3D 打印的未來(lái)——需要考慮的六個(gè)因素

過(guò)去的一年向制造業(yè)和供應(yīng)鏈的人們展現(xiàn)了，3D打印——或增材制造(AM)——正在成為一種嚴(yán)肅而成熟的制造技術(shù)，不僅適用于原型，也適用于中小型系列。以下是我們認(rèn)為將對(duì)3D打印行業(yè)以及2022年及以后使用該技術(shù)的人產(chǎn)生重大影響的六個(gè)關(guān)鍵趨勢(shì)。

01. 新時(shí)代:更大、更快、更便宜

3D打印/AM技術(shù)正在迅速發(fā)展，它們變得更大、更快、更便宜。對(duì)滿足末端部件所需性能的專(zhuān)用材料的需求不斷上升，將繼續(xù)推動(dòng)可選材料的范圍和類(lèi)型的發(fā)展。新一代打印機(jī)的關(guān)鍵，尤其是工業(yè)級(jí)解決方案，是他們處理更廣泛的先進(jìn)材料的能力，因?yàn)檫@為企業(yè)打開(kāi)了一扇門(mén)，從AM他們以前無(wú)法受益。

盡管機(jī)器成本仍然很高，但印刷速度的提高正在壓低零件價(jià)格。隨著越來(lái)越多的企業(yè)轉(zhuǎn)向3D打印，這些進(jìn)步將會(huì)加速。隨著雙擠壓等工藝的發(fā)展，3D打印的多功能性正在增長(zhǎng)，我們看到3D打印在更廣泛的行業(yè)中得到吸收。另一個(gè)可能顯著推動(dòng)發(fā)展的趨勢(shì)是不使用支持結(jié)構(gòu)的打印，這再次擴(kuò)大了AM可以提供的應(yīng)用范圍。在我們看來(lái)，節(jié)省成本和時(shí)間的潛力很大。

02. AM是一種集成供應(yīng)鏈方法嗎

為了實(shí)現(xiàn)利益最大化，制造商不僅需要大量的打印機(jī)，還需要材料，更重要的是，需要與其他行業(yè)專(zhuān)業(yè)人士的聯(lián)系。此外，不同系統(tǒng)之間的互操作性對(duì)于最大化3D打印的潛力變得越來(lái)越重要。生產(chǎn)和后處理的自動(dòng)化以及集成可用性將是2022年及以后的一個(gè)重要趨勢(shì)。

AM可以提供一種全新的供應(yīng)鏈方法，作為整體和安全平臺(tái)的一部分，將各個(gè)步驟組合成一個(gè)流程，從概念到材料、數(shù)字庫(kù)存、生產(chǎn)和交付。隨著制造商努力實(shí)現(xiàn)工業(yè)4.0，提供完全自動(dòng)化但安全的平臺(tái)的服務(wù)將推動(dòng)這一變化向前發(fā)展。

03. 從個(gè)人伙伴關(guān)系到生態(tài)系統(tǒng)

伙伴關(guān)系可以創(chuàng)造互利和協(xié)同效應(yīng)，為終端客戶帶來(lái)更大的產(chǎn)品。在3D打印中，這已被證明是大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)的主要推動(dòng)者。然而，在2022年，我們看到有必要進(jìn)行更全面的合作。標(biāo)準(zhǔn)必須一起制定，打印機(jī)和后處理系統(tǒng)應(yīng)該能夠一起工作;收集到的生產(chǎn)數(shù)據(jù)可以改進(jìn)打印機(jī)和材料。

從我們自己的角度來(lái)看，密切合作對(duì)實(shí)現(xiàn)最佳解決方案至關(guān)重要。建立一個(gè)全球服務(wù)提供商、材料生產(chǎn)商和印刷廠相互聯(lián)系的生態(tài)系統(tǒng)是構(gòu)建更好服務(wù)的下一步。只有緊密的合作和永久的交流，我們才能為客戶提供最好的解決方案。

