制造業(yè)正從大規(guī)模人力工廠向柔性化智能制造轉(zhuǎn)變，取代人力勞動(dòng)的將是以機(jī)器人為代表的新一代智能裝備，工廠正嘗試將生產(chǎn)設(shè)備、工作人員、產(chǎn)品及部件進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，利用數(shù)字化雙胞胎將物理設(shè)備虛擬化，引入人工智能、大數(shù)據(jù)分析來提升生產(chǎn)運(yùn)營效率，以獲得快速響應(yīng)市場需求的能力，并能支持小批量的個(gè)性化定制要求。

作為智能制造關(guān)鍵技術(shù)之一，3D打印可快速制造出各種形態(tài)的結(jié)構(gòu)組織，其巨大商用價(jià)值正在逐步得到體現(xiàn)，并有望爆發(fā)出巨大的市場機(jī)遇。去年全球3D打印市場發(fā)展快速，尤其是歐洲市場勢(shì)頭表現(xiàn)強(qiáng)勁，國際數(shù)據(jù)公司IDC樂觀預(yù)測(cè)2022年歐洲3D打印收入將達(dá)到74億美元，包括3D打印機(jī)、材料、軟件和相關(guān)服務(wù)，期間復(fù)合年增長率將達(dá)到14.4％。

大規(guī)模定制走向現(xiàn)實(shí)

使用3D打印有很多好處，可以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模定制和打印不同類型的產(chǎn)品，同時(shí)降低成本并回收多余的打印機(jī)粉末，完成產(chǎn)品成型只需要少量的工具，3D打印機(jī)可以替代其它一些生產(chǎn)工具，利用堆疊粘合的方式直接成型。特別是在產(chǎn)品的研發(fā)階段，打樣需要花費(fèi)一定的時(shí)間，而且樣品可能只使用一次，專門開模制造一件樣品是十分昂貴的。3D打印滿足單批次的個(gè)性化定制，可以將成本降到最低。

從技術(shù)方面來看，熔融沉積成型（FDM）是3D打印發(fā)展的核心技術(shù)，最初是采用普通的加熱棒，通過打印頭擠出后固化成型。發(fā)展至今，已經(jīng)出現(xiàn)了多射流熔融、激光燒結(jié)熔融技術(shù)、EBM電子束熔融等多種先進(jìn)的熔融技術(shù)，使得3D打印可以采用更多的材料。

在3D打印材料方面，從過去只是塑料成型到現(xiàn)在的樹脂、石墨、陶瓷、金屬以及有機(jī)生物材料，新型材料技術(shù)的不斷突破，進(jìn)一步擴(kuò)大了3D打印的應(yīng)用范圍。

打開巨大的市場空間

目前，3D打印主要應(yīng)用在汽車、航空和醫(yī)療等細(xì)分領(lǐng)域，用于制造各種零部件和產(chǎn)品打樣。由于個(gè)性化需求不斷顯現(xiàn)，3D打印開始向其它領(lǐng)域發(fā)展。業(yè)內(nèi)預(yù)計(jì)2018年將成為3D打印的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，3D打印有可能進(jìn)一步擴(kuò)大，廠商希望實(shí)施按需生產(chǎn)，減少不必要的庫存和運(yùn)輸成本。

隨著熔融技術(shù)和材料的發(fā)展，3D打印擴(kuò)展到各個(gè)領(lǐng)域已經(jīng)不是問題。目前來說，在離散制造業(yè)中，汽車和航空航天行業(yè)是3D打印最大應(yīng)用市場，汽車廠商開始利用3D打印技術(shù)制造汽車零部件，它代替了沖壓機(jī)、注塑機(jī)等設(shè)備。3D打印可以支持更多的定制化服務(wù)，幫助航空制造商實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)葉片到座椅的個(gè)性化制造。

此外，預(yù)計(jì)醫(yī)療行業(yè)未來幾年將進(jìn)一步發(fā)展，例如打印生物組織、器官、骨骼等物體，醫(yī)療保健提供商預(yù)計(jì)將增加3D打印的支出，復(fù)合年增長率預(yù)計(jì)為19.5％。除了工業(yè)和醫(yī)療方向，3D打印還有應(yīng)用于售后零件、建筑設(shè)計(jì)方面，3D打印隱藏的巨大空間很快會(huì)釋放出來。