文章來自：3DPrintingIndustry

編譯：資源庫

根據(jù)最新的3D打印行業(yè)高層管理者調(diào)查報(bào)告，我們深入探討了增材制造技術(shù)更廣泛采用所面臨的障礙，以及行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者正在采取的解決策略。調(diào)查要求參與者將十二大常見問題按重要性順序排列，并詢問各企業(yè)正在采取哪些措施來應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)。

根據(jù)2024年調(diào)查結(jié)果，這些問題按從最關(guān)鍵到相對(duì)次要的順序排列如下：

#1 機(jī)器及工藝可靠性
#2 零件質(zhì)量
#3 材料成本
#4 擴(kuò)展難度
#5 資格認(rèn)證
#6 機(jī)器成本
#7 技術(shù)限制
#8 操作員的專業(yè)知識(shí)
#9 后處理成本
#10 材料選擇范圍
#11 可持續(xù)性
#12 預(yù)處理成本

報(bào)告突出了3D打印用戶面臨的主要痛點(diǎn)，并將這些挑戰(zhàn)按照它們的普遍性和嚴(yán)重程度進(jìn)行了排序。每個(gè)問題的分?jǐn)?shù)反映了其緊迫性或重要性，分?jǐn)?shù)越低表示問題越緊迫。讓我們?cè)敿?xì)審視這些關(guān)鍵點(diǎn)：

• 機(jī)器及工藝可靠性（平均分4.65）：這關(guān)乎3D打印機(jī)及其打印過程的一致性和可靠性，對(duì)于生產(chǎn)質(zhì)量可預(yù)測(cè)的零件及最小化機(jī)器失效或工藝錯(cuò)誤導(dǎo)致的停機(jī)時(shí)間至關(guān)重要。
• 零件質(zhì)量（平均分5.39）：這體現(xiàn)了打印件的精度、強(qiáng)度和整體質(zhì)量，對(duì)于航空航天、汽車和醫(yī)療設(shè)備等行業(yè)至關(guān)重要，因?yàn)檫@些行業(yè)對(duì)組件的完整性有極高的要求。
• 材料成本（平均分5.48）：3D打印所用原材料的成本影響了該技術(shù)的整體成本效益，特別是用于高端應(yīng)用的特殊聚合物或金屬材料可能特別昂貴。
• 擴(kuò)展難度（平均分5.75）：企業(yè)在從原型設(shè)計(jì)或小批量生產(chǎn)向大規(guī)模生產(chǎn)過渡時(shí)，面臨著有效擴(kuò)展3D打印流程的挑戰(zhàn)，包括提高生產(chǎn)速度、控制成本和維持質(zhì)量等問題。
• 資格認(rèn)證（平均分5.81）：在航空航天和醫(yī)療保健等標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格的行業(yè)中，對(duì)3D打印零件進(jìn)行資格認(rèn)證是一大挑戰(zhàn)，確保零件滿足特定行業(yè)的要求和標(biāo)準(zhǔn)。
• 機(jī)器成本（平均分6.08）：尤其是高質(zhì)量或工業(yè)級(jí)別的3D打印設(shè)備的初始投資成本可能相當(dāng)高，這對(duì)小型企業(yè)或個(gè)人用戶來說是一大門檻。
• 技術(shù)限制（平均分6.36）：當(dāng)前3D打印技術(shù)的固有局限，如打印分辨率、速度以及生產(chǎn)復(fù)雜幾何形狀或多材料零件的能力。
• 操作員的專業(yè)知識(shí)（平均分6.98）：有效使用3D打印技術(shù)需要經(jīng)過良好培訓(xùn)的操作人員來操作和維護(hù)3D打印機(jī)，以及進(jìn)行故障排除，缺乏專業(yè)人員可能會(huì)成為障礙。
• 后處理成本（平均分7.09）：許多3D打印零件需要進(jìn)行大量后處理工作，如清理、固化或機(jī)械加工，這增加了總體生產(chǎn)成本和時(shí)間。
• 材料選擇范圍（平均分7.47）：盡管3D打印可用材料種類不斷增多，但可用材料范圍的限制仍影響其在不同行業(yè)的適用性。
• 可持續(xù)性（平均分8.19）：隨著3D打印技術(shù)的普及，其對(duì)環(huán)境的影響（包括能源消耗、廢物產(chǎn)生和材料生命周期）的關(guān)注日益增加。
• 預(yù)處理成本（平均分8.74）：包括設(shè)計(jì)、文件準(zhǔn)備和設(shè)置等打印作業(yè)前的準(zhǔn)備工作相關(guān)成本，這些高昂的成本可能降低3D打印在快速原型制造或小批量生產(chǎn)中的吸引力。
  

