如何判断你所使用的传统制造，已经发育到了适合向增材制造转型的阶段？

3D打印 – 走向大规模生产的拐点已经来临？

相信大家对增材制造（3D打印）这个概念一定不陌生。3D打印技术的历史可以追溯到几十年前，这几十年来，社会的主流观点是它仅仅是一种新型的验证方法，而不是商业化生产的制造工具。然而，现在我们已经看到了3D打印产业的拐点——伴随着更低的制造成本、速度稳定性的提升和更多类型的硬件软件进步，更多人接触到它，并且真切地感受到它所能带来的设计灵活性，使产品快速地更迭焕新。甚至一部分更大胆激进、富有远见的用户正在尝试利用用3D打印进行产品的大规模生产。

通用的3D打印解决方案存在吗？

当面对大批量的标准化应用时，传统制造在绝大部分情况下依然是更优选。那么是否有某些传统制造中无可避免的难点，却恰好可以被工业级3D打印轻松破解？

简单来说，当遇到以下五种棘手情况时，增材制造会成为解决痛点的妙手良方

第一种情况：需向用户交付定制化产品

特别是在医疗行业和消费电子行业，3D打印展现了定制市场上极快的回本能力。某大型的消费电子配件公司，用3D打印大幅度改善了“定制和适应件”问题，优化了生产流程，在八个月内迅速收回全部投资成本并且开始盈利。甚至有耳机公司使用3D打印，将原本极度复杂的定制件生产变得极为简单。

在医疗美容领域，医生通过3D打印进行在鼻整形、颌面整形外科的术前模拟，甚至进行假体制作。在服装、珠宝、耳机和汽车行业，某些厂商开始向客户提供可定制任意形状和名字的内饰和装饰品，作为新品发布的营销手段。

第二种情况：企业库存成本或传统制造管理成本过高，需优化供应链，进行实时生产

传统的供应链遵循着SCOR模式（计划、来源、制造、交付、退货），3D打印则会将供应链中的用户直接与制造相连接，从而减少库存成本，同时大幅度减少交货时间。目前传统制造的供应链结构分为两种，即中心式和去中心式，而3D打印创建的更接近于一种去中心化的产业供应链。

我们用移动电话来做比喻——许多国家不再安装昂贵的固定电话而转向移动技术，所需的基础设施投资更少、更灵活、也更易于升级。与移动技术一样，3D打印意味着基础架构要求低、移动性更强，可编程性更强，适应性更强。甚至，这两项技术——移动技术和3D打印可以通过供应链联系在一起，消费者可以用移动设备来定制几乎可以即时交付的产品，而不再以中心化集成处理交付。

另外，全球各地的仓库中存放着数亿计的零部件，等待着作为“备件供应”。假设我们将这部分的库存转换为3D数字文件呢？比如戴姆勒的Evobus，他们宣布已经将数百个物理零件转换为数字零件，其中就包括垫片、弹簧盖、空气和布线管道和部分支架。

第三种情况：保持原材料不变的前提下，有轻量化、复杂化需求

在增材制造领域，设计是被用户需求所驱动的，而不是被技术限制所驱动。它允许高度复杂、任何所需要的功能部件和结构出现在零件内部。

比如说，一些设计师从蜂巢结构中找到灵感，用格子结构填充部件内部，使打印部件轻巧却强韧。或者可以简单粗暴地使用3D打印最著名的设计特征——挖空，在传统制造无法到达的位置编辑和调整零件构造。许多受大自然启迪的结构智慧，都可以用增材制造的方式应用在工业制造上。轻量化带来的各种技术优势，比如高强度重量比、高能量吸收重量比、低导热系数、高度表面积，都可以转换为各种经济和环境效应，包括产品可靠性、系统能效性和产品可持续性等等。

再举一个例子来说，尽管汽车生产线是高度自动化和流线型的，仍然需要单独的检具、夹具和固定装置，以补偿每个工厂中的各种型号和组件。3D打印因为特别适合小批量、复杂产品的制造，可以与前端CAD设计无缝连接，因此用3D打印定制的夹具生产效率最高，成本却最低。

第四种情况：产品开发快速迭代、高效率试生产

一般历时3-6个月时间的模具和工具制造、测试、重新设计、再测试……如果这个漫长的过程严重影响了你的产品在市场上的竞争力，并占用了你的设计生产员工大量的时间成本，那么请将试生产和原型件转换为增材制造！在同样的成本前提下，它可以将总周期缩短至2-3周内。

