3D打印设备运营管理
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摘 要：当今时代3d打印设备得到了迅速发展，随之而来3D打印设备的运营管理问题也变得突出。3D设备运营管理是以3D设备为研究对象，追求设备综合效率，应用一系列理论、方法，通过一系列技术、经济、组织措施，对3D打印设备的物质运动和价值运动进行全过程管理，包括规划、选型、购置、安装、使用、保养、维修、改造、更新直至报废等诸多环节。一个企业对3D打印机管理水平将决定着3D打印设备的使用寿命和能给企业打来的经济效益等。该文将对3D打印设备的运营管理方向和方法进行论述。
关键词： 3D打印 运营管理 使用寿命 效益
中图分类号：F49 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）04（b）-0138-02
Abstract： Nowadays 3D printing equipment has been rapid development， operation and management of the attendant problems 3D printing equipment has also become prominent. 3D equipment operation management is based on the 3D equipment as the research object， the pursuit of comprehensive efficiency of equipment， the application of a series of theories， methods， through a series of technical， economic， organizational measures， for 3D printing equipment of material movement and movement of value of the whole process of management， including planning， selection， purchase， installation， use， maintenance， repair， transformation， update until retirement and many links. A business to 3D printer management level will determine the 3D printing equipment service life and can give enterprises from economic benefit etc.. In this paper， the operation and management direction and the method of 3D printing devices are discussed.
Key Words：3D Printing， Operations Management，Benefit
3D打印设备作为现代企业的硬件，正在发挥着不可替代的作用。随着科学技术的进步，3D打印设备越来越趋向智能化和专业化，英国《经济学人》杂志在《第三次工业革命》一文中，更是将3D打印技术作为第三次工业革命的重要标志[1]。3D打印设备合理的运营管理也将为企业的经营生产提供良性循环的生产环境。下面将介绍3D打印设备管理的全过程。
1 3D打印设备选购（3D Printing Equipment Purchase）
3D打印设备在选购时要从众多品牌和型号中选择合适的3D打印机，乍一看似乎是一项艰巨的任务。3D打印设备要将数字数据转变成实物，不同3D打印机之间存在着巨大的差异。如今3D打印机可以使用各种材料，这些材料在结构属性、特性定义、表面光洁度、耐环境性、视觉外观、准确性和精密度、使用寿命、热性能等方面各不相同；除此之外，不同3D打印设备的打印尺寸和对环境要求也不尽相同。但重要的是要先确定3D打印的主要应用，这才能引导选择合适的技术，为企业的运营带来最有效的积极影响。下面将主要从三个方面介绍管理一台3D打印设备需要考虑的关键因素。
1.1 材料种类 （Material Type）
3D打印耗材是制约其发展的重要因素[2]。3D打印材料种类繁多，有各种分类方式，可按物理状态、化学性能、材料成型方法等角度类，常用的快速成型材料如表2所示。根据成型过程中使用的材料可将三维快速成型打印技术分为三种：粘接材料、熔融材料和光固化三维快速成型打印材料。
现有的3D打印技术多使用ABS、人造橡胶、塑料、沙子、铸蜡和聚酯热塑性塑料等，这些材料多为粉末或者黏稠的液体，从价格上来看，便宜的几百块1kg，最贵的1 kg则要4万元左右。把3D打印材料固化的方式有加热、降温、紫外线和激光烧结四种，从各种技术的成本来看，“熔融沉积”是整体成本最低的，因而普及度也最高。但实际在购买选择是要根据企业要求来选择购买，防止造成不必要的浪费。
1.2 模型大小 （Model Size ）
了解3D打印机原理的用户都知道，3D打印机打印模型时对模型的大小有限制，超过了最大打印范围和最小打印范围则无法进行打印，因为这个范围的大小是受到硬件上的限制，因此可以用来判3D打印机的性能。
如今市面上有能打印多种尺寸的3D打进设备，一般来说价格与能打印物品的尺寸呈正比例关系，但不同企业所需打印范围也就不同，根据企业生产和使用选择合适的3D打印设备可以减少购买预算，降低购买成本。
1.3 工作环境（ The Working Environment ）
