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200多年前，在手工業(yè)和商業(yè)極度繁榮的英國(guó)，蒸汽機(jī)悄然誕生，而這不但促成了日不落帝國(guó)的擴(kuò)張，同時(shí)將人類帶入了一個(gè)全新的機(jī)械工業(yè)文明時(shí)代。而今天，一種能夠?qū)⑷祟愅耆珟胄碌母叨任拿魃鐣?huì)的發(fā)明，3D打印技術(shù)，已經(jīng)悄然而至，或許帶來(lái)的是一場(chǎng)新技術(shù)的革命。
日前，埃森哲公司發(fā)布報(bào)告指出，大多數(shù)采礦企業(yè)開展業(yè)務(wù)活動(dòng)的環(huán)境往往非常偏遠(yuǎn)和惡劣，因此需要大量投入（尤其頻繁需要更換零部件），而3D打印技術(shù)則為礦企提供了優(yōu)化供應(yīng)鏈的契機(jī)。
3D打印對(duì)采礦作業(yè)的潛在影響
3D打印技術(shù)不僅可能對(duì)“規(guī)模經(jīng)濟(jì)”這一傳統(tǒng)概念構(gòu)成挑戰(zhàn)，還可能在資源日益匱乏、波動(dòng)性日益加劇、對(duì)靈活性和定制化服務(wù)需求不斷增加的時(shí)代，創(chuàng)造新的價(jià)值。那么，擁有了先進(jìn)的3D打印技術(shù)能力，采礦作業(yè)會(huì)如何運(yùn)營(yíng)呢？
3D打印技術(shù)的很多功能都與采礦企業(yè)及其供應(yīng)鏈和運(yùn)營(yíng)息息相關(guān)。因?yàn)椋?D打印的一個(gè)核心功能是，就訂購(gòu)或制造而言，它不需要模具，也沒有最小批量的要求。此功能可支持真正的“按需”供應(yīng)鏈管理。這一按需概念與3D打印的移動(dòng)性特征（即可隨時(shí)隨地進(jìn)行生產(chǎn)）相結(jié)合，能夠有效實(shí)現(xiàn)設(shè)備和零部件的“內(nèi)包”制造策略。對(duì)礦場(chǎng)而言，停產(chǎn)的成本非常昂貴，而3D打印對(duì)備件和維修部件物流的影響可能徹底改變供應(yīng)鏈中零件供應(yīng)和庫(kù)存維護(hù)的概念。目前，在供應(yīng)鏈環(huán)節(jié)中都有備件，即在現(xiàn)場(chǎng)建立實(shí)物庫(kù)存或建立物流網(wǎng)絡(luò)，以便在很短的時(shí)間內(nèi)高成本地配送備件，以確保機(jī)器正常運(yùn)行。如果采礦場(chǎng)現(xiàn)場(chǎng)具備先進(jìn)的3D打印能力，即使礦場(chǎng)地處偏遠(yuǎn)地區(qū)，只需在數(shù)字維修部件庫(kù)找到所需備件模型，就可隨時(shí)隨地進(jìn)行生產(chǎn)。有了數(shù)字化存儲(chǔ)的備件，可減少倉(cāng)儲(chǔ)和庫(kù)存成本，消除向偏遠(yuǎn)地區(qū)運(yùn)輸部件冗長(zhǎng)而昂貴的過(guò)程，從而最終大幅降低因長(zhǎng)距離、多次航空運(yùn)輸主要部件所產(chǎn)生的高額成本。
而對(duì)原材料的采購(gòu)和管理也會(huì)隨之出現(xiàn)新的要求。3D打印技術(shù)使用的是原材料，而非成品，這些材料通常是大批的粉末，因此運(yùn)輸成本較低。對(duì)比原料的價(jià)格與復(fù)雜成品的價(jià)格，減少成品庫(kù)存也會(huì)釋放出大量現(xiàn)金。
在新的位置建設(shè)新礦時(shí)，按需就地生產(chǎn)的能力將具有顯著優(yōu)勢(shì)。如果所需配件與常用配件性能不同，很難預(yù)測(cè)出所有配件的補(bǔ)貨庫(kù)存時(shí)間點(diǎn)。再加上氣候變化和天氣波動(dòng)性會(huì)影響到供應(yīng)鏈，這時(shí)，3D打印技術(shù)就可充分發(fā)揮其用武之地。一旦出現(xiàn)惡劣情況，3D打印就更加能夠保證及時(shí)獲得所需產(chǎn)品。
運(yùn)用3D打印更有效率更環(huán)保
3D打印還有助企業(yè)在整個(gè)產(chǎn)品生命周期（即從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)、使用直至周期結(jié)束）中采用提高材料和能源效率的方法，尤其能幫助在偏遠(yuǎn)地區(qū)作業(yè)的企業(yè)提高效率。
