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西交大田小永教授团队:基于连续纤维拉胀结构的可拉伸应变传感器的3D打印技术
| 3DScienceValley · 2023/05/24
可拉伸应变传感器的需求日益增加,然而传统的制备工艺已经逐渐不能支持其复杂的结构设计以及低成本、低能耗的发展需求,其传感性能也由于受制于泊松收缩难以实现有效的提升。通过拉胀结构抑制泊松收缩是一种可以大幅提升压阻式柔性应变传感器灵敏度性能的方法,但也使得其制造面临更严峻的考验。此外,由于柔性传感复合材料不稳定性以及弹性基体材料迟滞性的存在,应用于精准的变形检测与控制尚存在一定的困难。
西交大田小永教授团队提出了一种基于连续纤维增强拉胀结构的可拉伸应变传感器,该传感器采用直接墨水书写( DIW ) 3D打印工艺制备。
研究难点或瓶颈
(1)通过多材料墨水直写打印设备开发,以及合理制备工艺设计,实现集成度高、成本低且高效的拉胀结构传感器3D打印制备工艺。
(2)拉胀结构材料优化,所用材料既需要具有足够强力学性能,有效抑制弹性基底的泊松收缩甚至产生膨胀效果,也需要保持足够的柔韧性,避免多次使用后出现结构损伤而减低耐久度。
(3)传感器迟滞性对于结构的精准变形控制尚存在一定的困难,需要更高精度的控制算法。
图1 ( a )拉胀结构传感器的制作过程;( b )打印拉胀结构的筒体剖视图。
图2 ( a )为制备的纤维- PDMS拉胀传感器、薄膜传感器和PTFE – PDMS拉胀传感器;( b )传感器的拉伸过程;( c )负泊松比结构材料的力学性能;( d )薄膜传感器和拉胀传感器的侧向应变;( e )薄膜传感器和拉胀传感器在20 %应变下的泊松比。
展望(发展趋势)
可拉伸应变传感器的需求将日益增加,且性能需求也将更加苛刻,传统传感器制备工艺将不能支持其复杂的结构设计以及低成本、低能耗的发展需求,3D打印技术将为其进一步发展提供便利。3D打印技术不仅能够大大提高传感器结构设计的灵活性,更能实现传感器的高效集成制造。拉胀结构可以抑制弹性材料的泊松收缩,将成为提升可拉伸传感器灵敏度的有效方案之一并得到长足发展。可拉伸传感器由于存在一定程度的不稳定性与迟滞性,未来将依靠更加精准的信号处理方法与控制逻辑,实现它在变体飞行器和可展开天线等大变形结构的精确控制应用。
原论文:
Wanquan Yan, Xiaoyong Tian, Daokang Zhang, Yanli Zhou, Qingrui Wang. 3D Printing of Stretchable Strain Sensor Based on Continuous Fiber Reinforced Auxetic Structure. Chinese Journal of Mechanical Engineering: Additive Manufacturing Frontiers, 2023,2(2): 100073.
https://doi.org/10.1016/j.cjmeam.2023.100073.
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人工智能赋能定制化手术植入物3D打印的商业模式-金属3D打印工厂
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人工智能赋能定制化手术植入物3D打印的商业模式
| 3DScienceValley · 2023/05/24
通过对患者的扫描影像进行3D建模,然后使用先进的人工智能(AI)算法来分析图像并为每种特定情况确定最合适的尺寸。AI用于在数千个假体尺寸上比较患者的独特解剖结构,每个假体在植入物的特定区域具有相同的尺寸变量。然后为外科医生提供用于假体定位和手术模拟的最佳配置。
未来,每家医院或许都将设立3D打印中心,人工智能正在改变植入物的设计与制造方式,基于数据闭环,将术前、植入物设计、术中以及康复阶段的数据进行收集与关联,提供更佳的解决方案。
3D打印定制化手术植入物
© Restor3D
根据3D科学谷,个性化关节产品的优势是让植入物去适应人体,而不是让人体去适应植入物,产品更遵循患者关节的独特形状和轮廓,更适合他们的关节结构,性能更为稳定,同时最大限度地保留患者原有的骨骼组织,减少术后疼痛时间,也缩短患者的恢复时间。随着个性化设计智能化程度的提高,医工之间沟通成本的下降,以及增材制造技术解决方案的进一步成熟,人工智能将充分赋能专注于个性化3D打印植入物的商业发展模式。
植入物3D打印技术
© 3D科学谷白皮书
Restor3D
希望使手术过程更个性化,也更有效。Restor3D这家公司正在使用 3D 打印、人工智能 (AI) 和机器学习 (ML) 来设计跨多个医学领域的患者专用手术植入物。这是一个非常以患者为中心的模式,Restor3D 联合创始人兼首席技术官 Ken Gall 博士认为,这种更加个性化的手术方法将很快取代目前一刀切的人体修复方法。
© 3D科学谷白皮书
自 2017 年成立以来,Restor3D一直专注于开发3D打印医疗设备,这些设备采用先进的生物材料制造,并专门为接受这些设备的患者设计。目前Restor3D的重点是骨科,Restor3d 的一大核心竞争力在于与AI 人工智能和 ML机器学习软件相结合,可用于各种植入物的设计与制造管理。
2021 年,Restor3D与 Garvey 创立的全踝关节置换公司 Kinos Medical 合并,这一组合增加了 Restor3D 在高增长的美国足部和脚踝市场的应用。
最近Restor3D获得了美国食品和药物管理局的 510 (k) 许可,证实了其 Axiom PSR(患者定制切除)系统的安全性和有效性。Restor3D公司与外科医生合作设计出Axiom PSR 系统,以满足患者不同的手术需求,致力于提升全踝关节置换手术的贴合精确度、准确度和效率。Axiom PSR(患者定制切除系统)采用钛合金增材制造技术,是首个获准与踝关节置换系统一起使用的全金属、患者定制款系统。
据悉,与过去使用的聚合物患者定制器械相比,Axiom PSR 金属切除导向器在骨骼上的切入位置明显更好,并且能够提供更好的锯切控制。将 PSR 系统放置在患者骨骼上,经X射线确认后,再通过导向器进行骨骼切割,让外科医生对全踝关节置换手术中的重复性切割更有信心,并且缩短了医生在手术室的时间。
