精益制造035:工业4.0之3D打印

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日经制造杂志社 著
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出版社: 东方出版社
ISBN:9787506089951
版次:1
商品编码:11934991
包装:平装
丛书名: 精益制造
开本:32开
出版时间:2016-05-01
用纸:轻型纸
页数:396

具体描述

产品特色

编辑推荐

适读人群 :企业家、学者、工业经济爱好者等

  编辑推荐:
  1、东方出版社在成功运作了郎咸平“财经郎眼”、稻盛和夫《活法》等系列出版策划后,意识到在中国需要有更精细的管理之道和方法,中国制造才有可能真正崛起,为此,东方出版社制定了“双百工程”战略,日本精益制造大系就是其中之一。本系列专门为中国制造业产业升级提供思想武器。此次首批推出了《5S推进法》、《现场改善》、《标准时间管理》、《生产管理》、《不良品防止对策》、《生产现场分析法》、《生产计划》、《采购管理》、《库存管理》、《丰田现场的人才培育》、《TPM推进法》、《BOM物料管理》《成本管理》、《物流管理》《新工程管理》《工厂管理机制》《知识设计企业》、《本田的造型设计哲学》、《佳能单元式生产系统》、《丰田可视化管理方式》、《丰田现场管理方式》、《零浪费丰田生产方式》、《畅销品包装设计》、《丰田细胞式生产》《经营者色彩基础》《TOC工厂管理》《工厂心理管理》《工匠精神》《现场管理》《第四次工业革命》《TQM全面品质管理》《丰田现场完全手册》《工厂经营》《现场安全管理》等34本,深受制造业一线员工和管理者喜爱,并可作为高职高专教材和参考用书。现已结成套装发售。
  2、3D打印机在社会上的认知度急剧上升,3D打印机市场可谓是遍地开花,它将给制造业带来巨大变革。随着造型材料、装置的进步、价格的下降趋势,3D打印机的用途在扩展,用户层(制造业、个人用户、家居装饰、文化艺术、医疗等)也在不断扩大。本书从3D打印机在制造业的应用、3D技术在工业生产过程中的应用,到可以打印食品的3D打印机以及3D打印机在医疗界的应用,为读者详细介绍了3D技术相关的综合信息。

内容简介

  3D打印机在社会上的认知度急剧上升,3D打印机市场可谓是遍地开花,它将给制造业带来巨大变革。随着造形材料、装置的进步、价格的下降趋势,3D打印机的用途在扩展,用户层(制造业、个人用户、家居装饰、文化艺术、医疗等)也在不断扩大。

作者简介

《日经制造》是日经BP社发行的月刊杂志。面向日本制造业的技术人员提供综合信息。创刊于2004年4月,每月1日发行。前身是《日经机械》。以“支援强化日本制造业的竞争力”为宣传语。

目录

第1章制造业3D打印应用新趋势
能令人着迷的3D打印机
“EuroMold2013”:新型专业3D打印机盛况
让3D打印机“沸腾”的DMS展
第2章3D打印原型机应用
3D打印机,成果宣言
见证3D打印机的实力
提升试作力量
用3D打印机快速、便宜地制作试作模型
第3章3D打印引领制造业工艺变革
集结日本的技术力量将砂铸模型用3D打印机的生产效率提高十倍
可将任意不同种类的材料一体成型的3D打印机
新技术设计革新
第4章智能生产(3D技术在工业生产过程中的应用)
EXEDY在两小时内利用3D自动设计模具
新机床又上新台阶
第5章3D设计
细致地将印刷电路板三维化
图研发布了用于构想设计的BOM
三维扫描仪的基础知识:不仅能用点群,还可以用几何形状表现实物的表面形状
使用高速定制工具制成作业指示书
线束设计工具
见证新出品的3D-CAD免费版的实力
3D单图的效能和问题
通过共享3D数据来提高设计效率
佳能MJ新3D解决方案
第6章3D打印新产品开发
对应600万色的全彩3D打印机
美国“CES”展会上,陆续推出了面向3D复印机甚至食品的3D打印机新产品
开发砂糖和陶器造型用3D打印机
日本专业厂商致力于新一代3D打印机的研制开发,目标是5年后速度提高10倍、精度提高5倍
第7章价格与成本革命
3D打印机不仅增加了成型的大尺寸,并可同时制造几个产品,进而提高了生产性
OpenCube公司的低价格3D打印机产品
陆续推出日本产3D打印机,价格低廉
花119800日元,就可以购买3D扫描、打印机复合机,轻松进行3D打印
第8章未来商业模式
Ricoh加入3D打印行业
第9章3D打印+医疗
备受瞩目的活体脏器模型化技术
医疗×制造
第10章3D打印+印刷技术
只要在办公位置上叫一声,就可以自动过来的“打印机器人”
山形大学将电子电路印刷技术运用到3D曲面中
第11章3D打印与商业伦理
在3D打印机上安装防止违法成型的软件,可识别枪支等危险品及伪造品的数据

