2021年3D打印趋势：彻底变革的一年

来源：Materialise

2021年，我们将进入3D打印的第四个十年，这也将会是发生根本性变革的十年。COVID-19危机对各个行业都产生了巨大影响，并迫使我们用全新的方式思考如何突破创新的界限。

3D打印在2021年带来的影响主要体现在以下三个趋势：重新思考制造；不仅可以定制化产品，也可以定制化3D打印设备；快速创造新的解决方案。

COVID-19给予的启示是我们需要在前进的道路上重新开始，更加关注定制化和快速创造解决方案。

2020并不是历史上第一次出现重大变革的机遇。当互联网泡沫破灭时，苹果公司推出了iPod。Airbnb在2008年的金融危机中获得了生机，而阿里巴巴则在2003年SARS疫情最严重的时候启动了在线市场。

“在这个瞬息万变的时代，我们必须勇于迈出更大的步伐，抛弃不是面向未来的事物。我们需要利用增材制造等技术的核心价值，用全新的方式来思考和做事，才能产生有深远意义的影响。” Materialise首席执行官兼创始人Fried Vancraen说。

我们相信增材制造在赋予人们更多选择时意义重大。在COVID-19危机中，增材制造已经挺身而出，为全新的挑战提供了有意义的解决方案。但是到目前为止，这些解决方案还没有真正发挥出这项技术的优势。增材制造的真正价值在于能够做到其它制造方式无法完成的事。

增材制造可以进行定制化，采用全新的设计将多个零件进行整合，还能减少材料的浪费。这意味着它可以确保解决方案具有社会包容性，并以可持续性为核心。对我们行业来说，产生更大影响力的关键是持续寻找可以充分利用这些特性的有意义的应用，让更多人了解增材制造的价值。

我们的医疗工程师与医生一起设计了一个3D打印连接器，将标准化的医疗设备连接在一起，形成了Materialise无创PEEP面罩。

在短期内，我们仍会深陷COVID危机，但我们可以预见，2021的3D打印趋势会让我们看到这项技术更强大、更灵活的一面，它将为价值链带来更多的可能。

这个价值链始于用数字化手段捕获客户的关键数据和需求，而在价值链的末端，3D打印将其变成产品。让我们一起，像苹果、Airbnb和阿里巴巴那样，重新思考这个价值链。

正如Fried所说：“企业意识到他们需要用不同的方式做事，而应用增材制造能让他们创造不凡。增材制造带来的影响不仅局限于它可以制造的产品，更是它带来的无限可能。”

1. 重新开始
COVID-19危机加速了数字化的进程。与此同时，气候危机也让我们迫切需要重新思考经济和工业系统的现状。这些极端危机的不断出现，让我们无法用以往的方式继续前进。我们需要重新思考各个行业的运作方式，以及我们如何找到办法来应对这些新的挑战。

要应对这些影响我们生存的威胁，所需要的并不是渐进的创新。渐进的创新也没有足够的空间让像增材制造这样的革命性技术产生影响。然而，打破桎梏，重新思考解决方案为激进的设计理念和创新流程开启了大门，增材制造就是为此而生的。

空客最近披露了加速开发氢能商用喷气机的计划，完全跳过了混合动力发动机的研发。这一大胆的飞跃意味着到2035年，世界上就会出现第一架零排放碳中和的飞机。诸如增材制造这样的技术可以在实现这类创新想法中发挥重要作用。

全球性的危机比以往任何时候都更能激发技术创新，这种激进的创新氛围为增材制造真正在设计和制造领域发挥作用提供了机遇。

根据Materialise CTO Bart Van der Schueren的说法：“ 增材制造让设计师摆脱了传统制造技术的束缚和局限，使他们专注于解决方案而不是产品。增材制造能创造更好的性能、减轻重量、节省时间并降低成本。如果说以往增材制造只是展示了其潜力，现在，它得到机会来真正实现这一愿景。”

