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武汉易成三维科技预测:未来3D打印发展趋势

作者:武汉易成三维科技有限公司 日期:2023-02-01 点击:391
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武汉易成三维科技是国内领先的3D打印、三维扫描仪综合方案供应商,始终专注于制造、教育、科研、军工等领域,迄今为止已为约600所著名高校、科研院所、约10000个企业机构提供专业的3D打印设备、服务及平台化数字智造应用方案。

在2022年底对80位3D打印专家进行了访谈,询问他们对未来3D打印的看法。参与访谈的专家包含HP、GE、3D SYSTEMS、STRATASYS、Markforged、Polymaker等3D打印头部企业负责人,也包含IDTechEx、波士顿咨询(BCG)等分析机构,以及如西门子增材、阿尔斯通、戴姆勒、伯明翰大学等应用研究企业和单位。这些观点对我们了解3D打印现状及未来发展趋势很有帮助,小编翻译整理了其中有代表性的观点,供朋友们参考(本文中AM/3D打印/增材制造可理解为同一概念,有翻译不准的地方还望指正)。

3D SYSTEMS总裁兼首席执行官 Jeffrey Graves 博士(代表技术SLA/SLS)

企业组织会继续将增材制造 (AM) 整合到他们的生产运营中,以降低供应链风险、提高产品设计灵活性并降低制造成本。展望来年,我相信我们将看到使用 AM 来提高医疗保健、工业和制药行业创新速度的显著趋势。

医疗保健行业将继续采用 AM 以提供个性化医疗保健解决方案,行业领先的医疗设备制造商已经在使用金属和聚合物3D打印制造患者专用的植入物、工具和手术导板,预计会有更多医院开始将 AM 直接引入其设施,以解决包括骨科、牙科和外科器械在内的一系列应用。

在工业市场中,采用金属增材制造来生产最终用途零件数量大幅增加,尤其是在航空航天和能源市场。我相信我们会看到这种趋势继续下去,并且复合材料将在生产应用中获得新动能,在未来的一年里,我预计专为大规模生产而设计的增材制造解决方案将使制造商能够依靠该技术以前所未有的方式加速他们的工作流程。

关键词点评

医疗保健行业应用前景好,工业领域3D打印的终端用途零件应用正在大幅增加,尤其是在航空航天和能源领域。

STRATASYS首席技术官 Guy Menchick(代表技术FDM/Polyjet)

首先,我们看到增材制造 (AM) 材料开发的显著加速。随着 3D 打印的演进和发展,我们看到新的应用不断出现,特别是在终端使用部件方面,这会引起材料公司的关注,这反过来又开辟了新的制造应用——这是一个良性循环。

其次,我们看到整个行业都在关注扩展增材制造应用。我们现在已经有能力制造生产级零件,展望未来,这个过程只会变得更快、更高效,这也促使越来越多的全球企业能够将 AM 集成到他们的生产运营中。

关键词点评

AM材料开发加速,"终端使用部件"是3D打印的发展方向。

Materialise首席技术官Bart Van der Schueren(行业领先的增材软件及服务提供商)

2023年我认为会有几个趋势:第一个趋势是企业向分布式制造的转变。近年来,供应链中断使许多公司重新考虑组织其生产模式。在疫情期间,3D 打印被被动采用——起到了临时替代的作用——但现在我们看到许多公司已准备好采用更具战略性的 3D 打印制造方式。这需要改变思维方式:从短期解决方案转向使用 3D打印来可持续生产经认证的最终用途部件

其次,3D打印的成本必须下降,为了加速采用 3D 打印,我们的行业将不得不付出额外的努力来降低 3D 打印的总体成本。

最后,数据安全性和数据完整性成为首要考虑因素。数字化分布式生产环境围绕着一项关键资产——数据,并且需要保护这些数据。在分布式生产环境中,所有 3D 打印组件都必须具有相同的质量,无论它们是在何处生产的。创建这样一个过程既复杂又耗时,但它可以让公司在竞争中领先一步。这就是为什么除了数据安全之外,数据完整性正成为采用数字制造的公司的首要考虑因素。