解決這些挑戰(zhàn)需要在技術(shù)、材料科學(xué)和工藝優(yōu)化方面取得進(jìn)展，以提高3D打印的可靠性、成本效益和擴(kuò)展性，從而使其在更廣泛的行業(yè)中得到應(yīng)用和推廣。

3D打印行業(yè)正采取哪些措施來解決用戶的這些痛點(diǎn)？還有哪些潛在的機(jī)會(huì)可以進(jìn)一步開發(fā)？

機(jī)器和工藝可靠性
提升3D打印機(jī)械與工藝的可靠性，行業(yè)各界正在采取綜合策略。這里是一些正在實(shí)行的策略和解決方案概覽：

先進(jìn)的機(jī)械設(shè)計(jì)與自動(dòng)化：企業(yè)正在致力于開發(fā)適用于工業(yè)的、配備大型構(gòu)建平臺(tái)的3D打印機(jī)，并整合了半自動(dòng)化的生產(chǎn)解決方案。與Sinto Group這樣的自動(dòng)化領(lǐng)域?qū)＜液献?，旨在提升效率并促進(jìn)3D打印技術(shù)在工業(yè)環(huán)境中的集成。

技術(shù)創(chuàng)新的投資：為了提高機(jī)器的可靠性和產(chǎn)品化水平，正在推動(dòng)增加對(duì)技術(shù)創(chuàng)新的投資。

網(wǎng)絡(luò)安全與流程可視化：通過開發(fā)能夠監(jiān)控系統(tǒng)行為并識(shí)別濫用行為的解決方案，解決網(wǎng)絡(luò)安全問題，以增強(qiáng)流程的可靠性。

現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)：采用現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)以提升產(chǎn)量和工藝的可靠性。

合作與歐盟戰(zhàn)略：行業(yè)協(xié)會(huì)正致力于提供解決問題和促進(jìn)增長(zhǎng)的平臺(tái)，期望通過歐盟資助的戰(zhàn)略來解決技術(shù)、監(jiān)管和意識(shí)上的障礙。

閉環(huán)控制系統(tǒng)：利用先進(jìn)的控制系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)控并調(diào)整打印參數(shù)，確保結(jié)果的一致性。

可靠的材料處理：確保打印機(jī)與各種材料兼容，并為材料準(zhǔn)備提供必要的支持。

用戶培訓(xùn)與支持：提供全方位的培訓(xùn)和支持，確保用戶能夠有效操作機(jī)器。

后處理技術(shù)的改進(jìn)：通過投資研發(fā)來解決表面及近表面的問題，以提高零件的質(zhì)量和可重復(fù)性。

人工智能與教育：采用人工智能技術(shù)來提升打印成功率、降低成本，并縮小操作員之間的知識(shí)差異。同時(shí)，強(qiáng)調(diào)教育在理解技術(shù)、管理期望及優(yōu)化使用過程中的重要性。

這些策略的共同目標(biāo)是增強(qiáng)3D打印工藝的可靠性與效率，解決行業(yè)面臨的關(guān)鍵挑戰(zhàn)，并推動(dòng)該技術(shù)在更多領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。

零件質(zhì)量

在提升3D打印零件質(zhì)量方面，行業(yè)正采取以下策略確保優(yōu)化成果：

逐步提升能力：與客戶合作，先從對(duì)質(zhì)量要求較低的產(chǎn)品開始，逐漸建立起對(duì)3D打印技術(shù)的深入理解和操作技能。這個(gè)過程有利于逐步提高生產(chǎn)質(zhì)量，同時(shí)為生產(chǎn)更高標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品奠定基礎(chǔ)。