REJOINT
根据3D科学谷的市场观察,膝关节个性化植入物创业企业-REJOINT 基于增材制造-(3D打印)、人工智能(AI)和物联网(IoT)的集成开发了一种用于膝关节置换的解决方案,该解决方案能够基于个性化的患者解剖结构设计个性化植入物和进行手术模拟。
REJOINT 的 YourKnee 技术在2020年1月份获得了CE 认证。YourKnee 结合了3D打印、患者个性化设计植入物、人工智能和可穿戴设备的要素,为每位患者设计个性化植入物,手术模拟和术后康复工具。YourKnee还包括专用可穿戴设备的集成系统,以进行远程监控并跟踪恢复和康复情况。
增材制造和人工智能都是REJOINT 增长战略中不可或缺的部分。
这一通过AI 算法实现的分析过程,是个性化假体和患者个性化手术导板工具设计的基础。大量的数据能够优化人工智能算法,REJOINT 意识到可以将这些分析数据与手术期间获得的数据进行关联,并且如果可以通过可穿戴设备获取患者术前和术后康复的肢体弯曲、弯曲程度等数据,则仍可以进一步改善这些数据。
REJOINT 在植入物制造阶段采用GE Additive的EBM 技术来制造个性化钴铬假体,并与其合作降低粉末生产成本,缩短周期和优化参数。
Bellaseno
BellaSeno GmbH 是一家通过 ISO 13485 认证的 MedTech 公司,该公司使用增材制造技术开发可吸收胸部和乳房植入物支架。Bellaseno 人工智能驱动的3D打印-增材制造设施中以非接触方式生产的多孔聚己内酯植入物。在漏斗胸和乳房手术中,需要一种安全替代当代异体材料和手术技术的方法。拥有可再吸收的3D打印可定制植入物,留下患者自己的组织,是向前迈出的一大步。
几十年来,聚己内酯作为可吸收缝合材料一直用于医疗保健。一旦通过微创手术以压缩形式插入植入物,该结构就会展开,随后与通过吸脂术获得的患者自身脂肪组织进行移植。
在长达 5 年内,聚己内酯支架被脂肪细胞完全吸收并取代,不会在体内留下永久性异物残留物。这种支架引导的组织重建 (SGTR) 为硅胶或其他永久性植入物提供了有希望的替代品。
BellaSeno 已于2021 年发布了首次人体数据,证明其植入物能够伪装传统技术治疗无法重建的漏斗胸缺陷。
Fraunhofer基于 AI 重建患者特定的陶瓷指关节植入物
Fraunhofer MEVIS 和Fraunhofer IWM 开发了一个模型,在此基础上可以从二维的X射线数据创建受损关节的三维立体模型。这将消除成本密集和压力大的CT扫描诊断程序。
开发的三维模型还通过了仿真的进一步验证,以模拟单独调整的植入物的生物力学性能。在这项工作的基础上,Fraunhofer IAPT 首先创建指关节植入物的初始设计,然后训练AI算法,目的是根据可用的模拟数据自动生成单个植入物设计。
Fraunhofer ITEM 与Fraunhofer IWM 和Fraunhofer IKTS 一起负责对植入物特性进行持续验证,针对指关节植入物材料和要求开发新的体内模型。为了确保从一开始就可快速转移到临床和工业应用中,Fraunhofer旗下的这几家研究所共同努力,为其流程编制跨机构、符合标准的数字文档。这项研究工作将创建一个基于人工智能开发个性化植入物认证合规评估中心,这在全球范围内是独一无二的。
Fraunhofer基于人工智能的全自动3D打印眼眶植入物
Fraunhofer IAPT 与位于德国汉堡的另外两家高校合作,在 DigiMed 项目中开发了一种基于人工智能的全自动工艺,用于生产个性化眼眶植入物。通过3D打印以超薄钛板形式存在的植入物,在临床实践中用于治疗眼眶损伤。人工智能算法不仅会显着加快3D打印眼眶植入物的生产,还会显着优化成本和质量。
除了时间优化之外,Fraunhofer IAPT 建立了基于患者特定面部外科植入物增材制造的医疗技术数字价值链,研究结果主要证明了将完整的流程链整合到日常临床实践中的可能性。通过消除符合流程优化的手动设计,生产时间可以从九天减少到三天。
未来,Fraunhofer IAPT 开发的基于 AI 人工智能的工作流程可以治疗更多的骨损伤,该团队已经表明,该方案可以在符合 MDR 监管要求的同时整合到医院或制造企业中。
DigiMed研究项目建立了患者专用面部外科植入物增材制造医疗技术数字价值链, 该项目旨在通过个性化调整的植入物,特别是眼眶底植入物,实现患者护理的可持续改善。
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联接世赛 l 多省市职业技能大赛官方指定3D打印设备,赋能“未来卓越工程师”培养-金属3D打印工厂
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联接世赛 l 多省市职业技能大赛官方指定3D打印设备,赋能“未来卓越工程师”培养
| 3DScienceValley · 2023/05/25
高质量发展需要高技能人才。新时代下,产业结构升级驱动就业结构变迁,对创新型、应用型、技能型人才提出了新的需求。
INTAMSYS 远铸智能一直以来高度关注与支持职业教育和技能人才的培养,通过提供教育行业所需的高性能材料3D打印设备及增材制造解决方案,提升青年师生破解现实工业场景难题的实践能力。
在近期落下帷幕的各省市职业技能大赛中,远铸智能FUNMAT系列3D打印机成为增材制造与CAD机械设计赛事官方指定赞助用机,为大赛提供有力支持。
广东省第三届职业技能大赛
5月18日—21日,广东省第三届职业技能大赛集中项目比赛在深圳举行,来自全省各地市的524名能工巧匠将一展身手,展示新时代技能人才的风采。经过层层选拔,共有1058名选手脱颖而出进入总决赛。大赛共设置92个比赛项目,其中世界技能大赛项目63个,国赛精选项目28个,新职业赛项1个。
© 中国经济新闻网
根据广东省人社厅副厅长、一级巡视员杨红山介绍,广东省第三届职业技能大赛也是第二届全国技能大赛省选拔赛,力争培养选拔出最优秀选手参加第二届国赛和第47届世界技能大赛。
远铸智能在此次大赛中作为增材制造赛项设备支持商之一以及CAD机械设计赛项中唯一的设备支持商,提供比赛所需的3D打印设备和材料,并为参赛者提供一些专业的技术支持和咨询,以帮助他们更好地实现他们的想法和创意,得到了增材制造和CAD机械设计的两位赛项专家组组长以及广东省内各类院校的广泛认可,并被授予《设备设施支持单位》称号。
