幾十年來，增材制造技術(shù)(AM)，通常稱為3D打印，正在迅速發(fā)展。目前，3D打印技術(shù)正處于發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期，主要體現(xiàn)在以下四個(gè)方面。

1、增材制造技術(shù)提供了一種經(jīng)濟(jì)的方式來幫助公司適應(yīng)全球供應(yīng)鏈的挑戰(zhàn)。
2、增材制造技術(shù)使制造業(yè)更具有可持續(xù)性。
3、增材制造技術(shù)支持定制和個(gè)性化制造，包括在醫(yī)療和牙科的應(yīng)用。
4、增材制造技術(shù)能夠加速將創(chuàng)新產(chǎn)品推向市場(chǎng)。

Yoav Zeif，Stratasys的首席執(zhí)行官，進(jìn)一步討論了上述方面以及當(dāng)今3D打印的一些應(yīng)用。

Stratasys的首席執(zhí)行官，Yoav Zeif

1. 供應(yīng)鏈數(shù)字化

持續(xù)的Covid-19病毒揭示了復(fù)雜的全球供應(yīng)鏈的脆弱性，僅僅一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題也可能導(dǎo)致整個(gè)運(yùn)營(yíng)陷入停頓。例如，根據(jù)供應(yīng)鏈管理協(xié)會(huì)提供的數(shù)據(jù)可知，66%的供應(yīng)鏈專業(yè)人士在2020年的供應(yīng)鏈中經(jīng)歷了運(yùn)營(yíng)的中斷。

采用3D打印技術(shù)可以通過本地化生產(chǎn)和用軟件文件替換物理存儲(chǔ)的庫(kù)存實(shí)現(xiàn)數(shù)字化制造且設(shè)計(jì)可以按需迭代，能夠在產(chǎn)品的整個(gè)生命周期中為企業(yè)提供更強(qiáng)的控制力和敏捷性，并減少浪費(fèi)和風(fēng)險(xiǎn)。關(guān)鍵制造部件可以在現(xiàn)場(chǎng)打印，并且可以在需要的地方發(fā)送安全的數(shù)字文件。因此，倉(cāng)庫(kù)占地面積和物流需求能夠顯著減少。

2022年3月2日，西門子能源技術(shù)公司（siemens Energy）與蔡司工業(yè)質(zhì)量與研究（zeiss）合作推出 MakerVerse 3D打印數(shù)字平臺(tái)，填補(bǔ)備件供應(yīng)鏈缺口。

Agile通過收購(gòu)Tronix3D將能力擴(kuò)展到整個(gè)航空航天供應(yīng)鏈，以推動(dòng)產(chǎn)品更快交付和增強(qiáng)技術(shù)保證。

2. 可持續(xù)性

許多企業(yè)認(rèn)為環(huán)境問題是一個(gè)緊迫的問題。根據(jù)Forrester的報(bào)告“品牌與政治沖突”，氣候變化是消費(fèi)者認(rèn)為品牌應(yīng)該采取行動(dòng)的三大問題之一。世界各地的公司需要尋找優(yōu)化制造流程的方法，能夠減少能源消耗和浪費(fèi)，并增加對(duì)未來可持續(xù)性的關(guān)注。更嚴(yán)格的歐洲法規(guī)和美國(guó)立法正在進(jìn)一步推動(dòng)公司使用環(huán)保的生產(chǎn)方法。

人們已經(jīng)逐步意識(shí)到增材制造技術(shù)能夠通過減少能源消耗和浪費(fèi)實(shí)現(xiàn)保護(hù)環(huán)境的目標(biāo)。例如，與通過切割和處理材料為原理的計(jì)算機(jī)數(shù)控(CNC)加工相比，增材制造可以降低近90%的材料成本和浪費(fèi)，同時(shí)還能降低25%-50%的能耗。此外，由于可以近距離生產(chǎn)零件，因此運(yùn)輸要求也降低了，從而節(jié)省了燃料并減少了碳足跡。

此外，在航空航天和電動(dòng)汽車等運(yùn)輸行業(yè)，人們通過增材制造技術(shù)設(shè)計(jì)輕質(zhì)聚合物部件，在不影響耐用性和可靠性的前提下提高燃油經(jīng)濟(jì)性。飛機(jī)重量每減掉一磅，每年可節(jié)省14,000加侖燃料。