关键词点评

关键词"终端使用部件"、3D打印成本必须下降以及数据安全/完整性。

Markforged欧洲、中东和非洲总裁Martin Krona(代表技术连续碳纤维增强及BJ金属粘接剂喷射)

供应链中断危机仍然是当今制造商面临的最大挑战之一,展望未来 12 个月,采用新的、更敏捷制造方式的企业将变得更强大、更有弹性,这是一个“强者生存”的真实案例,我们呼吁企业借助3D打印等技术战胜这些挑战。

我坚信 AM 将在 2023 年取得真正的突破,全球危机正在加速该技术的大规模采用。在过去的一年里,我们看到大型组织在其工业生产中使用增材制造,不仅仅是用于制造工具,也包含那些用途更广泛的最终零部件。企业开始认识到,增材优先战略可以带来真正的变革性转变。

2023年,我们还将看到国防和航空航天领域以及快速消费品、食品包装等行业对 3D 打印的需求不断增长——在这些领域,按需打印有助于避免供应链延误。

关键词点评

3D打印敏捷/按需制造是战胜供应链中断挑战的可行方案。

西门子能源增材制造技术总监 Vladimir Navrotsky 博士

2023 年,我们将在市场上看到新的激光金属 (L-PBF)3D 打印机,它们具有更大的构建尺寸,这将扩展 AM 在大型组件上的应用。具有更多激光器的 3D 打印机将提高生产率并降低生产成本。我们还将看到增材制造工作流程的更多集成和自动化,以及对标准化的高度关注。

增材制造在能源和航空领域的成功应用将进一步扩大,在燃气轮机中使用增材制造部件将获得更多的现场经验。

同时我们将继续开展从传统仓储向数字仓储转型的努力,以降低库存成本并实现备件按需数字制造

关键词点评

金属L-PBF 3D打印朝向多激光、大幅面发展;推动传统仓储向数字仓储转型,以降低库存成本实现零备件按需制造。

Carbon3D软件副总裁 Hardik Kabaria (代表技术双组分树脂光固化)

随着我们进入 2023 年,有许多令人兴奋的增材制造趋势值得关注。我们将看到的最大趋势之一是大规模定制。由于公司需要不断区分其产品,因此对个性化商品的需求和大规模定制的需求只会增加。

我们已经看到透明矫治器在大规模定制领域取得的成功,每年生产数以千万计的透明矫治器。许多支持隐形矫治器制造的基础技术——软件、材料和印刷工艺——尚未在医疗或消费品等其他行业中以同样的规模得到应用。但随着新的数据收集技术的不断改进,这种情况正在发生变化。到 2023 年,我们将看到各行各业的产品工程师设想、设计和推出大规模定制的产品——从头盔和矫形器等消费品到矫形植入物和假肢等医疗设备。

关键词点评

齿科应用大规模订制已是成熟应用,但其他行业的大规模订制还未出现,如眼镜、鞋子、矫形器、衬垫等仍属于尝试阶段,这类产品大规模订制的实现有赖效率提升和打印成本进一步下降。

Polymaker CEO罗晓凡(国产FDM线材领导品牌)

随着中国疫情管控的放开,2023年极有可能成为3D打印行业真正进入“后疫情时代”的元年。期待因疫情中断的技术交流和市场活动的恢复,3D打印的高速健康发展离不开全球的交流与合作。

我在 2023 年看到的第二个趋势是增材制造技术的进一步细分和专业化。在过去的几年里,市场上的大多数公司可以分为三类:设备、材料和服务。然而,这种简单的分类似乎无法描述当前的行业生态。在核心部件、各类设计、仿真和工艺优化软件、具体应用解决方案等诸多细分领域,越来越多的具体解决方案不断涌现。技术的专业化也是增材制造行业走向成熟的标志。相信这种趋势在2023年会越来越明显,也将为越来越多的企业带来新一轮的创新发展机遇。