04. 安全和質(zhì)量保證是AM工業(yè)化的一部分

3D打印繼續(xù)改變著今天的工業(yè)，隨著公司越來(lái)越多地采用該技術(shù)滿足他們的需求，從而產(chǎn)生了一個(gè)更集成的生產(chǎn)環(huán)境。然而，對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)，公司必須確保他們的3D打印零件將滿足必要的質(zhì)量要求。此外，數(shù)據(jù)所有權(quán)將發(fā)揮關(guān)鍵作用。知識(shí)產(chǎn)權(quán)需要掌握在正確的人手中。我們相信，數(shù)據(jù)管理將是一個(gè)巨大的話題向前發(fā)展。

從我們自己的角度來(lái)看，在質(zhì)量保證方面，我們仔細(xì)選擇生產(chǎn)伙伴，檢查他們的能力，確?？芍貜?fù)的適合用途的零件。還需要采取進(jìn)一步的步驟，以確保設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)保存在正確的人手中。此外，我們通過(guò)加密數(shù)據(jù)來(lái)加強(qiáng)制造參數(shù)，因此部件只能按要求的數(shù)量和材料生產(chǎn)。通過(guò)收集和分析生產(chǎn)數(shù)據(jù)，可以快速發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，改進(jìn)過(guò)程，確保所有的質(zhì)量要求得到滿足。

05. 建立有彈性的供應(yīng)鏈

是的，我們知道，這個(gè)問(wèn)題已經(jīng)討論過(guò)幾次，它是2020年和2021年的主要問(wèn)題之一，但我們認(rèn)為，供應(yīng)鏈中斷將持續(xù)到今年，并可能持續(xù)更長(zhǎng)時(shí)間。2019冠狀病毒病、跨境貿(mào)易爭(zhēng)端等地緣政治問(wèn)題，甚至是船只卡在蘇伊士運(yùn)河等不可預(yù)見(jiàn)的事件，都顯示出供應(yīng)鏈的脆弱性。

3D打印在過(guò)去已經(jīng)被用來(lái)解決這些問(wèn)題，我們預(yù)計(jì)它的使用將會(huì)增加。隨著供應(yīng)鏈的去中心化和按需生產(chǎn)靠近消費(fèi)者地點(diǎn)，該技術(shù)使供應(yīng)鏈變得更短、更強(qiáng)、更有彈性。

實(shí)體庫(kù)存是任何供應(yīng)鏈中的薄弱環(huán)節(jié)，而零部件可以數(shù)字化儲(chǔ)存，而不是在實(shí)體倉(cāng)庫(kù)中，這一事實(shí)消除了存儲(chǔ)和運(yùn)輸成本。有了數(shù)字倉(cāng)庫(kù)，一旦一個(gè)零件被訂購(gòu)，它可以根據(jù)位置、能力和產(chǎn)能自動(dòng)發(fā)送到最佳的配件，最合適的生產(chǎn)伙伴。零件可以在任何地方生產(chǎn)。隨時(shí)減少物流中的CO?，提高供應(yīng)鏈的彈性。

06. 推動(dòng)可持續(xù)發(fā)展

終端客戶的需求、官方法規(guī)甚至道德責(zé)任，都使可持續(xù)的生產(chǎn)和供應(yīng)鏈變得越來(lái)越必要。這種趨勢(shì)也出現(xiàn)在3D打印中，在合適的用例中，它可以減少生產(chǎn)過(guò)程中的浪費(fèi)。通過(guò)專(zhuān)門(mén)為3D打印設(shè)計(jì)一個(gè)零件，它可以大大減少末端零件的重量，從而減少生產(chǎn)所需的材料。此外，如前所述，當(dāng)使用3D打印作為按需和去中心化數(shù)字倉(cāng)庫(kù)的一部分時(shí)，它可以減少庫(kù)存零件的數(shù)量和相關(guān)廢物，以及運(yùn)輸過(guò)程中的CO?排放。

展望未來(lái)，我們?cè)O(shè)想3D打印將越來(lái)越多地作為公司可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的一部分。為了進(jìn)一步提高技術(shù)的可持續(xù)性，必須降低生產(chǎn)過(guò)程中的能源消耗，我們已經(jīng)看到了這方面的巨大進(jìn)步。此外，我們看到可持續(xù)的3D打印材料的增長(zhǎng)，如可回收、可重復(fù)使用和生物降解塑料。