重視質(zhì)量與可重復(fù)性：一開始就將生產(chǎn)高質(zhì)量零件作為優(yōu)先事項(xiàng)，并確保在擴(kuò)展生產(chǎn)規(guī)模之前，零件的可靠性和重復(fù)性得到保障。這要求在生產(chǎn)過程的每一環(huán)節(jié)實(shí)施嚴(yán)格的質(zhì)量控制措施，確保零件質(zhì)量的一致性。

建立伙伴關(guān)系和合作：在生產(chǎn)復(fù)雜和高性能零件時(shí)，與合作伙伴建立穩(wěn)固的關(guān)系至關(guān)重要。

材料成本

針對(duì)3D打印中材料成本高這一挑戰(zhàn)，行業(yè)內(nèi)正采用多項(xiàng)策略和創(chuàng)新來降低成本并提升效率：

材料供應(yīng)商與OEM合作：推動(dòng)材料供應(yīng)商與原始設(shè)備制造商之間的合作，共同開發(fā)兼容的材料并優(yōu)化生產(chǎn)參數(shù)，旨在實(shí)現(xiàn)更加經(jīng)濟(jì)高效的生產(chǎn)流程。

采用基于顆粒的系統(tǒng)：轉(zhuǎn)向使用基于顆粒的聚合物系統(tǒng)，這種方法有助于降低材料成本并提升生產(chǎn)效率。

用例研究：增材制造綠色貿(mào)易協(xié)會(huì)（AMGTA）進(jìn)行的研究，旨在全面了解增材制造的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境影響，強(qiáng)調(diào)較高初始材料成本的正當(dāng)性和其他可能被忽略的優(yōu)點(diǎn)。

初創(chuàng)企業(yè)的挑戰(zhàn)：意識(shí)到初創(chuàng)企業(yè)在規(guī)模擴(kuò)大與成本控制之間的挑戰(zhàn)，一些初創(chuàng)企業(yè)通過采取策略，如以市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)價(jià)格發(fā)布產(chǎn)品，來獲取市場(chǎng)份額并實(shí)現(xiàn)全球擴(kuò)張。

再生材料的使用：引入如再生碳纖維填充尼龍等材料，以相同于原始材料的價(jià)格促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展，同時(shí)不增加消費(fèi)者成本。

創(chuàng)新的材料加工技術(shù)：開發(fā)新工藝以解決打印過程中出現(xiàn)的變形、裂紋等問題，克服打印難度大的材料（如鎢和碳化鎢）相關(guān)的挑戰(zhàn)，為航空航天、醫(yī)療等領(lǐng)域生產(chǎn)高性能零件。

這些策略共同目標(biāo)是降低3D打印的材料成本，使得這項(xiàng)技術(shù)在不同行業(yè)的應(yīng)用更加廣泛和具有吸引力。通過專注于合作、創(chuàng)新和可持續(xù)性，行業(yè)相關(guān)方正共同努力克服3D打印技術(shù)廣泛采用的主要障礙之一。

擴(kuò)展困難

克服3D打印規(guī)模擴(kuò)展的難題，需要綜合運(yùn)用技術(shù)革新、戰(zhàn)略伙伴關(guān)系及流程改良。各方面的應(yīng)對(duì)策略包括：

戰(zhàn)略增長(zhǎng)與合作伙伴關(guān)系：通過與戰(zhàn)略伙伴合作，尤其是在國防等關(guān)鍵領(lǐng)域，采用創(chuàng)新的3D打印技術(shù)進(jìn)行工業(yè)規(guī)模的生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)增長(zhǎng)。

量產(chǎn)技術(shù)的革新：3D打印技術(shù)的創(chuàng)新增強(qiáng)了行業(yè)的靈活性和自主性，使得批量生產(chǎn)零件成為可能。

研發(fā)投資：對(duì)研發(fā)的大量投資對(duì)推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步及市場(chǎng)推出新的硬件和軟件解決方案至關(guān)重要，尤其對(duì)于那些希望通過促進(jìn)規(guī)模擴(kuò)展的創(chuàng)新來領(lǐng)先市場(chǎng)的公司。