远铸智能赞助大赛所用的FUNMAT PRO 310和FUNMAT HT能实现桌面级大尺寸零件3D打印,出色的打印稳定性,可以适配丰富的材料系统,具有出色的物理性能和表面效果。其中FUNMAT PRO 310作为远铸智能最新重磅推出的工业级性能、桌面级尺寸的3D打印机,专为工程师以及未来工程师们的创新应运而生,充分满足“未来卓越工程师”的需求,为赛事的成功举办提供有效助力。
上海市第一届职业技能大赛
4月22日,上海市第一届职业技能大赛在嘉定开幕,由上海市人民政府主办,市人力资源和社会保障局、嘉定区人民政府承办。上海市职业技能大赛在与世界技能大赛、全国职业技能大赛赛制相衔接的基础上,将带动各类行业竞赛、专项竞赛、基层岗位练兵和技能比武活动广泛开展。
© 上海市增材制造协会
此次远铸智能赞助的CAD机械设计项目是对参赛选手的识图、制图、建模和测试能力的综合考核,鼓励各职业学校培养出更适合未来工业、制造业所需的应用型技能人才。
远铸智能赞助大赛所需的3D打印设备和材料,并与现场与会的评委、老师、专家和同学们展开关于3D打印和增材制造的深度交流,进一步引发大家对于未来机械制造的深度思考和探索。
在这个数字化和信息化的时代,机械制造也需要与时俱进,利用各种新技术和工具来提高机械制造的质量和效率。增材制造能够大幅提升制造企业生产灵活性,为高度复杂、定制化的组件制造提供前所未有的设计自由度,同时也可以大大缩短制造周期,实现低成本小批量生产。
河北省第一届职业技能大赛
4月27日-29日,河北省第一届职业技能大赛成功举办,大赛由河北省人力资源和社会保障厅主办,唐山市人民政府承办。大赛共设置 71 个竞赛项目,共有来自全省各市区的639名选手参加,是目前河北省规格最高、项目最多、规模最大的综合性职业技能赛事。
其中“CAD机械设计”项目属于国赛项目,分为机械创新设计、装配设计及工程图、逆向工程、结构设计4个模块。设计完成的作品会直接用远铸智能桌面专业级FUNMAT HT设备完成3D打印以验证设计方案。
联接世界技能竞技舞台
根据《技能中国》所发表的《世界技能大赛引领中国职业技能竞赛发展》一文,世界技能大赛是全球最高层级的世界性职业技能赛事,代表了职业技能发展的世界先进水平,是当今世界地位最高、规模最大、影响力最大的职业技能赛事,被誉为“世界技能奥林匹克”,各成员在世界技能大赛上的成绩在一定程度上体现了该国家(地区)的产业发展水平。
© 技能中国
世界技能组织成立于1950年。2010年10月,中国加入世界技能组织,成为该组织第53个成员。我国自2011年起,已参加了6届世界技能大赛,共有215名选手在世界技能竞技舞台上与全球青年技能高手同台竞技。加入世界技能组织、参加世界技能大赛,拓宽了我国与世界很多国家和地区在技能领域的交流互鉴,技能“朋友圈”不断扩大。
在健全职业技能竞赛体系方面,我国在学习借鉴的基础上,结合我国工作实际,不断探索完善中国特色职业技能竞赛体系。近些年来,创新举办了中华人民共和国职业技能大赛。以世界技能大赛为引领、中华人民共和国职业技能大赛为龙头、全国行业职业技能竞赛和地方各级职业技能竞赛以及专项赛为主体、企业和院校职业技能比赛为基础的具有中国特色的职业技能竞赛体系得以建立。
如今,一系列省级技能大赛顺利落下帷幕,中华人民共和国第二届职业技能大赛(简称第二届全国技能大赛)将于2023年下半年在天津举办。期待各大专业院校代表团能获得好成绩,并奋力迎战明年在法国举办的第47届世界技能大赛。
参考资料:
世界技能大赛中国组委会官方网站:http://worldskillschina.mohrss.gov.cn/sszx/jqdt/index_2.shtml#pagetop
技能中国:
https://mp.weixin.qq.com/s/brBK04yqgmYI6kPIaURfeg
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六院11所某发动机首台3D打印一体化传力座与机架联合静试圆满成功-金属3D打印工厂
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六院11所某发动机首台3D打印一体化传力座与机架联合静试圆满成功
| 3DScienceValley · 2023/05/26
近日,中国航天科技集团有限公司六院11所力学与环境研究中心组织开展了某发动机首台3D打印一体化传力座与飞行机架联合静力试验,两个试验工况均一次顺利完成,两位“大力士”首次联手表现完美,“顽强”抵抗了高压高载荷,验证了一体化推力传递方案可行,为后续研制奠定了坚实基础。
该发动机为了实现结构布局紧凑、简化发动机与箭体的对接方式和提高发动机推质比,首次采用一体化方案,给燃气弯管赋予了传递发动机推力的重任,并采用3D打印技术进行产品加工。
设计方案验证提出了联合静试的要求。力学与环境研究中心高度重视,组织室内外专家与设计师多次开展技术讨论,不断升级迭代试验方案,最终联合橡塑技术研究中心攻克了大通径、高载荷的密封技术,设计了活塞式密封结构进行加载。
与传统方案相比,活塞式密封加载过程更符合产品实际受载状况,方案更加简洁,试验系统安装工作量减少80%以上,工装重量减少50%以上,同时消除了试验加载系统掉线或失压带来的产品受损可能。最终经过4天的连续奋战,圆满完成了零位和摇摆两个工况的试验验证。
左侧为传统方案,右侧为活塞式密封方案
本次试验不仅充分验证了结构设计、加工、试验三个首次方案的可行,将原本近1个月的试验周期压缩至4天,降低了工装费用,为发动机后续研制争取了宝贵时间。
来源:中国航天科技集团
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2022年中国LED驱动电源行业重点企业洞析:英飞特VS崧盛股份「图」-不锈钢3D打印工厂
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一、企业基本概况
1、行业定义
近年来,中国LED驱动电源产值持续保持占据全球首位。未来,LED照明行业海外市场需求仍有广阔空间,这将进一步拉升国内LED驱动电源制造产业的市场需求。LED驱动电源主要功能是将外界一次电能转换为LED所需二次电能,是影响LED照明灯具可靠性的重要部件,在LED整灯成本中占比约为 20%-40%不等(根据不同应用功率和应用场景占比不同),其质量的稳定性对LED照明灯具寿命起决定性作用。如何提高驱动电源的品质和性价比,已成为LED驱动电源企业的研发重心。