重新开始并不意味着从无到有。重新开始提供了更大的自由度，给新技术更多的机会来展示其可能性。唯一限制我们引领变革的，是我们的想象力。

2. 定制工艺参数
“众所周知，3D打印的一个独特之处在于它显着降低了定制化产品的成本。然而，同样赋予工程师和操作员定制和优化工艺参数的重要性却经常被忽视。” Materialise执行主席Peter Leys说。

为什么定制工艺参数如此重要？在一个理想的增材制造环境中，操作员不是只需按下启动按钮，然后设备就会根据附带的一组预设参数打印出任何产品吗？

这种标准的工艺参数能适合所有应用的观点是错误的、短视的、而且非常无趣。

首先，这种观点是错误的。3D打印是一项灵活的技术，如果我们仅仅部署几个标准工艺参数，而不管生产的是什么产品，我们无法充分发挥其潜力。要充分利用增材制造，我们必须为要特定产品调整设备的工艺参数。在原型制造中，这种需求并不是那么迫切，因为为特定产品调整的工艺参数只能让少量的产品受益。随着增材制造被越来越多地用于批量化生产，针对特定产品的最佳工艺参数变得越来越重要。

其次，“一种工艺参数适合所有产品”的观点是短视的，因为它完全忽视了定制化和本地化相辅相成的事实。换句话说：只有本地的操作员能根据实际情况调整工艺参数，3D打印才能在分布式的制造环境中部署。在通常的情况下，可以将重要的参数集中设置，然后由各地的工程师来调整更具体的辅助性参数，以满足本地生产的需求。

Materialise执行董事长Peter Leys表示：赋予工程师和操作员定制和优化工艺参数的重要性经常被忽视。

最后，如果操作员无法运用其专业知识来定制工艺参数，这将会是一个无趣的“一键启动”的世界。只有标准化工艺参数的世界不仅很无聊，也很危险。因为在一个缺乏竞争的环境下，3D打印工厂将无法通过在工艺参数中的专业知识和经验来确立自身的竞争优势。缺乏竞争最终意味着创新的缺失。

因此，只有操作员有更多的机会定制和优化工艺参数，3D打印的价值才能得到更大的释放。3D打印应该变得更快、更经济、更可靠。要实现这一目标，很重要一点的是，3D打印本身也应该变得越来越定制化。


3. 时不我待
Materialise副总裁、医疗部总经理Brigitte de Vet说：“ COVID-19使世界陷入了持续的危机。由于依赖集中式、大规模的生产模式，医疗保健人员和普通消费者都面临基本医疗产品和日常消费品的短缺和质量问题。我们过去认为理所应当的事情不再适用，我们需要快速找到新的解决办法。”

随着企业对技术的投资，数字化正在加速发展。这些技术可以帮助他们适应新的供应链、远程工作以及本地化的解决方案等新常态。但是，在应用新技术时，他们需要根据风险、成本和投资回报（ROI）做出选择。

增材制造是一种可以提供短期投资回报、低成本制造和低风险的数字化技术，但是切入增材制造通常伴随着漫长的学习曲线。一些企业在10年前就开始应用增材制造，并占据了有利位置，可以利用技术完成更大的转型，但最近才开始接触增材制造的企业就不能承受用同样多的时间来学习了。

咨询服务可以帮助企业成功实施增材制造。

咨询服务可以帮助企业成功实施增材制造。Brigitte继续说道：“因此，我们看到了帮助企业应用增材制造的咨询服务在持续增长。例如在医疗界，人们虽然已经非常了解个性化医疗的价值，但是对不确定性的容忍度仍然很低。新的解决方案需要提供有力的证据来证明其安全性和有效性，且可以提供高水平的治疗方案。通过分享增材制造的适应性，分析每个独特案例所需要制造技术等专业知识，咨询服务可以最大程度地减少这种高额投资的风险，并加快实施的进度。”