精彩书摘

  3D打印机在社会上的认知度急剧上升,3D打印机市场可谓是遍地开花,它将给制造业带来巨大变革。随着造型材料、装置的进步、价格的下降趋势,3D打印机的用途在扩展,用户层(制造业、个人用户、家居装饰、文化艺术、医疗等)也在不断扩大。
  3D打印机开始在制造业的试作工程中得到应用。正如它被称作“快速成型”一样,与以往的方法相比,在短时间内就能制作出试作品是它大的优势。所以,尽管装置价格达到数百万日元,但3D打印机能得到与其价格相对的充分效果。
  近年来,如在制造业使用射出成型和冲压工艺来制造模型,在制造车间制造设备工具等,3D打印机的应用范围正在扩大。然而这是替换了制造业中已存在的基本的工程方式,而不是与现如今可以看到的巨大变化相关联的事物。那么为什么与3D打印机相关的实际产品和实际服务开始猛烈兴起了呢?这个背景中存在着三大原因。就是“装置的低价化”,“网络服务的充实”以及“造型用材料的品种多样化”正在急速地进展。
  关于装置的低价化,近年来,可动喷管的尖端市场有钢丝状树脂,一边溶解喷管的树脂来塑造立体模型的3D打印机制品以10万日元的价格相继发售。因此,即使是过去从未想过要尝试使用3D打印机的个人或除制造以外的企业都萌生了导入3D打印机的想法。
  在网络服务的充实方面,由于SNS(社交网络服务)的信息互换变得活跃,与3D打印机相关联的网络市场(电子市场)的服务也正相继出台。因此,“3D打印机是什么样的产品”“它究竟能做些什么”这样的消息也正在深入人心。再进一步说,即使不购买3D打印机本体也能买到3D造型物件这样的市场环境也有了。作为造型材料的种类,3D打印机能够使用的新型材料也被陆续开发出来,制造业以外,例如在医疗、食品等业务用相关领域也在扩展。
  因为社会对于3D打印机的认知度的急速提高,今后又会引起什么现象呢?那就是产品开发的进一步加速与市场的扩大。如果因为3D打印机的低价化,从而促使3D打印机市场扩大,那么加入这一市场的生产商会相应地增加。生产商之间的竞争逐步加剧,导致3D打印机更加低价化、网络服务的扩充、材料品种的增加,也就是“正面反馈”的正面循环。以往制造商使用3D打印机,在一定程度上也推动了材料性能以及低价化这一循环。
  但是,现在产生的正面循环,与以往的循环在本质上完全不同。因为除了包含普通个人的制造业以外,3D打印机的业务部分也在拓展,并能够充分利用社会的丰富资源和技术,所以技术开发以一种以往完全无法匹敌的速度进行着。低价化脚步会加速,造型材料的品种也会急剧增加。
  就像普通手机在一瞬间就被智能手机所取代那样,一旦正面反馈开始循环,这个市场便不会突然萎靡。因此,可以说3D打印机的市场即将走向繁荣。对于制造业来说,3D打印机能否成为产品或部件的制造设备具有很大的意义。当前,使用3D打印机的很大原因在于可以又快又便宜地得到试作品。尽管效果不错,但一旦能制作出产品或部件,从设计阶段起即可以实施的设计,从而获得更高的附加价值。使用3D打印机制作产品或部件,其水平和应用领域仍是个未知数,值得不停地进行研发和探索。
  从制造试作品到实际产品的设备的转变??3D打印机进入了新的阶段。
  在日本国内,某汽车生产制造商正考虑把新概念汽车投入市场,该车更易定制内装等部件。根据本杂志取得的材料显示,该制造商倾向于把3D打印机作为制造方法。如果能够得以实现,就意味着新型概念汽车上将搭载由3D打印机制作的部件。智能手机同样开始显现此趋势。美国Google公司正在推进新智能手机开发项目“ProjectAra”。其特点是将智能手机的各功能模块化,用户可以按自己的喜好自由组装智能手机。而制造模块的方法也同样考虑要使用3D打印机。实际上,该公司和3D打印机的大型制造商美国3DSystems公司联手,正在开发较以往产品生产性能更高的新型3D打印机。由3D打印机制作大生产量的智能手机功能模块等部件的时代确实越来越近了。不仅是汽车和智能手机行业在使用3D打印机,我们可以预见到今后利用3D打印机制作成品的企业会越来越多
  3D打印机不仅被应用于开发现场,给制造、物流以及销售等行业也带来了变革。在这些方面,美国走在了世界前列。大型3D打印机厂商美国3DSystems公司(南卡罗来纳州罗克韦尔)计划在2014年发售可打印砂糖点心和陶瓷器的3D打印机。3D打印机致力于实际产品的制造,成型材料也不再限于树脂或金属。
  眼下关注使用3D打印机打印"食物"等日常生活中所用素材的人在增加。该公司还对3D打印机打印食物的未来前景所做出的规划。那就是“将适合个人的营养食物制作成喜欢的样式”。尤其是很多老年人,经常会为从自然食品中摄取适量的营养下很大的功夫。如果使用3D打印机,就可以更方便地制作符合个人的营养搭配食品,可以更细致地对个人的营养状况加以管理。以往在谈起3D打印机时,已大篇幅地阐述了其满足个性化形状的优点。如果成分方面也能进入个性化阶段,衍生出新事业的可能性会更高。
  另外在医疗领域,利用可视化技术提高医疗质量的呼声很高。而其中一项即是利用3D打印机以及成型加工技术、软件等工具,将活体脏器模型化,并试着用于术前模拟、培训年轻医师等场合。