比利時(shí)建筑公司Kamp C在比利時(shí)佛蘭德斯地區(qū)3D打印了一整棟兩層樓、90平方米的低能耗房子。

南加州大學(xué)和瑞士聯(lián)邦理工學(xué)院（EPFL）的科學(xué)家已經(jīng)開發(fā)出可重復(fù)使用的平臺(tái)，大大減少FDM3D打印過程中浪費(fèi)的材料數(shù)量。

3. 個(gè)性化

在醫(yī)療保健領(lǐng)域，3D打印技術(shù)，為每位患者提供個(gè)性化的服務(wù)。3D打印中的新聚合物技術(shù)開辟了新的應(yīng)用，能夠大幅改善患者護(hù)理過程。

例如，使用增材制造快速開發(fā)假牙、牙冠、牙橋和植入物等牙科必需品能改善全球數(shù)百萬(wàn)人的生活質(zhì)量。3D打印也越來越多的應(yīng)用于術(shù)前計(jì)劃中，使用患者的組織模型或復(fù)制品模型使外科醫(yī)生更直觀的對(duì)手術(shù)過程進(jìn)行分析。通過使用個(gè)性化的3D打印組織模型來計(jì)劃復(fù)雜的手術(shù)并在手術(shù)本身之前進(jìn)行培訓(xùn)能夠縮短手術(shù)時(shí)間和恢復(fù)時(shí)間并提高手術(shù)成功率。

ProMade定點(diǎn)照護(hù)中心（ProMadePoC）為HSS復(fù)雜骨科解決方案設(shè)計(jì)和構(gòu)建的首批患者定制化解決方案已成功用于兩項(xiàng)復(fù)雜的關(guān)節(jié)重建手術(shù)。

煙臺(tái)山醫(yī)院完成3D打印輔助截骨矯形治療兒童肘內(nèi)翻畸形手術(shù)。

4. 更快的創(chuàng)新

各個(gè)公司都在不斷尋找獲得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的方法，每個(gè)公司都加快了創(chuàng)新的步伐。供應(yīng)短缺和勞動(dòng)力短缺的問題正在鼓勵(lì)各個(gè)公司在設(shè)計(jì)和開發(fā)過程中使用數(shù)字技術(shù)，以縮短將新產(chǎn)品推向市場(chǎng)所需的時(shí)間。

現(xiàn)在，隨著汽車制造商轉(zhuǎn)向電動(dòng)汽車領(lǐng)域，全新汽車從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)的時(shí)間要短得多。并且如今的3D打印系統(tǒng)能夠生產(chǎn)外觀和質(zhì)感幾乎與真實(shí)物品完全相同的零件，包括玻璃外觀以及皮革和木材等紋理。在疫情初期全球無數(shù)公司使用3D打印技術(shù)生產(chǎn)了數(shù)十萬(wàn)個(gè)面罩，為傳統(tǒng)生產(chǎn)線的加速生產(chǎn)爭(zhēng)取了關(guān)鍵時(shí)間。

倫敦大學(xué)學(xué)院（UCL）、圣地亞哥-德孔波斯特拉大學(xué)（USC）、MERLN技術(shù)啟發(fā)再生醫(yī)學(xué)研究所和制藥3D打印專家FabRx的研究人員采用容積式3D打印技術(shù)，在17秒內(nèi)成功地生產(chǎn)出含有撲熱息痛成分的藥片。

Agile Space Industries收購(gòu)TRONIX3D，加快太空火箭發(fā)動(dòng)機(jī)升級(jí)進(jìn)程。

Stratasys CEO說他相信全球制造業(yè)正處于拐點(diǎn)。在解決供應(yīng)鏈挑戰(zhàn)和能源效率需求的壓力越來越大的情況下，需要越來越多地探索 3D 打印以實(shí)現(xiàn)企業(yè)目標(biāo)。在接下來的一年和未來十年中，將看到使用 3D 打印來改善供應(yīng)鏈、更快地將創(chuàng)新推向市場(chǎng)并減少對(duì)環(huán)境的影響。