工藝創(chuàng)新：開發(fā)新的增材制造(AM)工藝，如噴墨打印技術(shù)，以及專注于可靠性和可持續(xù)性的生產(chǎn)過程，對(duì)擴(kuò)大生產(chǎn)能力至關(guān)重要。

高效后處理：開發(fā)可重復(fù)且可規(guī)?；暮筇幚斫鉀Q方案，如除粉工藝，幫助客戶解決生產(chǎn)過程中的規(guī)?；魬?zhàn)。

廢料利用：公司如6K Additive通過利用廣泛的材料組合（包括廢料）來滿足特定應(yīng)用需求，在批量生產(chǎn)過渡中實(shí)現(xiàn)可擴(kuò)展生產(chǎn)。

生產(chǎn)力提升：為現(xiàn)有系統(tǒng)提供生產(chǎn)力提升方案，使客戶能夠最大化當(dāng)前投資的價(jià)值，更有效地?cái)U(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模。

通過這些策略，企業(yè)力圖解決擴(kuò)展難題，通過創(chuàng)新、戰(zhàn)略合作、效率流程和可持續(xù)發(fā)展的方法，克服大規(guī)模生產(chǎn)的挑戰(zhàn)，使3D打印技術(shù)成為多個(gè)行業(yè)大規(guī)模生產(chǎn)的可行方案。

資質(zhì)認(rèn)證

解決3D打印資質(zhì)認(rèn)證挑戰(zhàn)，特別是在嚴(yán)格監(jiān)管的航空航天和國防行業(yè)，需要采用多維度策略來滿足高標(biāo)準(zhǔn)。以下是如何應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)的策略：

成立工作組：行業(yè)特定的工作組成立以解決和簡(jiǎn)化認(rèn)證流程，目標(biāo)是制定統(tǒng)一資格標(biāo)準(zhǔn)，避免各方獨(dú)立作戰(zhàn)，確保所有相關(guān)方都能從中受益。

與國防工業(yè)合作：面對(duì)國防部嚴(yán)格的資格和認(rèn)證要求，特別是服務(wù)于國防領(lǐng)域的企業(yè)，需要采取協(xié)作和戰(zhàn)略方法，尤其是小企業(yè)，它們往往難以單獨(dú)影響政府程序。

技術(shù)和工藝創(chuàng)新：采用如混合增材鑄造等創(chuàng)新技術(shù)，相較于直接金屬打印，提供了成本效益高且可能獲得等效認(rèn)證的途徑。

材料可追溯性和過程控制：確保材料的可追溯性、機(jī)器的精準(zhǔn)校準(zhǔn)和嚴(yán)格的后處理控制是滿足航空航天等行業(yè)嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)鍵。

標(biāo)準(zhǔn)化努力：與認(rèn)證機(jī)構(gòu)和專業(yè)組織緊密合作，推動(dòng)增材制造工藝的標(biāo)準(zhǔn)化，以簡(jiǎn)化資格認(rèn)證過程，促進(jìn)其更廣泛的應(yīng)用。

原位檢測(cè)技術(shù)：采用原位檢測(cè)技術(shù)實(shí)時(shí)驗(yàn)證構(gòu)建過程，以提升3D打印零件的可靠性和認(rèn)證的可接受度。

流程加速軟件解決方案：開發(fā)如Dyndrite LPBF Pro等高級(jí)軟件工具，旨在解決材料開發(fā)、流程優(yōu)化和零件鑒定的傳統(tǒng)障礙，加速從研發(fā)到生產(chǎn)的過渡。

關(guān)注可擴(kuò)展性和速度：為了彌補(bǔ)增材制造與傳統(tǒng)生產(chǎn)方法在可擴(kuò)展性方面的差異，正推進(jìn)更快、更高效的3D打印機(jī)開發(fā)，以滿足大規(guī)模生產(chǎn)的需求。

