)汽車(chē)。

Review

    3D打印是LM Industries 進(jìn)行汽車(chē)零部件快速制造的重要技術(shù)。但是，傳統(tǒng)汽車(chē)制造設(shè)計(jì)方式下汽車(chē)擁有上萬(wàn)零件，3D打印技術(shù)并無(wú)法滿(mǎn)足制造這些零部件的需求。

     LM Industries 應(yīng)用3D打印技術(shù)的關(guān)鍵在于，他們改變了車(chē)輛的設(shè)計(jì)方式，將上萬(wàn)個(gè)零件組成的汽車(chē)簡(jiǎn)化成僅有幾十個(gè)零件，這幾十個(gè)零件是適合通過(guò)3D打印技術(shù)進(jìn)行制造的零件。LM Industries 是從汽車(chē)設(shè)計(jì)伊始就使用了增材制造的思路。

       使用傳統(tǒng)制造模式時(shí)，汽車(chē)零部件的設(shè)計(jì)需要考慮到可制造性，在這種情況下汽車(chē)中很多復(fù)雜部件由多個(gè)部分組合而成。而當(dāng)采用增材制造方式時(shí)，設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)時(shí)主要考慮零部件的功能性，將過(guò)去需要由多個(gè)部分組合的零部件優(yōu)化成為單個(gè)、復(fù)雜的零部件，從而使汽車(chē)零部件整體結(jié)構(gòu)變得越來(lái)越簡(jiǎn)約，零部件的數(shù)量越來(lái)越少。3D打印技術(shù)的這些特點(diǎn)是LM Industries 這一微型汽車(chē)制造企業(yè)提供車(chē)輛小批量定制服務(wù)的基礎(chǔ)。