幾十年來，增材制造技術(shù)(AM)，通常稱為3D打印，正在迅速發(fā)展。目前，3D打印技術(shù)正處于發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期，主要體現(xiàn)在以下四個(gè)方面。

1、增材制造技術(shù)提供了一種經(jīng)濟(jì)的方式來幫助公司適應(yīng)全球供應(yīng)鏈的挑戰(zhàn)。
2、增材制造技術(shù)使制造業(yè)更具有可持續(xù)性。
3、增材制造技術(shù)支持定制和個(gè)性化制造，包括在醫(yī)療和牙科的應(yīng)用。
4、增材制造技術(shù)能夠加速將創(chuàng)新產(chǎn)品推向市場(chǎng)。

Yoav Zeif，Stratasys的首席執(zhí)行官，進(jìn)一步討論了上述方面以及當(dāng)今3D打印的一些應(yīng)用。

Stratasys的首席執(zhí)行官，Yoav Zeif

1. 供應(yīng)鏈數(shù)字化

持續(xù)的Covid-19病毒揭示了復(fù)雜的全球供應(yīng)鏈的脆弱性，僅僅一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題也可能導(dǎo)致整個(gè)運(yùn)營(yíng)陷入停頓。例如，根據(jù)供應(yīng)鏈管理協(xié)會(huì)提供的數(shù)據(jù)可知，66%的供應(yīng)鏈專業(yè)人士在2020年的供應(yīng)鏈中經(jīng)歷了運(yùn)營(yíng)的中斷。

采用3D打印技術(shù)可以通過本地化生產(chǎn)和用軟件文件替換物理存儲(chǔ)的庫(kù)存實(shí)現(xiàn)數(shù)字化制造且設(shè)計(jì)可以按需迭代，能夠在產(chǎn)品的整個(gè)生命周期中為企業(yè)提供更強(qiáng)的控制力和敏捷性，并減少浪費(fèi)和風(fēng)險(xiǎn)。關(guān)鍵制造部件可以在現(xiàn)場(chǎng)打印，并且可以在需要的地方發(fā)送安全的數(shù)字文件。因此，倉(cāng)庫(kù)占地面積和物流需求能夠顯著減少。

2022年3月2日，西門子能源技術(shù)公司（siemens Energy）與蔡司工業(yè)質(zhì)量與研究（zeiss）合作推出 MakerVerse 3D打印數(shù)字平臺(tái)，填補(bǔ)備件供應(yīng)鏈缺口。

Agile通過收購(gòu)Tronix3D將能力擴(kuò)展到整個(gè)航空航天供應(yīng)鏈，以推動(dòng)產(chǎn)品更快交付和增強(qiáng)技術(shù)保證。

2. 可持續(xù)性

許多企業(yè)認(rèn)為環(huán)境問題是一個(gè)緊迫的問題。根據(jù)Forrester的報(bào)告“品牌與政治沖突”，氣候變化是消費(fèi)者認(rèn)為品牌應(yīng)該采取行動(dòng)的三大問題之一。世界各地的公司需要尋找優(yōu)化制造流程的方法，能夠減少能源消耗和浪費(fèi)，并增加對(duì)未來可持續(xù)性的關(guān)注。更嚴(yán)格的歐洲法規(guī)和美國(guó)立法正在進(jìn)一步推動(dòng)公司使用環(huán)保的生產(chǎn)方法。

人們已經(jīng)逐步意識(shí)到增材制造技術(shù)能夠通過減少能源消耗和浪費(fèi)實(shí)現(xiàn)保護(hù)環(huán)境的目標(biāo)。例如，與通過切割和處理材料為原理的計(jì)算機(jī)數(shù)控(CNC)加工相比，增材制造可以降低近90%的材料成本和浪費(fèi)，同時(shí)還能降低25%-50%的能耗。此外，由于可以近距離生產(chǎn)零件，因此運(yùn)輸要求也降低了，從而節(jié)省了燃料并減少了碳足跡。

此外，在航空航天和電動(dòng)汽車等運(yùn)輸行業(yè)，人們通過增材制造技術(shù)設(shè)計(jì)輕質(zhì)聚合物部件，在不影響耐用性和可靠性的前提下提高燃油經(jīng)濟(jì)性。飛機(jī)重量每減掉一磅，每年可節(jié)省14,000加侖燃料。