這些策略共同目的是降低增材制造資質(zhì)認(rèn)證的難度，使3D打印技術(shù)在關(guān)鍵領(lǐng)域的采用變得更加高效和成本有效。

機(jī)器成本

為解決3D打印機(jī)高成本問題，業(yè)內(nèi)采取了多種策略和解決方案：

國際資格增材制造體系（IAMQS）：通過實(shí)施如IAMQS等體系并在全球范圍內(nèi)擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)，尤其是在亞洲，以標(biāo)準(zhǔn)化認(rèn)證過程，旨在通過更廣泛的接受度和標(biāo)準(zhǔn)化降低成本。

研發(fā)項(xiàng)目：利用研發(fā)項(xiàng)目改進(jìn)技術(shù)，通過創(chuàng)新降低成本，幫助企業(yè)克服資金難題。

設(shè)計(jì)專業(yè)知識(shí)：運(yùn)用設(shè)計(jì)優(yōu)化來減少對(duì)昂貴機(jī)械的依賴，或更高效地使用現(xiàn)有設(shè)備，從而優(yōu)化制造過程。

軟件優(yōu)化：通過優(yōu)化軟件來提高3D打印機(jī)的作業(yè)效率和排樣，從而降低每件產(chǎn)品的成本，提高投資回報(bào)率。

功耗效率：研發(fā)功耗更低的機(jī)型，以解決可持續(xù)性問題并降低運(yùn)營成本，同時(shí)克服設(shè)施供電限制。

瞄準(zhǔn)正確應(yīng)用：專注于具有強(qiáng)大商業(yè)案例的應(yīng)用，以證明高成本的增材制造技術(shù)投資是合理的。

融資解決方案：與金融機(jī)構(gòu)合作，提供多樣化的融資方案和合作模式，使得獲取3D打印技術(shù)變得更加容易。

降低總體擁有成本：通過創(chuàng)新提升價(jià)值交付，努力降低3D打印技術(shù)的總體擁有成本，使得在高利率等經(jīng)濟(jì)條件下的投資案例更具吸引力。

技術(shù)限制

這些策略集中于技術(shù)革新、財(cái)務(wù)方案、操作效率和戰(zhàn)略性應(yīng)用選擇，目的是提升3D打印技術(shù)的可獲得性和經(jīng)濟(jì)性，從而降低與3D打印機(jī)相關(guān)的高成本。

為應(yīng)對(duì)3D打印技術(shù)的限制，行業(yè)正在采納多項(xiàng)策略和解決方案：

推拉式創(chuàng)新戰(zhàn)略：這種戰(zhàn)略旨在縮小研究與工業(yè)應(yīng)用之間的差距，通過將涉及3D打印機(jī)、材料和軟件開發(fā)的公司定位在研究和工業(yè)的交叉點(diǎn)上，促進(jìn)更緊密的合作。這種方法推動(dòng)了直接適用于行業(yè)的創(chuàng)新，加速了技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室到生產(chǎn)線的轉(zhuǎn)移。

集成與協(xié)作：在3D打印生態(tài)系統(tǒng)中促進(jìn)不同利益相關(guān)者之間的集成，包括研究人員、機(jī)器制造商、材料供應(yīng)商和軟件開發(fā)商。這種跨領(lǐng)域的合作至關(guān)重要，因?yàn)樗_保了知識(shí)和專業(yè)知識(shí)的動(dòng)態(tài)交流，幫助克服現(xiàn)有技術(shù)的限制。

高級(jí)軟件解決方案：開發(fā)專門的軟件，旨在解決傳統(tǒng)設(shè)計(jì)工具無法應(yīng)對(duì)的問題。這些軟件使得設(shè)計(jì)針對(duì)增材制造優(yōu)化的零件變得更加容易、快速和高效，同時(shí)通過與合作伙伴的集成簡(jiǎn)化了客戶的工作流程。

這些策略的共同目標(biāo)是克服3D打印面臨的技術(shù)限制，從而支持該行業(yè)的持續(xù)增長(zhǎng)和技術(shù)的發(fā)展，使得3D打印技術(shù)更加復(fù)雜、高效和廣泛適用。通過鼓勵(lì)創(chuàng)新、加強(qiáng)協(xié)作和利用高級(jí)軟件，行業(yè)正在朝著解決技術(shù)挑戰(zhàn)和拓展應(yīng)用領(lǐng)域邁進(jìn)。

