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2020年的3D打印趨勢：可持續(xù)性、規(guī)模化和不確定
Materialise近日發(fā)布了2020年定義行業(yè)的主題和趨勢和展望。下面讓我們來看看有三十年3D打印基礎的企業(yè)，是如何看待行業(yè)未來的。
1、使3D打印更具可持續(xù)性
跨國公司的影響力越來越大，但隨之而來的是更大的責任。3D打印行業(yè)也同樣需要考慮技術對社會和環(huán)境的影響。這意味著，當我們開發(fā)新的產(chǎn)品和技術來幫助客戶創(chuàng)造有意義的應用時，可持續(xù)性需要成為首要的考慮因素。
從社會和環(huán)境的角度來看，3D打印已經(jīng)為企業(yè)提供了一種更加可持續(xù)的生產(chǎn)方式。3D打印通過分布式生產(chǎn)讓更多地區(qū)的人們受益，通過個性化護理改善人們的健康和福祉，并使更好的工作條件成為可能。同時，3D打印還可以通過大規(guī)模定制和優(yōu)化的物流來減少生產(chǎn)流程中的浪費。因此，許多人將3D打印視為幫助企業(yè)可持續(xù)經(jīng)營的積極力量。但這還遠遠不夠。
“3D打印可以并且需要做更多的事情，通過創(chuàng)新的方式來減少對社會和環(huán)境的影響。”創(chuàng)始人兼CEO Fried Vancraen說，“我很高興看到越來越多的行業(yè)領導者認識到這一點，并制定了減少能源消耗、增加回收粉末的使用量以及創(chuàng)建面向未來的工作場所的倡議。”
展望未來，我們面臨的問題并不是“3D打印是不是一種更具可持續(xù)性的制造技術?”，而是“我們怎樣做才能使3D打印更具可持續(xù)性?”
2、不確定性帶來的機會
面對不確定的經(jīng)濟形勢，制造企業(yè)，尤其是那些對需求波動更為敏感的行業(yè)，將更專注于降低成本和規(guī)避風險。在2000年代末期的經(jīng)濟危機期間，3D打印行業(yè)受到了沉重的打擊，因為當時它主要是一種原型制造技術。隨著企業(yè)削減研發(fā)投入，對原型制造的需求也降低了。
“今天的情況有所不同。”副總裁兼制造部總經(jīng)理Jurgen Laudus說，“ 3D打印不再僅僅是原型制造，它已經(jīng)成為制造終端產(chǎn)品的補充性技術。同時，3D打印技術已經(jīng)逐漸成熟，并贏得了越來越多的信任。如今，更多的企業(yè)通過3D打印在設計和制造上獲得了優(yōu)勢。因此，在經(jīng)濟形勢不確定的時期，3D打印不再代表成本和風險，而是機會。”
3D打印現(xiàn)在已用于批量生產(chǎn)，例如用于制造Hoya視覺模擬器的外殼
與傳統(tǒng)制造技術相比，3D打印并不依賴規(guī)模效應，它只需要很少的啟動資金。按需生產(chǎn)意味著對庫存的需求降低，而本地化生產(chǎn)可以減少關稅波動帶來的影響。
由于我們面臨著不確定的經(jīng)濟形勢，相信更多的制造企業(yè)將把3D打印作為降低成本和規(guī)避風險的工具。
3、為人工智能在增材制造中的應用打下基礎
數(shù)據(jù)就是力量。隨著3D打印被越來越廣泛地應用，更多的傳感器被用來更好地監(jiān)測3D打印流程，我們正在收集比以往更多的數(shù)據(jù)。
但是，能夠收集數(shù)據(jù)還遠遠不夠——我們需要讓數(shù)據(jù)幫助決策。
人工智能是一種功能極其強大的工具，可用于處理大量數(shù)據(jù)并從中獲得幫助決策的深入見解。但要做到這一點，需要的不僅僅是大量數(shù)據(jù)，還有對3D打印流程的深入理解。