前言/序言


精益制造035:工业4.0之3D打印 图书简介 本书深入探讨了精益制造理念在工业4.0时代背景下面临的变革与机遇,重点聚焦于增材制造技术(3D打印)如何重塑现代制造业的流程、效率与价值链。它并非一本单纯的技术手册,而是一部旨在帮助企业管理者、工程师及精益实践者理解并成功整合3D打印技术,以实现更高层次精益目标的战略指南。 第一部分:精益制造的基石与工业4.0的挑战 在工业4.0的浪潮下,传统精益制造面临着前所未有的复杂性和数据洪流。本章首先回顾了精益生产的七大浪费(Muda)的经典定义,并将其置于数字化、互联化的生产环境中进行重新审视。我们提出疑问:在高度定制化和小批量生产成为主流趋势时,传统的批量生产优化思维是否依然适用? 价值流映射(VSM)的新维度: 探讨了在引入柔性制造单元和分布式制造网络后,如何绘制跨越物理空间和数字平台的端到端价值流。重点分析了“虚拟库存”和“按需生产”如何从根本上消除传统意义上的等待和过度生产。 质量的再定义: 在传统精益中,质量是内建于流程中的,强调消除缺陷。在3D打印这种面向对象的制造方式中,质量控制如何前移至材料科学、数字文件验证和过程监控,形成一种“数字孪生驱动的质量保证”体系。 人员与知识管理: 工业4.0要求操作人员具备跨学科技能。本书探讨了如何通过数字化工具赋能一线员工,将“经验知识”固化到算法和参数设置中,同时培养员工进行系统性问题解决的能力,而非仅仅执行标准化操作。 第二部分:3D打印:颠覆性的精益工具箱 本部分是本书的核心,详细分析了增材制造(AM)技术如何直接作用于精益制造的各个方面,实现传统方法难以企及的效率提升和浪费削减。 消除工具和夹具的浪费(Muda of Motion & Inventory): 3D打印在工装夹具(Jigs & Fixtures)领域的应用是精益优化的一个快速见效的切入点。我们通过案例分析,展示了如何利用拓扑优化和快速迭代,在数小时内设计、验证并部署定制化的检具和装配辅助工具,显著缩短了生产准备时间和相关库存。 库存的彻底革命: 3D打印的核心价值之一是“数字库存”取代“物理库存”。本书详细阐述了零件需求的预测模型与实际打印时间窗口的匹配,重点讨论了“虚拟仓库”的管理策略、生命周期管理(PLM)与AM生产系统的无缝对接,以及如何通过安全加密的数字文件分发,实现全球范围内的按需制造,从而将高价值、长交期的备件库存降至零。 复杂性即价值: 传统制造中,零件复杂度的增加往往意味着成本和浪费的增加。3D打印则能以近乎相同的成本实现几何复杂性的飞跃。本书探讨了如何利用这种能力进行“功能集成”,将多个传统零件合并为一个单一打印部件,从而消除装配过程中的浪费(运动、等待、缺陷),并提高最终产品的可靠性。 材料效率与可持续性: 增材制造本质上是一种减少材料浪费的工艺。