2、重点企业基本情况对比
英飞特主要从事 LED 驱动电源的研发、生产、销售和技术服务,致力于为客户提供高品质、高性价比的智能化LED照明驱动电源及其解决方案。
崧盛股份主要从事中、大功率LED驱动电源产品的研发、生产和销售业务,并结合产业链储备光伏逆变器、便携式移动电源等光伏储能相关产品及技术。现已形成“植物照明+工业照明+户外照明+专业照明”四大主要应用领域产品业务体系,是目前国内中、大功率LED驱动电源产品领域极具竞争力的供应商品牌之一。
LED驱动电源行业重点企业基本情况对比
资料来源:公司官网,华经产业研究院整理
二、行业重点企业发展历程对比
英飞特电子(杭州)股份有限公司成立于2007年9月5日,是在英飞特电子 (杭州) 有限公司的基础上整体变更设立,英飞特于2016年12月28日在深圳证券交易所挂牌交易。
深圳市崧盛电子股份有限公司于2016年12月26日由深圳市崧盛电子有限公司整体变更设立的股份有限公司。2021年6月在深圳证券交易所上市。
LED驱动电源行业重点企业发展历程
资料来源:公司官网,华经产业研究院整理
三、行业重点企业经营情况对比
1、企业总资产和净资产
从资产来看,2022年英飞特的总资产为27.5亿元;净资产达到16.6亿元,较上年增加了2.3亿元,同比增长16.4%;净资产的占比为60.4%。截至2022年底崧盛股份的总资产为16.3亿元,同比增长37.7%;净资产为8.5亿元,同比增长13.9%;净资产的占比为52.1%。
2016-2022年LED驱动电源行业重点企业资产统计图
数据来源:公司年报,华经产业研究院整理
2016-2022年LED驱动电源行业重点企业净资产增速对比图
数据来源:公司年报,华经产业研究院整理
2、企业营业收入和营业成本
从营收和营业成本来看,2022年英飞特实现营业收入为15.1亿元,较上年增加了0.9亿元,同比增长6.7%;2022年营业成本为12.8亿元,较上年增加了0.7亿元,同比增长5.1%。
2022年崧盛股份实现了营业收入为7.4亿元,同比下降32.4%;2022年营业成本为6.8亿元,同比下降29.3%。
2016-2022年LED驱动电源行业重点企业营业收入对比图
数据来源:公司年报,华经产业研究院整理
2016-2022年LED驱动电源行业重点企业营业成本对比图
数据来源:公司年报,华经产业研究院整理
相关报告:华经产业研究院发布的《2023-2029年中国LED驱动电源行业发展前景预测及投资战略规划研究报告》
3、企业营收结构
2022年英飞特的主要产品有LED电源、新能源相关产品和技术开发等,其中LED电源的营收占比为85.3%,在该企业主营产品中排名第1;崧盛股份的主要产品有LED驱动电源和其他业务等,LED驱动电源的营收占比为97.7%。
2022年LED驱动电源行业重点企业营业收入结构图
数据来源:公司年报,华经产业研究院整理
4、企业净利润
2022年英飞特实现归属于上市公司股东的净利润为2亿元,同比增长10.8%。2022年崧盛股份实现归属于上市公司股东的净利润为0.8亿元,同比下降39.6%。
2016-2022年LED驱动电源行业重点企业归属母公司净利润对比图
数据来源:公司年报,华经产业研究院整理
5、企业ROE
从盈利能力来看,2016-2021年期间,英飞特平均每年的加权平均净资产收益率为10.8%;崧盛股份(2018-2021年)平均每年的加权平均净资产收益率为42.4%。2022年,英飞特的加权平均净资产收益率较高,说明该企业在经营期单位净资产创造利润能力相对较强。
2016-2022年LED驱动电源行业重点企业加权平均净资产收益率对比图
数据来源:公司年报,华经产业研究院整理
6、企业研发投入对比
2022年英飞特和崧盛股份的研发费用分别为0.88亿元和0.65亿元,研发投入占营业收入的比例分别为5.81%和8.79%。比较2022年和2021年的研发投入增量,英飞特研发费用较上年增加0.1亿元,研发费用率较上年增加了0.31个百分点。2022年崧盛股份研发费用较上年增加0.15亿元,研发投入占营业收入的比例增加了4.25个百分点。
2021-2022年LED驱动电源行业重点企业研发投入金额统计图
数据来源:公司年报,华经产业研究院整理
四、重点企业LED驱动电源产品经营情况对比
1、LED驱动电源产品营业收入和营业成本
从各企业每年的LED驱动电源的营业收入来看,英飞特成绩较好。2022年英飞特的LED驱动电源实现营业收入12.89亿元,同比增长2.7%。2022年崧盛股份的LED驱动电源产品实现营业收入7.27亿元,同比降低33.8%。
2016-2022年英飞特VS崧盛股份LED驱动电源营业收入统计图
数据来源:公司年报,华经产业研究院整理
2022年英飞特在LED驱动电源产品上的营业成本为8.56亿元,同比增长0.6%。2022年崧盛股份在LED驱动电源产品上的营业成本为5.20亿元,同比下降36.1%。
2016-2022年英飞特VS崧盛股份LED驱动电源营业成本统计图
数据来源:公司年报,华经产业研究院整理
2、LED驱动电源产品毛利率
2022年英飞特在LED驱动电源产品上的毛利率为33.6%,较上年同期增加1.4个百分点。崧盛股份2022年在LED驱动电源产品上的毛利率为28.5%,较上年同期增加2.6个百分点。
2016-2022年英飞特VS崧盛股份LED驱动电源毛利率走势图
数据来源:公司年报,华经产业研究院整理
3、LED驱动电源产品产销、存量
英飞特2022年LED驱动电源的产销量分别为8691149 PCS和8873416 PCS,较上年同期分别减低了12.8%和6.3%;库存量为1820861 PCS,同比降低9.1%。崧盛股份2022年LED驱动电源的生产量为6835212个,销售量为7287996个,较上年减少了的40.9%和33.6%。
2016-2022年英飞特VS崧盛股份LED驱动电源产品产、销量统计图
数据来源:公司年报,华经产业研究院整理
2016-2022年英飞特VS崧盛股份LED驱动电源产品存量统计图
数据来源:公司年报,华经产业研究院整理
