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2025年3月19日，南极熊获悉，来自里斯本新大学的研究人员开发出了一种评估增材制造 (AM) 技术成熟度的新方法，为企业评估技术进展提供了更精确的方法。
应用模糊逻辑，研究人员创建了一个模型来捕捉增材制造采用的细微差别，解决了传统成熟度模型中经常无法解释现实世界复杂性的缺陷。
虽然增材制造已成为工业 4.0 的重要组成部分，但将其无缝集成到制造工作流程中并非易事。许多组织发现自己处于过渡阶段，增材制造在一定程度上得到使用，但尚未成为生产的核心部分。
传统的成熟度模型通常对公司进行过于严格的分类，因此很难确定需要改进的具体领域。为了解决这一限制，模糊增材制造成熟度模型 (Fuzzy AMMM) 提供了一种更灵活的评估方法，可以考虑人类判断和技术采用中固有的不确定性。
△模糊 AMMM 开发方法。图片来自里斯本新大学。
从战略、员工和技术层面评估增材制造成熟度
文化成熟度评估劳动力准备情况、员工技能以及对增材制造采用的开放程度，而技术成熟度则关注增材制造在生产流程（包括 CAD 软件使用和零件制造）中的实施情况。
为了测试逻辑模型，研究人员对一家已使用增材制造技术5~10年的未公开汽车供应商进行了案例研究。评估结合了调查和对公司代表的采访，其中包括一位精通机械工程的运营经理。结果表明，增材制造的总体成熟度为 3 级，公司处于中级阶段，即增材制造正在使用但尚未对生产产生重大影响。
仔细分析得分，可以发现组织和技术成熟度表现强劲，均达到 4.68 分，表明这家公司已将增材制造融入战略和生产流程中。然而，文化成熟度落后于 3.00 分，表明员工培训存在差距。
员工熟练掌握 CAD 软件、增材制造设计 (DFAM) 和切片软件，但明显缺乏具有领导能力来监督增材制造运营的人员。此外，虽然存在一些外部培训计划，但没有结构化的内部能力发展计划，这限制了长期发展。
这项研究的一项重要发现是领导层对增材制造的承诺与员工的准备程度脱节。这家汽车供应商已投入大量资金并调整了流程，但由于缺乏专门的增材制造专家和结构化的培训计划，它在最大限度地发挥增材制造潜力方面面临挑战。
这凸显了各行各业普遍存在的一个问题，即拥有合适的技术只是其中的一部分。如果员工缺乏必要的技能和专业知识，全面整合仍然遥不可及。
通过应用模糊逻辑，研究人员能够捕捉到更准确、更真实的增材制造成熟度图，而传统模型往往会过度简化评估过程。研究人员表示，模糊 AMMM 不仅可以帮助组织确定现状，还可以突出显示需要改进的具体领域。
未来的研究旨在扩大模型在多个行业的应用，完善框架以支持组织开展增材制造之旅。有了更清晰的见解，企业可以做出更明智的决策，确保增材制造集成不仅仅是技术升级，更是战略优势。
评估增材制造熟度的新方法
美国宇航局马歇尔太空飞行中心首席工程师保罗·格雷德尔（Paul Gradl）补充了今年专家的预测，他表示，开发增材制造成熟度模型有助于标准化流程和改善材料特性，为3D 打印的未来做出贡献。
在 Formnext 2023 展会上，西门子、DyeMansion、Forward AM、EOS和惠普等行业参与者推出了增材制造工业化导航器 (AM I Navigator) 计划。该计划旨在解决工业 3D 打印挑战，概述了一个结构化的成熟度模型，以帮助企业将增材制造集成到传统工作流程中。
通过此工具，企业可以通过基于西门子数字化制造卓越框架的成熟度检查来评估增材制造成熟度，以发现差距并获得改进建议。目标是支持从手动到全自动增材制造生产的过渡，同时优化流程协调。
△从左到右：François Minec（惠普 3D 打印聚合物 3D 打印全球主管）、Martin Back（巴斯夫 Forward AM 董事总经理）、Karsten Heuser（西门子数字工业增材制造副总裁）、Felix Ewald（DyeMansion 首席执行官兼联合创始人）和 Nikolai Zaepernick（EOS 首席商务官兼董事总经理）。照片来自 DyeMansion。
虽然结构化成熟度模型为增材制造的采用提供了路线图，但一些公司采取了更直接的方法，重点关注质量保证。零件采购增材制造平台MakerVerse和ZEISS展示了一系列尺寸、表面和材料特性评估解决方案，使公司能够系统地评估增材制造零件的可靠性。
通过光学 3D 扫描、触觉 CMM、表面粗糙度测量和工业 CT/X 射线检查，该平台提供了一种数据驱动的方法来实现增材制造成熟度，确保打印部件符合认证标准并适合全面生产。
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