本章深入比较了不同3D打印技术(如SLM, FDM, Binder Jetting)的材料利用率,并分析了如何通过精益视角优化支撑结构设计和粉末回收流程,实现更高级别的资源效率,契合工业4.0对可持续发展的要求。 第三部分:精益实施的流程重构 仅仅引入新技术不足以实现精益。本书强调了在采纳3D打印时,必须同步进行制造流程的系统性重构。 从设计到制造的敏捷循环: 探讨了如何将“设计-分析-验证-制造”的周期压缩到极致。重点介绍了参数化设计和生成式设计如何与AM流程紧密结合,实现快速的“假设-测试-优化”循环,这是实现产品快速上市和持续改进的关键。 分布式制造网络中的物流优化: 3D打印使得生产地理位置的限制大大减弱。我们分析了如何建立一个“边缘制造”网络,通过将生产能力部署到靠近最终用户的地点,来消除传统长途运输所产生的浪费(时间、运输成本和相关碳排放)。这要求企业重新思考供应链的组织结构和信息流的安全性。 全生命周期价值流的可视化: 工业4.0强调数据驱动决策。本书介绍了一种整合了传统ERP/MES数据与AM过程参数(如打印层高、温度曲线、粉末批次)的综合性可视化仪表板,使管理者能够实时监控从数字文件到成品交付全流程的精益绩效指标,识别隐藏的瓶颈和浪费点。 结论:精益制造的未来图景 本书最后总结道,工业4.0与3D打印的结合,不是对精益原则的抛弃,而是对其的深化和升华。它要求精益思考者超越物理车间的界限,将关注点延伸到数据、设计和全球网络。成功驾驭这一变革的企业,将能够实现前所未有的柔性、效率和客户价值响应速度,真正迈入一个零浪费、高定制化的智能制造时代。本书为所有致力于在数字化时代保持和增强竞争力的制造企业,提供了清晰的路线图和实用的思维框架。

用户评价

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我被这本书的书名所吸引,它似乎预示着一场关于制造方式的深刻变革。我一直对“精益制造”所倡导的“零浪费”、“持续改进”等理念深感认同,并认为它们是企业保持竞争力的基石。而“工业4.0”和“3D打印”的加入,则为这些理念注入了新的活力和可能性。“3D打印”的快速原型制造、复杂结构制造能力,以及“工业4.0”所带来的数据驱动、互联互通的智能化生产环境,都让我看到了传统精益制造模式在效率、成本和灵活性方面的巨大提升空间。我非常期待这本书能够详细阐述,在工业4.0的浪潮下,精益制造如何借助3D打印技术,实现生产流程的智能化、柔性化和个性化。例如,书中是否会探讨如何利用3D打印技术实现小批量、多品种的按需生产,从而大幅降低库存成本和浪费?抑或会介绍如何通过3D打印技术快速迭代产品设计,缩短研发周期?这本书的书名让我对制造业的未来充满了憧憬,相信它能为读者带来深刻的启示。