华经产业研究院通过对中国LED驱动电源行业海量数据的搜集、整理、加工,全面剖析行业总体市场容量、竞争格局、市场供需现状及行业典型企业的产销运营分析,并根据行业发展轨迹及影响因素,对行业未来的发展趋势进行预测。帮助企业了解行业当前发展动向,把握市场机会,做出正确投资决策。更多详细内容,请关注华经产业研究院出版的《2023-2028年中国LED驱动电源行业市场深度评估及投资策略咨询报告》。
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航空航天业中的的增材制造应用-金属3D打印工厂
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航空航天工业在每个阶段都要求质量——以精度、安全性和可靠性的严格要求为基础。随着客运量翻倍,以及减少对地球生态影响的压力比以往任何时候都大,航天和航空业的制造商必须满足21世纪航空的需求,特别强调制造轻质部件。然而,没有捷径可走,制造商不断探索的新方法,在更快的时间框架内设计和制造更多更轻的飞机,同时在任何飞机可以飞行之前获得严格的认证。
对轻量化部件的需求推动了对飞机部件制造方式的需求——例如,采用先进的复合材料或增材制造(AM)等新工艺。然而,任何新的设计都会给认证带来新的挑战,航空制造商通常会用自己的工作流程来解决设计认证障碍,但这不是一项小任务,可能需要大量的时间(有时是几个月),而且还不包括解决途中的任何错误。通过航空航天标准来确定获得认证所需的测试是一项费力而耗时的工作。随着工程和生产技术的进步使创新变得越来越容易,简化认证活动的需求是必然的。
AM的挑战
为了应对这些挑战,航空航天制造商越来越多地使用增材制造用不同材料(包括先进复合材料)制造轻质部件,这些部件无法使用传统工艺生产。利用增材制造最大限度地减少了材料的使用,因此减少了浪费,并减少了制造过程中的能源消耗。
利用增材制造设计轻量级部件需要一种生成式设计方法,使工程师能够完全重新思考现有结构,而不会受到部件和合并部件外观的先入为主的想法的限制。通过虚拟创建零件的模拟,它减少了物理试验的次数,而不消耗任何原材料。它还使工程师能够快速调整制造过程,直到实现有效的过程。
生成式设计已经从简单地创造数千种可能的CAD设计演变为作为工程“副驾驶”,根据部件的负载、设计包线和强度或刚度目标,快速设计轻量级部件,提供所需的工程性能。
△生成式设计可以作为工程用“副驾驶”,快速设计轻质零件
生成式设计的性能优势可能是显著的。其中一个例子是海克斯康为Tesat-Spacecom GmbH & Co. KG和TRUMPF在卫星支架上所做的工作,其中轻量化结构尤为重要,因为每增加一公斤就会产生高昂的太空运输成本。海克斯康技术被用于创造一个新的高度复杂的设计,实现了最大的轻量化结构,并完美地适应和设计了操作要求。通过生成式设计,他们重新设计了支架的几何形状,重量减少了55%,刚度增加了79%。对于这样的高精度应用,工艺模拟在补偿粉末床熔融(PBF)过程中引入的热力学问题方面起着重要作用。
创建虚拟打印,例如模拟制造过程,可以减少物理试验的次数,因此对原材料的使用没有要求。只需在计算机上打印设计,如果设计失败,进行更改,直到流程正常。例如,赛峰集团使用Simufact Additive来虚拟开发和验证其PPBF生产的金属零件的增材制造过程,从而减少了物理迭代。
复合材料进一步增加了轻量化和创新潜力。工程师只需要数字工具来提供他们所需的答案,以确保零件按预期性能工作——这对于各向异性材料来说有点复杂,因为材料的微观结构使得材料的性能优于金属,但也使得预测零件在预期应用中的性能变得非常具有挑战性。得益于Hexagon与Stratasys (3D打印和先进制造服务的创新领导者)之间的合作,工程师现在可以访问其航空航天认可材料的详细模型以及航空航天打印机的工具路径,因此设计工程师可以使用它来模拟这些材料打印的部件的性能。
借助计算机辅助工程(CAE)工具,工程团队可以可靠地将机械加工的金属部件替换为轻质部件,充分利用这些增强聚合物的特性,同时避免昂贵的过度工程和材料使用。
使用诸如此类经过严格验证的材料行为模拟,航空航天制造商现在可以从对其材料性能的独特见解中受益,并将聚合物3D打印的好处带入高度监管的航空航天领域。对于大多数航空航天应用来说,需要更多地与数据和参与设计阶段的工程师本身建立联系,以加快设计过程,提供更优化的最终结果,并最终实现飞行认证。
航空增材制造的前景
增材制造用于制造高度优化的部件(如发动机部件)以提高可持续性的应用正在增长。对于大多数航空航天应用,增材制造团队需要与设计阶段的数据和工程师建立更多的联系,这样他们就可以验证工程性能,并最终更快地获得飞行认证。
例如,现在可以将制造设计(DfAM)的所有步骤连接在一起,这样工程师就可以优化零件拓扑并生成这些“仿生”几何形状所需的支撑结构,同时进行工艺调整和补偿变形。
△通过DfAM,工程师可以优化零件拓扑结构
然而,为了在航空航天使用和飞行准备方面取得进展,制造商需要连接更多的数据和人员,包括上下游,以验证制造设计,并确保它将提供有效的飞行部件,并具有所需的工艺保证和工艺可重复性。像“Nexus”这样的一些新型协作数字现实平台可使工程团队能够扩展DfAM解决方案为该行业带来的凝聚力,为有限元分析、过程分析和可追溯性提供“构建块”,因此制造商可以执行工程验证并更快地改进流程,从而在第一时间做成正确结果。因此,这节省了宝贵的时间和资源,同时更快地获得可持续航空和新机动性概念的认证。
来源:3D打印网
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【免费回看中】第三届陶瓷3D打印技术网络研讨会-金属3D打印工厂
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中国粉体网讯 聚焦陶瓷3D打印技术的最新研究进展,探讨面临的部分问题、挑战及可行的解决方案,展望陶瓷3D打印技术的未来发展方向。中国粉体网旗下粉体公开课平台举办第三届陶瓷3D打印技术网络研讨会。邀请了深圳大学的陈张伟教授和中国科学院福建物质结构研究所的王剑磊高级工程师带来精彩报告。
以下为精彩内容展示:
报告题目:基于粉体的陶瓷浆料3D打印技术
报告人:陈张伟 教授 深圳大学
报告题目: 陶瓷3D打印的技术发展及其应用
报告人:王剑磊 高级工程师 中国科学院福建物质结构研究所
欢迎大家点击下方链接观看!
