解锁未来：3D打印与增材制造的挑战与机遇

增材制造和3D打印前景广阔。回顾2017年，Thomas报告增材制造采购活动增加。虽然增材制造基础技术80年代开发，但近几年随进步和价格下降使用更普遍。2020年增材制造系统采购会话比2019年增37.8%。据Statista，全球3D打印和服务市场预计2025年达近500亿美元。

增材制造的机遇与优势

早期采用者用增材制造技术加速原型制作、辅助零件逆向工程。随着设计师积累经验，这技术已成许多定制金属和塑料制造企业主流。

上市时间与产品差异化的灵活性

增材制造技术现见采用超越原型进入终端和备件生产，因其提供常规方法、传统加工或模塑无法实现的复杂性和性能优势。

NASA 2013年测试使工程师相信增材制造燃料喷射器是最终生产发动机和火箭部件可行技术。利用增材制造技术，他们重新设计发动机燃料喷射器仅含两个子组件，而非115个。航空航天是最早采用3D打印行业之一，但持续变化。

增材制造增强产品差异化，无需换模或装配即可更好满足个人直面消费者需求。去年，41%专业组织用3D打印专注加速产品开发。公司响应快速市场需求演进产品——近两千3D打印专家提供打印口罩、呼吸器、阀门等抗击COVID-19。

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环保与高效供应链

多年可持续性改变消费者生活方式、驱动供应链公司更关注环境影响。据Nielsen，美国可持续市场今年预计达1500亿美元销售。面对气候变化和全球竞争，许多制造商承诺支持可持续性，将产品性能与对人和环境责任结合。

可持续性可以是成功因素。从增材制造角度，最大优势之一是可回收性。因资源高效利用和更短供应链，创造更小环境足迹。

增材制造技术挑战

转用3D打印机企业可能用更少人员和更低开销运营。但Gartner研究发现，63%企业增材制造用户部署技术用于原型，仅21%用于无法用其他技术制造物品。据Deloitte，某些情况下，“工程师只用3D打印机测试闲置好奇心；其他情况增材制造机器只是放在角落落灰。”

Deloitte建议这些统计表明仍有因素阻碍制造商将增材制造技术集成进通用制造流程，仍存设计、能力、IT等技术挑战。

3D打印演进非凡。虽航天、医疗、汽车等多行业用于快速原型，但创建大型复杂产品技术仍需努力才能广泛采用。增材制造商有机会与化学公司合作加速新材料开发。例如，增材制造材料力学热学性能无全球通用标准。Deloitte建议开发全球定义标准必须是增长优先，如“特定材料和部件防火性能”针对特定行业。

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现代工厂已在车间层面迈向数字化步伐，但数字化转型范围应覆盖整个业务和供应链。数字化数据可帮助解决质量问题、更好理解增材制造材料表现。因增材制造仍是年轻技术、主要从经济优势审视，Deloitte等专家建议产品质量保证相关技术尚未就绪。

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今天竞争新商业机会

增材制造在汽车、教育、军事甚至食品制造等多行业有用。它在改变一系列制造方法中有角色，真正革新行业和经济。

Protolabs是3D打印、CNC加工、注塑和钣金制造公司。去年，Protolabs（和许多其他制造商）快速为客户生产新医疗物资应对COVID-19。

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