3D印机在打印过程中需要对材料加热，打印开始后一旦中断就要从头开始，一件3D打印作品一般需要连续工作几个小时甚至几天。因此在选择3D打印设备时要选择有断电记忆功能，简单说就是在断电一段时间接通电源后，设备能紧接着之前未完成的任务继续打印。
此外3D打印设备运转也会产生一定的热量，而高温工作对设备的损害非常大，因此根据工作环境选择相应的散热性能3D打印机也尤为重要。
在一般的常温下都可以正常使用，但在湿度过高的环境下，却会严重影响3D打印机打印效果。更容易造成充电之后转印电极对地短路，选择能够满足公司要求的3D打印设备，可以减少对设备的伤害，延长使用寿命。
1.4 速度与精度（ Speed And Accuracy ）
3D打印采用的是逐层叠加的方式，利用合适的材料快速制作成型件，这一过程中有一定的变数，比如材料收缩，因此必须在打印过程中加以补偿来确保最终成型件的精度。
3D打印机制造商提供的精度参数是基于实验测试的数据，而实际成型精度会因为成型件的结构复杂程度而变化，因此我们在选择3D打印机时，很重要的一点就是明确我们实际应用的精度要求，然后用这一精度要求作为衡量指标。
2 3D打印设备的使用（3D Printing Apparatus Using）
3D打印设备的合理使用是企业充分发挥其价值的前提条件。正确合理的使用设备可以其延长使用寿命，增加有效工作时间，减少维修费用，来为企业创造更多的效益。
2.1 使用说明（ The Instructions ）
3D打印设备使用说明书是生产者向消费者全面、明确地介绍设备名称、用途、性能、原理、构造、使用方法、保养维护、注意事项等内容的文字材料。如何充分利用设备说明书的资源，正确操作、维修和保养设备，显得尤为重要不可忽视。[3]认真阅读设备说明书，按照规范操作，是设备正常运行的保障。操作者必须认真学习设备使用说明，来正确规范的操作3D打印设备。
3.2 使用记录（Using The Record）
在3D打印设备使用记录有以下作用：追溯作用、监督提醒作用。
在3D打印设备只用过程中难免会出现相类似故障或者相同问题，设备使用记录可以帮助我们记忆该故障或者是问题的解决方法，缩短维修周期；除此之外，设备使用记录还会监督提醒我们设备日常使用和维护情况。帮助设备在使用后能够得到及时的维护，处于最佳状态，增加工作时间，提高工作效率。
2.3 专业人才（Professional-quality Talent Cultivation）
专业的3D打印设备操作人员，能够正确地操作设备，可以避免错误操作对设备带来的伤害；熟练地操作设备可以提高企业生产效率。此外，专业的3D打印人才，能够在设备出现故障时快速的做出反应，即使给设备进行合理的维修。
2.4 检修维护（Repair And Maintenance）
设备在日常使用中都需要进行定期的检修维护以保障设备安全性和可工作性。定期的检修维护，对降低维修成本、提高维修效益、促进企业发展、提高企业的适应能力和竞争能力，有着重要作用[4]。
3 3D打印设备市场开发（3D Printing Equipment Market Development）
设备在自我使用的同时可以做出经济的市场开发，比如：承接工作、租赁等。进行市场开发，是设备的潜在功能，可以帮助企业提早换回成本，进入盈利阶段。进行此类市场开发可以避免打印原料的过期失效和设备长期放置引发的机器故障。
3.1 承包（Contract）
市场上很多人或企业都需要3D打印产品，但由于经济实力有限买不起3D打印机，于是采取将此工作交给别人来完成。拥有3D打印设备的企业可以将视野投降这个市场，在满足自己使用的同时来赚取额外的收益，不失为一种选择。
3.2 租赁（Lease）
将3D打印设备在生产中进行灵活合理的租赁，即在保证设备不被自己占用且能正常使用的前提下将其租赁给能正确操作的企业，收取其中的租赁费用，增加企业效益。
4 3D打印设备报废（3D Printing Equipment Scrapped）
设备报废是设备全程管理的最后一个环节，它关系到企业的经济效益，生产运营和竞争力，影响企业持续、快速的发展。[5]设备使用到规定的寿命周期，主要性能严重劣化，不能满足生产工艺要求，且无修复价值，或者经修理虽能恢复精度，但主要结构陈旧，经济上不如更换新设备合算时，就应及时进行设备报废处理，以便更换或设置新型设备，适应企业发展需要。此外3D打印机超寿命使用会超量释放有毒物质危害人的健康，此时要对设备进行报废处理。
5 结语（Conclusion）
3D打印设备运营维护总体从目前状况、选择购买、合理管理、市场开发、产品报废等五个方面来阐述：（1）经济实用的去选择3D打印设备是其运营管理的前提和基础，只有选择合适的设备，才能进行高效的生产，获得经营收益。（2）合理正确的使用是3D打印设备运营管理的保障，只有操作者正确使用设备，才能保持设备良好的工作性能，充分发挥设备效率，延长设备的用寿命。也只有操作者正确使用设备，才能减少和免突发性故障。（3）进行合理的市场开发是3D打印设备运营管理的手段。（4）在设备达到使用寿命或是不能满足生产要求是进行报废，不仅有利于操作者的健康，对企业长远发展来说也有重要意义。
该文从3D打印设备从购买、使用、开发到最后报废全过程进行科学系统的的管理阐述，进行3D打印设备运营管理可以更加合理的使设备寿命周期内的费用/效益比（即费效比）达到最佳的程度，即设备资产综合效益最大化。
参考文献
[1] 王忠宏.中国3D打印产业的现状及发展子路[N].国务院发展研究产业经济部，2013.
[2] 李小丽，马剑雄，李萍，等.3D打印技术及应用趋势[J].上海产业技术研究院，2014.
[3] 黄丽侠.医疗设备说明书的作用不容忽视[B].福建医科大学第一附属医院，2008.
[4] 姜志刚.设备维修管理与决策支持系统的研究与开发[D].南京：南京航空航天大学机械工程，2003.
[5] 鲁洪全，解春和.谈设备报废及设备报废的管理[C].霍林河煤业有限公司，2004（1）.