【免费回看中】第三届陶瓷3D打印技术网络研讨会 – 粉体公开课 (cnpowder.com.cn)
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2023年中国半导体量测设备行业发展现状及趋势分析,国产量测设备将迎来弯道超车的机会「图」-不锈钢3D打印工厂
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一、行业综述
半导体过程控制设备包括检测设备、量测设备和过程控制设备,广义的半导体量测设备包括了Inspection和Metrology两大环节。半导体检测设备包括了异物缺陷、气泡缺陷和颗粒缺陷,而半导体量测设备主要包括光刻套刻偏移量、薄膜膜厚和三维形貌。检测指在晶圆表面上或电路结构中。量测指对被观测的晶圆电路上的结构尺寸和材料特性做出的量化描述,如薄膜厚度、关键尺寸、刻蚀深度、表面形貌等物理性参数的量测。
过程控制设备分类及占比情况
资料来源:公开资料,华经产业研究院整理
二、政策环境
全球半导体化学品市场主要被欧美和日韩企业占据,但随着电子产业向中国转移、美国对中国半导体产业的封锁和国内配套产业链的完善,未来不断实现进口替代是国内半导体产业的趋势所向。国家近年对半导体产业的支持力度,以及下游产能扩张,推动国内半导体产业链迎来了高速发展的历史机遇。
中国半导体行业相关政策梳理
资料来源:政府公开报告,华经产业研究院整理
相关报告:华经产业研究院发布的《2023-2029年中国半导体量测设备行业市场全景评估及投资策略咨询报告》
三、产业链
国家将数字经济作为核心发展战略之一,半导体作为新一代信息技术的核心,是数字经济时代基石。要抓住新一轮科技和产业革命机遇,离不开半导体产业的发展。半导体行业经济体量巨大,是由上游支撑产业、中游制造产业和下游应用产业构成。尤其是下游应用领域不断拓宽。
半导体量测设备产业链
资料来源:公开资料,华经产业研究院整理
四、行业发展现状
1、全球半导体设备销售额
随着信息技术逇快速发展,全球对于半导体的需求急速增加,全球半导体设备销售额快速增长。据统计2022年销售额达到1076亿美元,同比增长4.87%。未来对于半导体的需求将进一步增加,销售额将会持续稳定增长。
2017-2022年全球半导体设备销售额及增速情况
资料来源:公开资料,华经产业研究院整理
2、全球半导体检测和量测设备市场情况
全球半导体检测和量测设备市场规模逐年增长,据统计,2020年市场规模达76.5亿美元,同比增长20.09%,2016年市场规模为47.6亿美元,增长幅度达60.71,2016年到2020年复合增长率为12.59%。
2016-2020年全球半导体检测和量测设备市场情况
资料来源:公开资料,华经产业研究院整理
3、中国半导体设备销售额
2022年全球半导体设备销售额1076.4亿美元,同比增长4.9%。分地区看,中国大陆半导体设备销售额282.7亿美元同比减少4.6%,占全球份额26.3,连续三年成为全球最大半导体设备市场。
2017-2022年中国半导体设备销售额及增速情况
资料来源:公开资料,华经产业研究院整理
4、中国半导体检测和量测设备市场情况
中国半导体检测和量测设备市场规模逐年增长,据统计,2020年市场规模达21亿美元,同比增长24.26%,2016年市场规模为7亿美元,增长幅度达60.71,2016年到2020年复合增长率为12.59%。
2016-2020年中国半导体检测和量测设备市场情况
资料来源:公开资料,华经产业研究院整理
5、设备销售份额
半导体测量设备中纳米图形晶圆缺陷检测设备销售额最高有18.9亿美元,占比为24.7%,其次是掩膜版缺陷检测设备销售额为8.6亿美元,占比11.3%,销售额第三的为关键尺寸量测设备,市场份额为7.8亿美元,占比10.2%。
半导体测量设备细分市场销售额情况
资料来源:公开资料,华经产业研究院整理
五、市场竞争格局
半导体量测设备格局较为集中,科磊半导体(KLA)一家厂商市占率超过50%,CR5为82.4%。主要是美系制造设备占比较高,而KLA在光学检测和软件建模等方面具备较大的技术优势;而另外一方面,量测设备需要与不同的工艺设备配套,对于线上良率提升来说重要性更加明显,导致了行业集中度更高。
半导体量测设备竞争格局
资料来源:公开资料,华经产业研究院整理
六、行业发展趋势
受益于国内半导体产业链的快速发展和供应链自主可控要求,参考KLA公司的成长之路,国内量测设备国产化需要率先在特定领域突围,在细分市场建立客户优势之后,开启横向和纵向扩张。随着工艺不断进步,产品制程节点越来越多,生产成本呈指数级提升,检测和量测设备在灵敏度、准确性、稳定性、吞吐量等指标上进一步提升。随着技术know-how得以解决,预计未来国产量测设备的行业将迎来弯道超车的机遇。
华经产业研究院通过对中国半导体量测设备行业海量数据的搜集、整理、加工,全面剖析行业总体市场容量、竞争格局、市场供需现状及行业典型企业的产销运营分析,并根据行业发展轨迹及影响因素,对行业未来的发展趋势进行预测。帮助企业了解行业当前发展动向,把握市场机会,做出正确投资决策。更多详细内容,请关注华经产业研究院出版的《2023-2029年中国半导体量测设备行业市场全景评估及投资策略咨询报告》。
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2023年中国游戏直播行业发展现状及趋势分析,技术的不断发展,潜在用户和市场广度不断扩大「图」-不锈钢3D打印工厂