2023年,我们将看到3D打印进入更多零部件和终端产品生产的应用场景,这是不可逆转的趋势,过去几年的疫情也在某种意义上加速了这一趋势。这一点从我们服务的客户也能看出来:去年我们服务客户的生产用途应用经历了好几倍的增长,很多今年(2023年)会加大投入。在服务客户创新的过程中,我们也收获了很多价值创造的感觉,“让创造不再难”的愿景也在一步步展开。

总体而言,相信在经历了三年的疫情起伏后,2023年3D打印行业将迎来更加积极乐观的局面:3D打印技术的专业化和最终零部件生产应用的深入将也带来了更多的创新发展机遇。

关键词点评

关键词同样是终端产品/零件生产。

SLM Solution首席执行官 Sam O'Leary (SLM金属打印全球领导品牌)

我可以肯定的是,我们将继续做我们最擅长的事情;打破记录,不懈创新,突破金属 3D 打印技术的界限,聘请和培养世界上最优秀的人才,致力于改变制造业的未来。

到 2023 年,金属增材制造将继续获得巨大的吸引力,取代传统制造的局限性,同时将应用范围扩展到更多的垂直行业。

ID TechEx3D 打印分析师 Sona Dadhania

除了打印机本身外,AM行业应关注材料、后处理、质量保证等。从历史上看,AM的创新侧重于改进打印机技术,即打印速度 、构建尺寸、打印机成本等。但很明显,AM 需要一个完整的生态系统才能成功集成到制造供应链中。

到 2023 年,我们将看到更多AM进阶辅助功能出现,以促进增材制造在高价值应用中的采用。在本次Formnext 展会中,我们已经可以看到现场监控系统、AI 驱动的 QA 软件、工作流管理解决方案和全自动后处理机器等。一个有趣的例子包括预测软件,它可以在任何打印之前解决 CAD 设计中的缺陷。

同时发生的是针对特定垂直领域的增材制造生态系统的发展。鉴于个别行业的特定认证、健康与安全、可靠性和其他问题,3D 打印公司越来越多地开发针对某个行业需求量身定制的产品,而不是一种通用型的产品。针对特定行业的需求和挑战开发完整的 AM 生态系统将大大有助于提高医药和汽车等高价值垂直行业的信任度和采用率。鉴于全球经济的不确定性,这在 2023 年尤为重要,这在历史上对研发产生了负面影响,而研发是增材制造的重要应用领域。

波士顿咨询集团(BCG)合伙人兼副总监 Wilderich Heising 博士

我坚信,我们现在正进入增材制造持续增长的时期。我们已经度过了 3D 打印“打扮得光鲜亮丽”的炒作阶段。我们可以在 2022 年 Rapid 和 Formnext 上见证这些高质量的打印零件,这让我非常有信心,AM 将继续发展,且质量已达到非常不错的水平,这使我们能够从原型制作转向制造和最终用途零件生产,这种转变将成为多年来 AM 在许多行业中的增长的主要解锁方式。

此外,这种从原型设计到制造的转变也得益于 AM 能够成为我们今天面临的许多供应链中断和危机的解决方案的一部分,分布式制造和增材制造可以成为解决供应链挑战的强大组合。领先的公司通过在地理上、时间上或整个价值链中分配生产来管理供应风险。不幸的是,这种方法经常面临局限性——包括高成本、低资产利用率、长设置时间和严格的监管要求。这就是增材制造的用武之地:增材制造通过实现本地和高度灵活的小批量生产,为分布式制造的挑战提供了解决方案。对于许多用例,增材制造系统和工艺现在在技术上已准备好进行小批量生产。在分布式制造中应用 3D 打印将最有利于生产高价值零件,例如用于航空航天和医疗技术行业的零件,或小批量更换零件。

关键词点评

3D打印已跨过过渡炒作进入到稳步增长阶段,行业正在从原型制造向最终用途零件生产转变。

Formlabs首席运营官Jason Fullmer(桌面SLA/SLS领导者)

展望 2023 年及未来,3D 打印将继续革新企业制造和采购商品的方式,持续的供应链障碍将使 3D 打印成为解决经济和国家安全问题的更加不可或缺的技术。这方面的一个例子是拜登总统呼吁美国制造商更加重视将增材制造(例如 3D 打印)纳入他们的工作流程。

