2022 年 3D 打印趋势：智能数据在 3D 打印中的相关性日益增加

如今，随着公司采用 3D 打印在多个地点进行大规模生产，3D 打印继续改变工厂车间。从历史上看，许多 3D 打印生产是孤立发生的——与传统的制造过程分开。但随着这两个制造环境之间的壁垒消失，这两个生态系统现在开始连接并创建一个更加集成的生产环境。

这样一个统一的、日益数字化的生产环境可以实现更高的效率、可重复性、规模和控制，但它需要一个共同的资源——一种共同的语言，那就是数据。展望未来，我们相信数据在增材制造 (AM) 中的作用将在许多方面变得越来越重要。

在我们的圆桌会议上，我们汇集了 Materialise 的一些最优秀的人才，讨论智能数据的相关性和所有权AM 及其对人类专业知识需求的影响。

智能数据日益增加的相关性将在 2022 年的增材制造中发挥关键作用。

AM 中的数据的相关性如何？

我们称3D打印为“智能制造”，但该术语起源于传统制造。然而，AM 可能比其传统对应物更复杂，因为使用 AM，材料和产品是同时创建的。因此，数据在3D打印中的作用可能比在传统制造中更重要。

智能数据是改变工业 3D 打印生产的关键。随着制造商扩大生产规模，智能数据将使他们能够降低废品率，甚至在开始打印之前预测故障，并满足严格的质量要求。”
- Tim Van den Bogaert，Materialise Software 高级市场总监

我们使制造“智能”的能力取决于我们收集数据的能力。但是，虽然访问数据至关重要，但这肯定是不够的。当我们能够分析数据以创建“可操作的见解”时，制造就会变得智能。这使我们能够改进流程、扩大生产规模并最终制造出更好的产品。

或者正如一位客户最近所说：“我们相信在这样一个世界中，我们打印的下一个部分总是比前一个更好的版本部分。”这将需要一个能够连接到生产环境及其他环境中的所有系统和数据集的软件平台。

“对于医疗 AM 应用，我们需要区分两种类型的数据，”MaterialiseInnovation Manager for Medical, Pieter Slagmolen 说。 “一方面，更智能的数据使医疗公司能够升级个性化且日益复杂的医疗设备的生产过程。另一方面，还有“患者数据”。将这些个性化数据纳入计划和生产流程，让我们能够改善患者的治疗，但同时也带来了对隐私和数据安全的额外担忧。”

根据 Materialise Mindware 创新总监 Kristel Van den Bergh 的说法，这些担忧也适用于工业生产环境。 “3D 打印让我们可以随时随地自由制造。但在日益分散和基于云的制造环境中，人们也担心专有数据的保护，例如原型或新设计。”

谁拥有 AM 中的数据？

问题：“谁拥有数据？”当然不是新的。但对于执行主席 Peter Leys 来说，这并不是最重要的问题。数据使制造商能够创建更好的设计和流程。所以，真正的问题是：“谁拥有您的设计和流程？”。

大多数制造商不仅会声称拥有设计和流程的所有权，还会表达对其进行控制的愿望。他们可能会决定分享其中的一些见解以授权其他用户，但制造商应保留所有权和控制权。这将使他们能够创建更智能的生产流程，让他们在竞争中脱颖而出。”
- Materialise 执行主席 Peter Leys

“通过匿名化数据，制造商可以更有信心地共享数据，让他们在不透露竞争优势的情况下为他人赋能并推动行业创新， ” Materialise 首席技术官 Bart Van der Schueren 补充道。

在工业环境中，数据所有权——无论是流程专业知识还是知识产权——也伴随着责任。现在，从由一个集中制造商承担责任的集中生产向包括多个利益相关者的分布式生产的转变开启了关于责任和义务的新对话。围绕分布式生产的法律框架仍在制定中。

对于医疗AM应用来说，过程数据显然属于医院和医疗设备制造商。当他们创建 AM 工作流时，他们需要访问和控制数据以保证质量。另一方面，患者数据的所有权仍然是一个备受争议的话题。但是，为患者提供最佳护理需要访问患者数据，无论这些数据归谁所有。

我们汇集了一些最优秀的人才在 Materialise 上讨论智能数据在 AM 中的相关性和所有权及其对人类专业知识需求的影响。

人类专业知识在 AM 中仍然重要吗？

智能数据可优化工作流程，从而减少人工干预的需要。与此同时，创造更好的生产流程仍然需要人类的专业知识。那么，智能数据对 3D 打印的人工干预需求会有什么影响？

“人工干预的作用和相关性取决于操作环境，”Kristel Van den Bergh 说。 “在标准操作的可预测环境中，有大量数据可用，机器可以发挥主导作用，而人的作用可以减少到监督。但是，当存在很多不确定性或模棱两可的情况时（在创新背景下通常就是这种情况），就需要更多的人类技能，例如创造力、想象力和直觉。这是频谱的两个极端，在大多数情况下，自动化和人工干预将齐头并进。

“没错，但即使有大量数据可用，如 AM 的情况，仅靠数据还不足以实现自动化生产流程”，Bart Van der Schueren 补充道。 “因为即使在数据如此丰富的环境中，也需要人类专家的特定领域知识来优化流程，然后才能使其自动化。换句话说，如果你使用大量数据来自动化和扩大一个糟糕的生产过程，你最终还是会得到一个糟糕的过程。”

Peter Leys 看到了更多的机会：“基于数据的智能制造也为聪明人创造了改变的机会。”他解释说：“一位聪明的外科医生将利用他或她的经验、个人见解和解释来增加额外的智慧层，以改善患者的治疗。同样，在 AM 环境中，向流程添加额外的个人智能层可以让公司发挥作用并创造竞争优势。”

第三种成分

“突破性创新取决于能否在看似不相关的事物之间建立联系，”Van den Bergh 说。 “虽然计算机可能比人类更快地处理连接，但人脑能够创建不会自然出现在给定数据集中的关联。这就是我们与计算机的区别。”

“所以，要回答主要问题：更智能的数据会取代还是减少人类的专业知识？答案是否定的！”

公司需要投资于人类专业知识和机器智能。但是，如果他们不投资于第三个要素，他们仍然会失败：使两者成功协同工作的过程。”
- Materialise Mindware 创新总监 Kristel Van den Bergh

结论

很明显，智能数据将在 3D 打印中发挥越来越重要的作用。作为其中的一部分，我们需要考虑数据的所有权，但也要问问自己：谁控制数据？最后，3D 打印的成功取决于拥有合适的硬件和软件，还取决于我们捕获、使用和应用数据以创建可操作的洞察力的能力。

然后是人的方面。随着数据导致更智能、更自动化的制造，这减少了操作人工干预的需要。这为熟练的工程师腾出时间做他们最擅长的事情：定义和微调独特的生产流程。面临的挑战之一是建立一个可行的流程，让机器智能和人类专业知识这两者在 3D 打印旅程的每个阶段成功地协同工作并相互增强。