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一、行业综述
1、定义
网络游戏直播产业是指以游戏内容为载体,以主播或选手自己玩游戏的操作技术和解说为手段,通过直播平台的播放,依靠商家在平台投放广告,观众刷礼物等方式进行盈利所形成的一个和网络游戏、直播平台息息相关的产业。
各游戏直播平台比较
资料来源:公开资料,华经产业研究院整理
2、发展历程
游戏直播历经从萌芽期——增长期——爆发期——成熟期,目前竞争格局稳定。由于游戏直播依托于竞技类网游产生内容的属性,我们可以将游戏直播广义地理解为网络游戏的”衍生品”,游戏直播的发展受到网游发展的驱动和支撑。
中国游戏直播行业发展历程
资料来源:公开资料,华经产业研究院整理
二、行业背景
1、政策环境
中国网络直播用户规模达到7.16亿人,在全体网民中渗透率达到68.1%,直播已成为互联网产业重要的组成部分。近年来,政府部门对直播行业的监管也逐渐加强,密集出台了多个政策法规,对网络直播中存在的相关问题进行规范保护网络直播用户尤其是未成年用户的权益和身心健康。
中国游戏直播行业相关政策梳理
资料来源:政府公开报告,华经产业研究院整理
2、社会环境
据统计,截至.2022年12月,我国网民规模为10.67亿,较2021年12月新增网民3549万,互联网普及率达75.6%,较2021年12月提升2.6个百分点。网民规模的逐年攀升,对网络视听的需求也将越来越高。
2018-2022年中国网民规模及互联网普及率情况
资料来源:公开资料,华经产业研究院整理
相关报告:华经产业研究院发布的《2023-2028年中国游戏直播行业发展前景预测及投资战略咨询报告》
三、产业链
游戏直播产业链上游依靠内容版权方提供游戏、赛事、IP版权的授权,通过游戏直播平台将内容输出给用户,国家监管部门对游戏直播内容进行规范化管理和监督,维护健康的网络环境,同时,游戏直播平台还可以通过品牌赞助、商务合作等方式获得营销赞助及业务合作,对游戏进行推广的同时游戏直播平台也不断发展起来。
游戏直播产业链
资料来源:公开资料,华经产业研究院整理
四、行业发展现状
1、网络直播用户
根据中国互联网络信息中心发布的《中国互联网络发展状况统计报告》显示,截止2022年6月我国网络直播用户规模达到了7.16亿,占网民整体的68.1%。
2017-2022年中国网络直播用户规模及增速情况
资料来源:公开资料,华经产业研究院整理
2、中国游戏直播行业市场规模
近年来中国互联网的快速发展也催生了巨大的游戏直播行业市场,游戏直播市场规模得到长足的发展。据统计,2021年中国游戏直播市场规模达到948亿元,同比增长11.79%,2018年到2021年复合增长率为26.35%,预计2022年市场规模将达到1108亿元。
2018-2022年中国游戏直播行业市场规模及增速情况
资料来源:公开资料,华经产业研究院整理
3、中国游戏直播行业用户规模
据统计,2021年中国游戏直播用户规模达到3.74亿人,同比增长7.16%,2018年到2021年复合增长率为13.175%,预计2022年市场规模将达到3.82亿人。
2018-2022年中国游戏直播行业用户规模及增速情况
资料来源:公开资料,华经产业研究院整理
4、各平台游戏主播数量
随着直播行业的兴起,各个平台的游戏主播都在迅速增加,据统计,2021年快手平台的游戏主播数量最多有621万人,其次是虎牙数量有235万人。
2021年各平台游戏主播数量统计情况
资料来源:公开资料,华经产业研究院整理
五、市场竞争格局
中国游戏主播行业竞争格局中,第一梯队为虎牙、斗鱼、抖音直播;第二梯队为哔哩哔哩、企鹅电竞、快手直播、西瓜视频等;第三梯队为游拍直播、CC直播等。
资料来源:公开资料,华经产业研究院整理
六、行业发展趋势
首先,基于AI推荐算法的智能匹配将是游戏直播平台的重要发展方向,这一方向是目前游戏直播平台竞争的关键所在,智能匹配算法赋予了平台更强的用户粘性,为其在高度分众化时代快速定位到核心用户群体提供了强大的工具。同时,直播平台通过智能推荐算法还可以结合已有数据,逐渐完善并优化策略,积累用户数据,从而为用户带来真正符合口味的直播内容,做到个性化的推荐,提升用户留存率。
其次,游戏直播平台发展期间,还将面临内容创造的挑战,粗制滥造充斥着市场,如何保障用户对内容的偏爱和要求将是平台考验之一。基于此,原创和高品质内容将是游戏直播平台核心优势。平台可以以良好的内容专业性和深度为核心竞争战略,针对具体的用户细分市场开展个性化的内容供给和服务,保证游戏直播平台在未来能够持续、稳健地成长。
最后,直播平台实现盈利和收入增长也将面临许多挑战,如最高的礼物价值设置、贡献值计算等。可以考虑独家版权导入的买卖单模式或是平台增加变现渠道,例如医疗、教育、电商等,结合平台现有的游戏直播模式实现名人主播和平台互相帮助的共赢。
华经产业研究院通过对中国游戏直播行业海量数据的搜集、整理、加工,全面剖析行业总体市场容量、竞争格局、市场供需现状及行业典型企业的产销运营分析,并根据行业发展轨迹及影响因素,对行业未来的发展趋势进行预测。帮助企业了解行业当前发展动向,把握市场机会,做出正确投资决策。更多详细内容,请关注华经产业研究院出版的《2023-2028年中国游戏直播行业发展监测及市场发展潜力预测报告》。