评分

这本书的封面设计相当吸引人,深邃的蓝色背景搭配充满科技感的3D打印图案,立刻就抓住了我的眼球。我一直对“精益制造”这个概念很感兴趣,总觉得它有一种化繁为简、追求极致效率的哲学在里面。再加上“工业4.0”这个当下最热门的词汇,以及“3D打印”这个极具未来感的生产技术,这三个元素的碰撞,无疑勾起了我极大的好奇心。我猜想这本书会深入探讨精益制造如何在工业4.0的大背景下,借助3D打印的革新力量,实现生产模式的颠覆与升级。我期待能够从中了解到,如何将传统的精益原则与新兴的3D打印技术有机结合,创造出更具柔性、个性化和高效率的生产流程。比如,是否会有关于如何运用3D打印实现按需生产、缩短产品开发周期、降低库存成本等方面的具体案例分析?或者,书中会不会探讨3D打印在材料选择、设计优化、质量控制等方面的挑战,以及精益思维如何帮助解决这些问题?总而言之,这本书给我的第一印象是非常专业且前沿,预示着一次关于未来制造的深刻探索,让我迫不及待地想翻开它,一探究竟。

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这本书的书名让我联想到了一幅宏大的工业图景,仿佛置身于一个高度自动化、智能化、数字化的生产车间。我一直认为,“工业4.0”不仅仅是一个技术概念,更是一种思维模式的转变,它强调的是数据的互联互通、系统的协同运作以及人工智能的应用。而“3D打印”作为其核心驱动力之一,其颠覆性在于它能够打破传统制造的模具限制,实现复杂结构的直接成型,为个性化定制和分布式制造提供了可能。这本书给我一种感觉,它就像一把钥匙,能够打开通往未来工厂的大门,让我们得以窥见其运作的奥秘。我希望书中能够详细介绍3D打印在工业4.0中的具体应用场景,例如在汽车、航空航天、医疗等领域的创新实践。或许,它会解释如何通过3D打印实现更轻量化、高性能的零部件,如何缩短供应链,如何减少浪费,最终实现更加绿色、可持续的生产。这本书的名称传递出一种强大的信息:精益制造的理念在向更智能、更灵活的方向演进,而3D打印正是这场变革的关键。

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我一直关注着制造业的最新发展动态,尤其对“精益制造”和“工业4.0”这两个词汇充满了浓厚的兴趣。它们代表着效率的提升和智能化的未来。而“3D打印”作为一种颠覆性的制造技术,其在工业4.0中的角色至关重要,它为实现更灵活、更个性化的生产提供了无限可能。这本书的书名,仅仅是简单地罗列了几个关键词,却勾勒出一幅充满吸引力的画面:在工业4.0的宏大框架下,精益制造的理念如何与3D打印这项革命性技术深度融合,共同推动制造业迈向新的高度。我非常好奇书中会如何阐述这种融合的细节。例如,是否会讨论如何通过3D打印实现更优化的生产线布局,如何利用数据分析来指导3D打印的生产过程,从而实现比传统精益制造更精细化的成本控制和质量保障?抑或会探讨3D打印如何支持更具弹性的生产模式,以应对快速变化的市场需求?这本书给我的感觉是,它将是一次关于制造业未来发展方向的深刻洞察,一次关于技术革新如何重塑生产模式的生动解读。

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看到“精益制造035:工业4.0之3D打印”这个书名,我的脑海中立刻浮现出无数关于未来生产的画面。精益制造的概念深入人心,其对效率的极致追求和对浪费的零容忍,一直是企业管理的宝典。而“工业4.0”作为新一代的工业革命,其核心是智能化、网络化和数字化,这无疑为精益制造提供了前所未有的技术支撑。“3D打印”则更是这场革命中的明星技术,它能够实现以前无法想象的制造方式,为精益制造带来了新的维度。我猜测这本书会详细剖析3D打印在工业4.0背景下,如何赋能精益制造,比如如何实现更精细化的生产控制,如何实现个性化产品的快速制造,如何优化供应链的各个环节。我期待能够从中读到具体的案例,了解3D打印技术是如何与精益原则相结合,帮助企业实现降本增效、提升市场响应速度,甚至创造全新的商业模式。这本书的命名方式,似乎在暗示着这是一个系列丛书中的一员,并且这一期聚焦于最具前沿性的技术结合,这让我对内容的深度和广度充满了期待。

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精益制造,工匠精神,需要认真学习掌握

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学习日本生产先进管理和技术。

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