“如今，已經(jīng)有人工智能推進3D打印的案例。”副總裁兼軟件部總經(jīng)理Stefaan Motte說，“但是，在增材制造可以真正應用人工智能之前，我們需要更好地理解定義3D打印流程的諸多參數(shù)和算法。這需要我們在研究、創(chuàng)新和跨行業(yè)合作上持續(xù)投入。”
只有真正了解3D打印流程，并從數(shù)據(jù)中找到使其變得更快速、更穩(wěn)定、更可預測的辦法，我們才能真正釋放人工智能在增材制造中的全部潛力。
4、全新的創(chuàng)新氛圍
近年來，3D打印在許多方面都取得了進步：更快的打印機、更多新材料和更多后處理選擇。現(xiàn)在，我們看到所有這些進步匯集起來，形成了令人振奮的創(chuàng)新氛圍。
“對于3D打印行業(yè)來說，這是個好消息。”創(chuàng)新總監(jiān)Kristel Van den Bergh說，“這些進步不僅讓我們可以通過改進生產(chǎn)流程來增強現(xiàn)有的應用，而且還激發(fā)了以前無法想象或實現(xiàn)的全新應用的開發(fā)。”
一個很好的例子是用于大規(guī)模定制的新型TPU材料。在之前的幾年中，我們雖然可以使用TPU進行打印，但是打印流程非常不穩(wěn)定，因此很難將其規(guī)模化。現(xiàn)在，HP的MJF打印機、巴斯夫的新型TPU材料以及Materialise在工藝和設計方面的知識可以完美地結合在一起，創(chuàng)建鞋子、運動裝備和安全設備等新應用，并將其付諸規(guī)模化生產(chǎn)。
3D打印機、軟件和材料的進步正在創(chuàng)造絕佳的機遇。在之前的幾年中，消費者可能并不了解或關心他們選擇的產(chǎn)品背后的制造過程。現(xiàn)在，他們對性能、美觀度的要求日益提升，對個性化過程的參與更加積極。3D打印是實現(xiàn)這一切的理想方式。在不久的將來，人們將能享受到之前從未想象過的產(chǎn)品。
5、投資自動化后處理
隨著企業(yè)擴大3D打印的規(guī)模，他們將越來越依賴自動化。但擴張的潛力受到后處理的限制，尤其是在當前后處理主要依靠人工操作的情況下。通過簡單地增加人員來擴大規(guī)模會導致成本和不確定性增加，并且不能保證可靠性。如果要擴大生產(chǎn)規(guī)模，唯一的辦法就是自動化后處理。
在大規(guī)模定制的情況下尤其如此。對于個性化的鞋子，不同的客戶可能需要不同的顏色，這會使流程變得更加復雜。而且，我們當前所說的“大規(guī)模定制”其總產(chǎn)量仍然是很低的。
“我們相信現(xiàn)在是開始自動化后處理的時候了。”CTO Bart Van der Schueren說，“在Materialise，我們一直在大力投資這些流程。我們最近的一個案例是將醫(yī)療3D打印中的整條清潔生產(chǎn)線進行了自動化，以確保達到最高的質量標準。”
CTO Bart Van der Schueren表示，類似Materialise醫(yī)療3D打印清潔生產(chǎn)線的自動化后處理流程，可確保達到最高的質量標準。
幸運的是，工業(yè)4.0以及它帶來的更強大的自動化能力，正在創(chuàng)造全新的方式來自動化后處理流程。這需要時間、精力和更多的投資，并且只有在3D打印規(guī)模擴大后，這些投資才能獲得回報。但這個回報是確信的，因此從當下就開始對自動化后處理進行投資至關重要。
2020年的3D打印
如果只能帶著一個詞進入2020年，那這個詞就是‘可持續(xù)性’。對可持續(xù)性的關注不僅僅在對環(huán)境和社會的影響。盡管未來的經(jīng)濟形勢充滿不確定性，但3D打印通過生產(chǎn)終端產(chǎn)品、開發(fā)新應用、應用自動化后處理以及人工智能等技術，為企業(yè)達成財務上的可持續(xù)性提供了機遇。這些趨勢將在2020年定義我們的行業(yè)。”