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2023年中国即时配送行业发展现状及趋势分析,智能技术加持,打造多点全链数智化运营系统「图」-不锈钢3D打印工厂
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一、行业综述
1、定义
即时配送,即需求方基于不同服务场景提出即时配送需求,由服务平台负责统一进行分流派送并在规定时间和地域内完成订单,从而完成“端到端”的配送链条。
传统快递与即时配送区别
资料来源:公开资料,华经产业研究院整理
2、发展历程
即时配送行业从一开始业务只满足外卖餐饮配送需求到如今订单品类多元化发展的发展现状经历了三个阶段,行业得到长足的发展。人们对即时配送业务的需求也在不断增加,行业不断走向成熟,即时配送市场进入稳定增长阶段。
即时配送行业发展历程
资料来源:公开资料,华经产业研究院整理
二、行业背景
1、政策环境
以2020年为起点,我国政府加强对互联网平台进行监管约束,提出“营造竞争有序开放包容发展环境,降低市场进入壁垒”及“加强反垄断执法与行业监管统筹协调,使全社会共享平台技术进步和经济发展成果,实现平台经济整体生态和谐共生和健康发展”等内容。在面向平台经济的监管政策密集发布背景下,平台基于信息资源的垄断优势将被打破,多种消费途径有望发力,第三方即时配送服务商将基于自身多样化服务能力获益于更加开放的政策环境。
即时配送行业相关政策梳理
资料来源:政府公开报告,华经产业研究院整理
2、社会环境
改革开放后,国家快速发展,经济实力得到长足的进步,人民的生活水平逐渐提高。据统计,人均可支出从2016年的23821元增长至2021年的35128元,增长幅度35.13%。人均消费支出从2016年的17111增长至2021年的24100元,增长幅度40.85%。
2016-2021年中国人均可支出和消费支出情况
资料来源:公开资料,华经产业研究院整理
相关报告:华经产业研究院发布的《2023-2029年中国即时配送行业市场发展现状及投资策略咨询报告》
三、产业链
即时配送行业产业链主要分为三个环节,上游为下单的消费者或商户,中游环节为即时配送平台和配送员,下游环节为将上游用户所需要配送的物品送到下游用户手中。即时配送在发展过程中逐渐形成高时效性(小时级、分钟级).狭地域、高离散、单一配送链条以及服务场景丰富的特点。
即时配送行业产业链
资料来源:公开资料,华经产业研究院整理
四、行业发展现状
1、中国即时配送服务行业订单规模
据统计,2021年即时配送服务行业订单规模为279亿单,受疫情恢复影响,即时配送服务市场回暖,同比增速为32.9%。未来随着即时配送服务行业向全场景、全距离、全时段方向发展,并加速成为本地消费的基础服务设施,预计2022年,即时配送服务行业订单规模将达到380.7亿单,行业整体仍处于快速发展路线上。
2017-2022年中国即时配送服务行业订单规模
资料来源:公开资料,华经产业研究院整理
2、中国即时配送服务行业用户规模
中国即使配送服务行业用户规模也在逐年攀升,据统计用户规模由2017年的3.9亿人增长至2021年的6.3亿人,增长幅度接近100%,复合增长率为 12.74%,2021年同比增长23.53%。预计截至2022年用户规模将达到7.5亿人。
2017-2022年中国即时配送服务行业用户规模
资料来源:公开资料,华经产业研究院整理
3、消费者即时配送服务使用频次
在即配行业发展驱动力呈现多极化的趋势之下,消费者对于即时配送服务的依赖度进一步提升。据统计,近25%的消费者每月使用即配服务达10次以上,而每月至少使用一次即配服务的消费者已超90%。
2022年消费者即时配送服务使用频次分布
资料来源:公开资料,华经产业研究院整理
五、重点企业分析
顺丰同城与顺丰速运在各业务板块上发挥协同效应,深度整合“同城生态+战略布局”,同城为速运补足了最后一公里服务,在扩大配送网络、实现网络和规模化效应的同时,还能为骑手增加创收机会。2021年顺丰速运营收为81.7亿元,同比增长68.8%,增长势头迅猛。
2018-2021年顺丰速运营收及增速情况
资料来源:公开资料,华经产业研究院整理
六、行业发展趋势
1、生态多元:即时配送B端和C端全面升级,形成消费——配送生态圈
随着新零售模式对于传统零售和生活服务的改变,以及越来越多的即时配送服务商正在完善基础设施以及私域流量,未来将形成消费场景闭环生态圈,即配行业在B端和C端都将趋于多元化。
2、数智即配:智能技术加持,打造多点全链数智化运营系统
一方面,随着即时配送需求的高涨,用户数量和订单数量不断增加对平台的运营和管理能力提出挑战;另一方面,由于逐渐上涨的人力成本以及出于对配送员安全等因素的人本考虑,SaaS、人工智能、AIOT与无人配送对于行业的赋能效果值得关注。
华经产业研究院通过对中国即时配送行业海量数据的搜集、整理、加工,全面剖析行业总体市场容量、竞争格局、市场供需现状及行业典型企业的产销运营分析,并根据行业发展轨迹及影响因素,对行业未来的发展趋势进行预测。帮助企业了解行业当前发展动向,把握市场机会,做出正确投资决策。更多详细内容,请关注华经产业研究院出版的《2023-2029年中国即时配送行业市场深度评估及投资策略咨询报告》。
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