60、增材制造设计：超越传统的创新之路

增材制造设计：超越传统的创新之路

1. 增材制造技术的崛起与应用

在当今制造业中，增材制造技术（AM）正逐渐崭露头角，为产品设计和制造带来了全新的可能性。传统的设计制造与装配（DFM）理念主要强调设计师应根据制造工艺调整设计，以减少制造难度和成本。然而，增材制造技术的独特能力让我们有机会重新审视DFM，充分利用这些新技术的优势。

许多公司已经开始将增材制造技术应用于生产制造。例如，西门子、峰力、唯听等助听器制造商使用粉末床熔融（PBF）、光固化成型（VPP）和材料喷射（MJT）机器生产助听器外壳；隐适美公司利用立体光刻技术制造用于生产透明牙齿矫正器的模具；通用电气（GE）使用金属PBF制造飞机发动机和发电组件；波音公司及其供应商使用聚合物PBF为F - 18战斗机生产管道等部件。

对于助听器和牙齿矫正器，增材制造机器能够根据个人特定的几何数据定制生产数百万个零件。在飞机部件制造方面，增材制造技术实现了小批量生产、设计变更的轻松集成、优化的几何形状，更重要的是减少了零件数量，大大简化了产品组装过程。

2. 传统DFM与DFAM的对比

2.1 传统DFM的方法与挑战

传统的DFM旨在设计产品以减少和最小化制造及组装的难度和成本。为实现这一目标，研究人员和公司开发了大量的方法、工具和实践，主要可分为以下三类：
- 行业实践 ：包括使用集成产品团队和并行工程等方式重组产品开发流程。例如，波音、普惠、福特等公司在20世纪80 - 90年代将产品开发重组为包含设计师、工程师、制造人员等的团队，以确保团队成员之间的良好沟通，使设计决策能充分考虑制造工艺、工厂能力和客户需求，减少生