2020年的3D打印趋势：可持续性、规模化和不确定性

2020年，我们将庆祝Materialise成立30周年。在过去的三十年中，我们看到3D打印从一种只能勉强打印基本几何形状的新生技术，发展成一项能够改变各个行业并挑战传统制造工艺的革命性技术。我们以三十年3D打印经验为基础，展望2020年定义行业的主题和趋势。

使3D打印更具可持续性

跨国公司的影响力越来越大，但随之而来的是更大的责任。3D打印行业也同样需要考虑技术对社会和环境的影响。这意味着，当我们开发新的产品和技术来帮助客户创造有意义的应用时，可持续性需要成为首要的考虑因素。

从社会和环境的角度来看，3D打印已经为企业提供了一种更加可持续的生产方式。3D打印通过分布式生产让更多地区的人们受益，通过个性化护理改善人们的健康和福祉，并使更好的工作条件成为可能。同时，3D打印还可以通过大规模定制和优化的物流来减少生产流程中的浪费。因此，许多人将3D打印视为帮助企业可持续经营的积极力量。但这还远远不够。

“3D打印可以并且需要做更多的事情，通过创新的方式来减少对社会和环境的影响。”创始人兼CEO Fried Vancraen说，“我很高兴看到越来越多的行业领导者认识到这一点，并制定了减少能源消耗、增加回收粉末的使用量以及创建面向未来的工作场所的倡议。”

展望未来，我们面临的问题并不是“3D打印是不是一种更具可持续性的制造技术？”，而是“我们怎样做才能使3D打印更具可持续性？”

不确定性带来的机会

面对不确定的经济形势，制造企业，尤其是那些对需求波动更为敏感的行业，将更专注于降低成本和规避风险。在2000年代末期的经济危机期间，3D打印行业受到了沉重的打击，因为当时它主要是一种原型制造技术。随着企业削减研发投入，对原型制造的需求也降低了。

“今天的情况有所不同。”副总裁兼制造部总经理Jurgen Laudus说，“ 3D打印不再仅仅是原型制造，它已经成为制造终端产品的补充性技术。同时，3D打印技术已经逐渐成熟，并赢得了越来越多的信任。如今，更多的企业通过3D打印在设计和制造上获得了优势。因此，在经济形势不确定的时期，3D打印不再代表成本和风险，而是机会。”

3D打印现在已用于批量生产，例如用于制造Hoya视觉模拟器的外壳

与传统制造技术相比，3D打印并不依赖规模效应，它只需要很少的启动资金。按需生产意味着对库存的需求降低，而本地化生产可以减少关税波动带来的影响。

由于我们面临着不确定的经济形势，相信更多的制造企业将把3D打印作为降低成本和规避风险的工具。

为人工智能在增材制造中的应用打下基础

数据就是力量。随着3D打印被越来越广泛地应用，更多的传感器被用来更好地监测3D打印流程，我们正在收集比以往更多的数据。

但是，能够收集数据还远远不够——我们需要让数据帮助决策。

人工智能是一种功能极其强大的工具，可用于处理大量数据并从中获得帮助决策的深入见解。但要做到这一点，需要的不仅仅是大量数据，还有对3D打印流程的深入理解。

“如今，已经有人工智能推进3D打印的案例。”副总裁兼软件部总经理Stefaan Motte说，“但是，在增材制造可以真正应用人工智能之前，我们需要更好地理解定义3D打印流程的诸多参数和算法。这需要我们在研究、创新和跨行业合作上持续投入。”

只有真正了解3D打印流程，并从数据中找到使其变得更快速、更稳定、更可预测的办法，我们才能真正释放人工智能在增材制造中的全部潜力。

全新的创新氛围

近年来，3D打印在许多方面都取得了进步：更快的打印机、更多新材料和更多后处理选择。现在，我们看到所有这些进步汇集起来，形成了令人振奋的创新氛围。

“对于3D打印行业来说，这是个好消息。”创新总监Kristel Van den Bergh说，“这些进步不仅让我们可以通过改进生产流程来增强现有的应用，而且还激发了以前无法想象或实现的全新应用的开发。”

一个很好的例子是用于大规模定制的新型TPU材料。在之前的几年中，我们虽然可以使用TPU进行打印，但是打印流程非常不稳定，因此很难将其规模化。现在，HP的MJF打印机、巴斯夫的新型TPU材料以及Materialise在工艺和设计方面的知识可以完美地结合在一起，创建鞋子、运动装备和安全设备等新应用，并将其付诸规模化生产。

3D打印机、软件和材料的进步正在创造绝佳的机遇。在之前的几年中，消费者可能并不了解或关心他们选择的产品背后的制造过程。现在，他们对性能、美观度的要求日益提升，对个性化过程的参与更加积极。3D打印是实现这一切的理想方式。在不久的将来，人们将能享受到之前从未想象过的产品。

投资自动化后处理

随着企业扩大3D打印的规模，他们将越来越依赖自动化。但扩张的潜力受到后处理的限制，尤其是在当前后处理主要依靠人工操作的情况下。通过简单地增加人员来扩大规模会导致成本和不确定性增加，并且不能保证可靠性。如果要扩大生产规模，唯一的办法就是自动化后处理。

在大规模定制的情况下尤其如此。对于个性化的鞋子，不同的客户可能需要不同的颜色，这会使流程变得更加复杂。而且，我们当前所说的“大规模定制”其总产量仍然是很低的。

“我们相信现在是开始自动化后处理的时候了。”CTO Bart Van der Schueren说，“在Materialise，我们一直在大力投资这些流程。我们最近的一个案例是将医疗3D打印中的整条清洁生产线进行了自动化，以确保达到最高的质量标准。”

CTO Bart Van der Schueren表示，类似Materialise医疗3D打印清洁生产线的自动化后处理流程，可确保达到最高的质量标准。

幸运的是，工业4.0以及它带来的更强大的自动化能力，正在创造全新的方式来自动化后处理流程。这需要时间、精力和更多的投资，并且只有在3D打印规模扩大后，这些投资才能获得回报。但这个回报是确信的，因此从当下就开始对自动化后处理进行投资至关重要。

2020年的3D打印

“如果只能带着一个词进入2020年，那这个词就是‘可持续性’。对可持续性的关注不仅仅在对环境和社会的影响。尽管未来的经济形势充满不确定性，但3D打印通过生产终端产品、开发新应用、应用自动化后处理以及人工智能等技术，为企业达成财务上的可持续性提供了机遇。这些趋势将在2020年定义我们的行业。” -Materialise CEO Fried Vancraen

文章来源：Materialise