對(duì)于一些新的設(shè)計(jì)構(gòu)想而言，如果通過(guò)傳統(tǒng)制造業(yè)生產(chǎn)，成本將非常昂貴，從而導(dǎo)致望而卻步或?qū)崿F(xiàn)的可能性渺茫，而通過(guò)3D打印，一切構(gòu)想均有可能實(shí)現(xiàn)。采用這種方式，設(shè)計(jì)出的產(chǎn)品可以重量更輕、體積更小、功能更復(fù)雜，且效用更高；更先進(jìn)的3D打印甚至還可以生產(chǎn)可轉(zhuǎn)動(dòng)部件。隨著打印原材料的不斷發(fā)展，只要設(shè)計(jì)正確，就可能延長(zhǎng)所打印產(chǎn)品的壽命，提高能源或燃料的使用效率，從而實(shí)現(xiàn)更加環(huán)保的生產(chǎn)。
在實(shí)際生產(chǎn)階段，傳統(tǒng)的制造技術(shù)通常是從固體實(shí)物上減去多余的材料，大都會(huì)浪費(fèi)不少原材料和能源。而3D打印則可能對(duì)材料和能源進(jìn)行優(yōu)化利用，只“消耗”用于生產(chǎn)最終產(chǎn)品的原材料。采礦企業(yè)采用3D打印技術(shù)，可以有效“內(nèi)包”制造某些品類、設(shè)備和零部件，通過(guò)供應(yīng)鏈的再調(diào)整，間接支持更加可持續(xù)的生產(chǎn)，減少對(duì)環(huán)境的影響。
此外，隨著3D打印技術(shù)和材料的開發(fā)，當(dāng)產(chǎn)品的工作壽命結(jié)束時(shí)，如果部件能夠經(jīng)過(guò)分解重新轉(zhuǎn)變成最初的原材料，那么廢件和使用過(guò)的部件就可以實(shí)現(xiàn)“再生”。這樣的原材料也可用于生產(chǎn)新的部件，從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品自給自足，進(jìn)一步減少材料使用、降低庫(kù)存要求。
3D打印推動(dòng)太空采礦
近年來(lái)，隨著3D打印技術(shù)的快速發(fā)展，出現(xiàn)了能夠打印新材料、甚至一次性打印多種材料的打印機(jī)，從而可以生產(chǎn)出更先進(jìn)、更復(fù)雜的實(shí)物，實(shí)現(xiàn)了更高的分辨率和大規(guī)模生產(chǎn)，因此，其他行業(yè)也將有可能逐步采用這一新技術(shù)。IT研究和咨詢公司高德納（Gartner）認(rèn)為，當(dāng)前，3D打印技術(shù)給人們帶來(lái)了“不斷膨脹的預(yù)期”，預(yù)計(jì)未來(lái)5到10年內(nèi)，3D打印將全面應(yīng)用于生產(chǎn)活動(dòng)。事實(shí)上，近期已有媒體報(bào)道稱，3D打印將被用于深空小行星的采礦活動(dòng)，從而推動(dòng)該技術(shù)在采礦業(yè)的應(yīng)用達(dá)到全新高度。
新成立的深空工業(yè)公司（DSI）宣布，計(jì)劃在推出一個(gè)利用3D打印技術(shù)的太空礦業(yè)勘探隊(duì)。勘探工作將在2015年啟動(dòng)，通過(guò)發(fā)射太空船搜索太空巖石，從而獲取太空貴金屬，例如鉑和其他資源。而該公司正在申請(qǐng)一項(xiàng)3D打印技術(shù)專利，將依托該技術(shù)使用太空單物質(zhì)小行星制造金屬零部件，用于建設(shè)未來(lái)的太空基地、搭建平臺(tái)及制造衛(wèi)星
盡管對(duì)這一技術(shù)的宣傳令人興奮，且它在一些行業(yè)也得到了極大推廣，但是采礦作業(yè)的特點(diǎn)意味著3D打印技術(shù)需要克服一系列障礙，才能在該行業(yè)中產(chǎn)生積極影響。
雖然3D打印技術(shù)還處于起步階段，但其助力采礦的作用巨大，可能使困擾該行業(yè)的諸多具體問題得以順利解決，特別是未來(lái)幾年，隨著該技術(shù)的發(fā)展，將帶來(lái)無(wú)限希望。
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