原標題：3D打印和增材製造面臨的挑戰與機遇

增材製造和3D打印的前景令人鼓舞。早在2017年，托馬斯就增材製造的採購活動有所報道。儘管增材製造的基本技術是在1980年代開發的，但隨着進步的發展和價格的下降，其使用在最近幾年變得越來越普遍。到2020年，增材製造系統的採購活動將比2019年增長37.8%。據Statista稱， 到2025年，全球3D打印和服務市場預計將增長到近500億美元。

增材製造的機會與優勢

早期採用者使用增材製造技術來加快原型製作速度，並有助於零件的反向工程。隨着設計人員在增材製造過程中獲得更多經驗，該技術已成爲許多定製金屬和塑料製造企業中的主要技術。

上市時間的靈活性和產品差異化

如今，增材製造技術的應用範圍已超出原型製造到最終零件和備件生產的範圍，因爲它具有複雜性和性能優勢，而傳統方法，傳統機加工或成型工藝則無法實現。

NASA 在2013年進行的測試使工程師們相信，增材製造生產的噴油器是最終生產發動機和火箭零件的可行技術。藉助增材製造技術，他們重新設計了發動機噴油嘴，使其僅包含兩個子組件，而不是115。航空航天是最早採用3D打印的行業之一，但這種情況仍在不斷變化。

增材製造可提高產品差異性，從而更好地滿足個人直接面向消費者的需求，而無需重新組裝。去年，有41%的專業組織使用3D打印來專注於加速產品開發。爲了響應快速的市場需求，公司正在不斷發展其產品-近2000名3D打印專家提供了3D打印面罩，呼吸器，閥門等，以應對COVID-19大流行。

生態友好和高效的供應鏈

多年來，可持續性是改變消費者生活方式並推動供應鏈中的公司更加關注其對環境影響的價值。根據尼爾森(Nielsen)的預測，美國可持續發展市場今年的銷售額預計將達到1500億美元。面對氣候變化和全球競爭，許多製造商承諾提供對可持續性的支持，並將產品性能與對人類和環境的責任相結合。

可持續性可以成爲成功因素。從增材製造的角度來看，其最大的優勢之一是可回收性。由於其有效利用資源和縮短供應鏈，它減少了環境足跡。

增材製造技術面臨的挑戰

更改爲3D打印機的企業可能需要更少的人員和更少的開銷。但是 Gartner的研究發現，企業增材製造用戶中有63%的人將該技術用於原型製作，而只有21%的企業將其用於其他技術無法制造的產品。根據德勤的說法，在某些情況下，“工程師僅使用3D打印機來測試閒置的好奇心;在其他情況下，增材製造機器只是留在角落以收集灰塵。”

德勤(Deloitte)認爲，這些統計數據表明，仍有一些因素阻止製造商將增材製造技術集成到常規制造流程中，並且仍然存在諸如設計，功能和IT等技術挑戰。

該3D打印的發展取得了非凡的。儘管3D打印已在航空航天，醫療和汽車等許多行業中用於快速原型製作，但用於製造大型，複雜產品的技術仍需要工作才能獲得廣泛採用。添加劑製造商有機會與化學公司合作，以加快新材料的開發。例如，沒有關於增材製造材料的機械和熱性能的通用標準集。德勤建議，制定全球定義的標準必須優先考慮增長，例如某些行業的“某些材料和零件的耐火性”。

儘管現代工廠已朝着車間數字化邁出了一步，但數字化轉型的範圍應涵蓋整個業務和供應鏈。數字化數據可以幫助解決任何質量問題，並更好地瞭解增材製造材料的性能。由於增材製造仍然是一項新興技術，並且主要從經濟優勢出發，因此德勤(Deloitte)這樣的專家建議，尚無與產品和質量保證相關的技術。

競爭今天的新商機

增材製造可用於許多行業，包括汽車，教育，軍事甚至食品製造業。它在改變各種製造方法方面發揮着作用，並真正改變了行業和經濟。

Protolabs是3D打印，CNC加工，注塑和鈑金製造公司。去年，在COVID-19大流行之後，Protolabs(及許多其他製造商)迅速合作爲客戶生產新的醫療用品。

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