來源:Materialise 2020年,我們將慶祝Materialise成立30周年。在過去的三十年中,我們看到3D打印從一種只能勉強打印基本幾何形狀的新生技術(shù),發(fā)展成一項能夠改變各個行業(yè)并挑戰(zhàn)傳統(tǒng)制造工藝的革命性技術(shù)。我們以三十年3D打印經(jīng)驗為基礎(chǔ),展望2020年定義行業(yè)的主題和趨勢。
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(zé)任。3D打印行業(yè)也同樣需要考慮技術(shù)對社會和環(huán)境的影響。這意味著,當(dāng)我們開發(fā)新的產(chǎn)品和技術(shù)來幫助客戶創(chuàng)造有意義的應(yīng)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(lǐng)導(dǎo)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?!?/font>
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(shù)?”,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(fēng)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(dāng)時它主要是一種原型制造技術(shù)。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(shù)。同時,3D打印技術(shù)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(shè)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(fēng)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(shù)相比,3D打印并不依賴規(guī)模效應(yīng),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(guān)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(fēng)險的工具。
3、為人工智能在增材制造中的應(yīng)用打下基礎(chǔ) 數(shù)據(jù)就是力量。隨著3D打印被越來越廣泛地應(yīng)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?!备笨偛眉孳浖靠偨?jīng)理Stefaan Motte說,“但是,在增材制造可以真正應(yīng)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?!?/font>
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(yù)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?,F(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?!眲?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(yīng)用,而且還激發(fā)了以前無法想象或?qū)崿F(xiàn)的全新應(yīng)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(shè)計方面的知識可以完美地結(jié)合在一起,創(chuàng)建鞋子、運動裝備和安全設(shè)備等新應(yīng)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(guān)心他們選擇的產(chǎn)品背后的制造過程?,F(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(dāng)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(dǎo)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(fù)雜。而且,我們當(dāng)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(zhì)量標(biāo)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(zhì)量標(biāo)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(dāng)下就開始對自動化后處理進行投資至關(guān)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(guān)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(yīng)用、應(yīng)用自動化后處理以及人工智能等技術(shù),為企業(yè)達成財務(wù)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)?!?/font> -Materialise CEO Fried Vancraen
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