Sculpteo首席执行官 Alexandre d'Orsetti(全球最大在线3D打印平台之一)

我预计,在医疗和电子等行业关键市场发展的驱动下,3D 打印行业将继续保持稳定增长。

市场将继续整合,我们可能会看到更多的公司收购或兼并,正如我们在过去几年所看到的那样。

AM行业将更加关注质量,我们将加强对各种流程的控制,从软件到生产,再到后处理。使用AM制造的零件的可靠性已可与传统制造相媲美,并且在许多垂直领域的采用将继续增长。

此外,随着人们对气候变化的日益关注,增材制造将通过更多地在当地生产,在改善当前供应链方面发挥关键作用由于设计自由的优势,零件改进也将使我们能够制造出更高效的零件。

关键词点评

行业整合,AM本地化生产改善供应链,设计自由优势。

CONTEXT全球分析与研究副总裁 Chris Connery

对 2023 年的预测变得谨慎,因为人们对区域经济衰退的担忧越来越大,然而,在键终端市场(包括航空航天)和关键技术(尤其是金属粉末床融合)的预测仍然强劲。BLT 和 Eplus3D 与 SLM Solutions 和 Velo3D 一起宣布推出新的大幅面多激光金属系统,以帮助满足这一不断增长的需求。HP 已经全面推出了他们的 Metal Jet 系统(BJ金属粘接剂3D打印),并且 GE Additive 正在寻求将他们的 Series 3 (GE推出的BJ金属3D打印)产品商业化,Metal Binder Jetting 技术也可能有助于使 3D 打印在未来一年成为更主流的制造工艺。

正如 2022 年所见,系统收入的增长预计将远高于单位出货量,目前预计全年所有技术的收入增长 +19%,而单位销量增长预期仅为 +9%。

关键词点评

航空航天等市场对SLM金属3D打印的需求依然强劲,BJ金属技术的成熟有助于AM成为更主流的制造工艺。

阿尔斯通增材制造高级服务专家Aurélien Fussel

首先,3D 打印正在迅速被用于制造更大的零件。其次,增材制造是一种类似于焊接和扭矩拧紧的工业特殊工艺。它需要合格的材料、经过验证的参数和合格的资源,这三大支柱必须作为先决条件包含在工业公司的路线图中。

如果您的公司正在寻求部署分布式制造(以在复杂的国际环境中避免关税)和数字仓库(以降低硬库存),3D 打印将是应对明天挑战的最重要的技术!

关键词点评

西门子和阿尔斯通都提到正在推动基于3D打印的分布式制造、数字仓储,非常值得国内企业关注。

戴姆勒卡车增材制造中心负责人兼《颠覆性 3D 打印》作者Ralf Anderhofstadt

在我看来, AM 批量生产的转变将在 2023 年跨行业取得进展,在 2022 年,AM 就能够在供应链中断方面展示其巨大潜力,同时AM在可持续性方面有巨大优势。展望未来几年,推进数字化也将是增材制造面临的一大挑战。数字孪生的优势已经与数字仓储结合使用,但重要的是数字版权管理。为此,公司(机器制造商、软件制造商、IP 所有者、原始设备制造商、客户等)必须在伙伴关系框架内进行更紧密的合作。

小编总结:

通读全文我们不难发现,出现最多的关键词就是3D打印终端零件制造,这代表了未来3D打印的发展方向。随着技术的成熟(成本降低、效率提升、材料性能增强以及新技术的涌现),3D打印已跨越原型打样进入到终端零件制造的新阶段,企业用户应更关注那些可应用于直接制造零件的3D打印技术,如SLM金属、连续碳纤维增强、BJ粘接剂喷射、PBF尼龙粉床等。

此外西门子、阿尔斯通等提到的推动基于3D打印的分布式制造、虚拟仓储很值得国内企业关注和借鉴。3D打印已经跨越过渡炒作进入到更加实用的阶段,国内企业是时候重新认识和评估这些最新且更实用的技术了。