比利時(shí)建筑公司Kamp C在比利時(shí)佛蘭德斯地區(qū)3D打印了一整棟兩層樓、90平方米的低能耗房子。

南加州大學(xué)和瑞士聯(lián)邦理工學(xué)院（EPFL）的科學(xué)家已經(jīng)開發(fā)出可重復(fù)使用的平臺(tái)，大大減少FDM3D打印過程中浪費(fèi)的材料數(shù)量。

3. 個(gè)性化

在醫(yī)療保健領(lǐng)域，3D打印技術(shù)，為每位患者提供個(gè)性化的服務(wù)。3D打印中的新聚合物技術(shù)開辟了新的應(yīng)用，能夠大幅改善患者護(hù)理過程。

例如，使用增材制造快速開發(fā)假牙、牙冠、牙橋和植入物等牙科必需品能改善全球數(shù)百萬(wàn)人的生活質(zhì)量。3D打印也越來越多的應(yīng)用于術(shù)前計(jì)劃中，使用患者的組織模型或復(fù)制品模型使外科醫(yī)生更直觀的對(duì)手術(shù)過程進(jìn)行分析。通過使用個(gè)性化的3D打印組織模型來計(jì)劃復(fù)雜的手術(shù)并在手術(shù)本身之前進(jìn)行培訓(xùn)能夠縮短手術(shù)時(shí)間和恢復(fù)時(shí)間并提高手術(shù)成功率。

ProMade定點(diǎn)照護(hù)中心（ProMadePoC）為HSS復(fù)雜骨科解決方案設(shè)計(jì)和構(gòu)建的首批患者定制化解決方案已成功用于兩項(xiàng)復(fù)雜的關(guān)節(jié)重建手術(shù)。

煙臺(tái)山醫(yī)院完成3D打印輔助截骨矯形治療兒童肘內(nèi)翻畸形手術(shù)。

4. 更快的創(chuàng)新

各個(gè)公司都在不斷尋找獲得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的方法，每個(gè)公司都加快了創(chuàng)新的步伐。供應(yīng)短缺和勞動(dòng)力短缺的問題正在鼓勵(lì)各個(gè)公司在設(shè)計(jì)和開發(fā)過程中使用數(shù)字技術(shù)，以縮短將新產(chǎn)品推向市場(chǎng)所需的時(shí)間。

現(xiàn)在，隨著汽車制造商轉(zhuǎn)向電動(dòng)汽車領(lǐng)域，全新汽車從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)的時(shí)間要短得多。并且如今的3D打印系統(tǒng)能夠生產(chǎn)外觀和質(zhì)感幾乎與真實(shí)物品完全相同的零件，包括玻璃外觀以及皮革和木材等紋理。在疫情初期全球無數(shù)公司使用3D打印技術(shù)生產(chǎn)了數(shù)十萬(wàn)個(gè)面罩，為傳統(tǒng)生產(chǎn)線的加速生產(chǎn)爭(zhēng)取了關(guān)鍵時(shí)間。

倫敦大學(xué)學(xué)院（UCL）、圣地亞哥-德孔波斯特拉大學(xué)（USC）、MERLN技術(shù)啟發(fā)再生醫(yī)學(xué)研究所和制藥3D打印專家FabRx的研究人員采用容積式3D打印技術(shù)，在17秒內(nèi)成功地生產(chǎn)出含有撲熱息痛成分的藥片。

Agile Space Industries收購(gòu)TRONIX3D，加快太空火箭發(fā)動(dòng)機(jī)升級(jí)進(jìn)程。

Stratasys CEO說他相信全球制造業(yè)正處于拐點(diǎn)。在解決供應(yīng)鏈挑戰(zhàn)和能源效率需求的壓力越來越大的情況下，需要越來越多地探索 3D 打印以實(shí)現(xiàn)企業(yè)目標(biāo)。在接下來的一年和未來十年中，將看到使用 3D 打印來改善供應(yīng)鏈、更快地將創(chuàng)新推向市場(chǎng)并減少對(duì)環(huán)境的影響。