某消费电子公司将传统打样改变为3D打印原型制造，它不仅节省了原本注塑模具和生产运行所需要的成本，并且3D打印出的有形实体，使部门之间对于该产品的沟通变得清晰而简单。通过制造该原型，该电子公司快速测试了许多产品的构思，高效地否决了几个不理想的方案，还使用该原型迅速获得了市场反馈。可以说，原型验证是3D打印最基础、最简单好用的应用之一了。

第五种情况：寻求与智能制造，产业互联网、降低碳足迹的相关项目

事实上即便在欧美国家，也出现了部分“公司购买了3D打印机却放着不常用”的情况，也许公司只是开年申请项目恰巧为3D打印设备预留了资金，却遭遇相关人才的匮乏，或者原有工程师在传统制造的舒适区内停留，缺乏学习使用新技术、寻找创新型解决方案的动力，这种情况在一种替代性技术的出现伊始是很常见的。在让所有人都接受一种新兴科技之前，需要足够付出足够的学习成本和时间成本。

因此，当缺乏内部动因时，外部动因可以成为推动“新技术变革”的重要因素，其中就包括3D打印在“产业互联网”浪潮中与数字制造、智能制造所产生的新项目。随着5G网络的推进，当下许多互联网公司都希望通过信息来打通全产业链，借力互联网及应用大数据、云计算、人工智能等技术，让传统企业可以更有效地直击消费者心理并组织生产，同时更快捷地实现产品的物流和销售。这使得本来就基于数字文件的3D打印，成为网络工业新浪潮中的一个极其简单和低成本的制造工具。

此外，在可持续发展依旧是当下最热话题的大背景下，3D打印的优势在于它帮助减少了产品所需的“旅行”距离。设计人员可以在一个地区设计产品，通过电子邮件发送到另一个地区进行生产，没有必要通过开模来制造需要在不同工厂之间通过航运、航空、汽车运输的物体。这使得3D打印设计可以在全世界进行创建，而不会留下碳足迹。

也许是恰好，当我们展望未来的时候，3D打印在设备打印速度上预期将会翻倍。同时，更多适用于工业生产的3D打印材料将会出现，其中就包括适合航空航天、汽车、医疗等行业所使用的高性能材料。

赢创高性能聚合物解决方案，助力工业级3D打印

作为一家全球领先的特种化学品企业，赢创并不生产3D打印机，却生产3D打印设备所使用的耗材。正如注塑等传统制造业一样，最终组件的机械性能、结构稳定性和精度绝大部分都取决于原材料的表现。凭借在增材制造技术方面20多年的专业经验，赢创陪伴现代工业级3D打印一同成长，现已成为开发和生产各种3D打印技术定制高性能聚合物粉末的全球领导者。在所有主流工业级3D打印技术中，赢创都有其对应的耗材和助剂产品，其中就包括3D打印材料界的明星产品VESTOSINT®尼龙12粉末（PA 12）和弹性尼龙（PEBA）, 尼龙6粉末、PEEK材料。

VESTOSINT®尼龙12面世至今以来已为汽车、电子、医疗行业提供了多种解决方案，它的机械强度高，韧性好，有较高的抗拉及抗压强度。其拉伸强度高于金属，压缩强度与金属不相上下，抗拉强度接近于屈服强度，比ABS塑料高出一倍多，对冲击、应力振动的吸收能力优于一般塑料。耐疲劳性能突出，制件经多次反复屈折仍能保持原有机械强度。此外它还有耐磨、耐腐蚀、电气性能优良、重量轻等多项优点。VESTOSINT® PA 12以其优异的复用率、稳定的性能和合理的成本，在3D打印原材料领域独占鳌头。

不仅如此，赢创提供的多元化产品组合涵盖几乎所有工业应用的解决方案，其中大部分高性能聚合物产品都有可能使用增材制造进行进一步加工。更重要的是，赢创于2019年1月份收购了总部位于美国奥斯汀的Structured Polymers公司，此次收购将使赢创获得一项新的专利技术，即将高性能聚合物颗粒通过切割的方式，制成直径在0.1和400μm之间的粉末，因此可以快速地生产大量可控粒径的粉末产品，同时保留优异的材料性能。此举使得赢创在3D打印领域可供选择的聚合物种类大大增加，包括黑色尼龙、聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）、聚醚醚酮（PEEK）、聚酰胺6（PA 6）等半结晶热塑性塑料，以及不同颜色、导电性、阻燃性的特殊性能粉末等。这些产品可以用于SLS和MJF等粉末类3D打印技术中。