操作員的專業(yè)知識(shí)

針對(duì)3D打印行業(yè)操作員專業(yè)知識(shí)的挑戰(zhàn)，采取的多維策略旨在緩解技能短缺問題，促進(jìn)人才發(fā)展：

賦能新人才：通過向非增材制造領(lǐng)域的個(gè)人提供創(chuàng)新應(yīng)用的理念和培訓(xùn)，鼓勵(lì)他們學(xué)習(xí)并掌握增材制造技術(shù)，從而成長(zhǎng)為該領(lǐng)域的專家。

提高設(shè)備可用性：通過使3D打印設(shè)備用戶友好，并提供全面的培訓(xùn)計(jì)劃，降低新操作員的入門難度，從而提高技術(shù)的可接觸性和易用性。

教育規(guī)劃和合作伙伴關(guān)系：與教育機(jī)構(gòu)和勞動(dòng)力發(fā)展項(xiàng)目合作，旨在激勵(lì)和培養(yǎng)下一代增材制造操作員。這包括參與行業(yè)貿(mào)易展覽和其他教育活動(dòng)，以提高對(duì)增材制造職業(yè)的認(rèn)識(shí)。

提供培訓(xùn)和服務(wù)：為企業(yè)提供針對(duì)性的培訓(xùn)和服務(wù)，特別是針對(duì)那些市場(chǎng)上缺乏經(jīng)驗(yàn)豐富候選人的公司，包括從基礎(chǔ)開始培訓(xùn)新員工。

咨詢和教育：提供咨詢服務(wù)和教育項(xiàng)目，以提升操作員在增材制造領(lǐng)域的專業(yè)知識(shí)和技能，幫助他們更有效地運(yùn)用3D打印技術(shù)。

數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的運(yùn)營工具和課程：通過專門的教育機(jī)構(gòu)提供工具和課程，旨在幫助個(gè)人和組織更有效地管理和擴(kuò)展其增材制造操作，使之更加依賴于數(shù)據(jù)分析和決策。

這些策略集中于培養(yǎng)和提升操作員的專業(yè)技能，通過教育、培訓(xùn)和技術(shù)支持，確保行業(yè)能夠滿足當(dāng)前和未來的技術(shù)需求，同時(shí)促進(jìn)3D打印技術(shù)的廣泛應(yīng)用和發(fā)展。

后處理成本

為應(yīng)對(duì)3D打印中后處理成本的挑戰(zhàn)，行業(yè)內(nèi)正采納多項(xiàng)策略來降低這一成本并提高效率：

后處理自動(dòng)化：通過探索和開發(fā)自動(dòng)化的后處理解決方案，企業(yè)旨在降低勞動(dòng)力成本并提升生產(chǎn)效率。這包括對(duì)內(nèi)部開發(fā)的投資，尤其是在目前市場(chǎng)上缺乏創(chuàng)新自動(dòng)化解決方案的情況下。

材料效率平臺(tái)開發(fā)：推動(dòng)與各種粉末顆粒兼容的平臺(tái)技術(shù)創(chuàng)新，吸引材料供應(yīng)商參與。這一策略旨在促進(jìn)開發(fā)能夠減少后處理成本的材料技術(shù)。

建立戰(zhàn)略伙伴關(guān)系：與行業(yè)伙伴建立戰(zhàn)略合作關(guān)系，共同優(yōu)化后處理技術(shù)，并共享開發(fā)解決方案的成本。這種合作有助于分散風(fēng)險(xiǎn)并加速技術(shù)開發(fā)。

成本效益的解決方案：通過改進(jìn)現(xiàn)有后處理技術(shù)或發(fā)展新技術(shù)來減少完成后處理所需的時(shí)間和資源，從而提供更具成本效益的解決方案。

這些策略共同目標(biāo)是降低3D打印后處理階段的成本，通過自動(dòng)化、材料技術(shù)創(chuàng)新、戰(zhàn)略合作以及效率提升，使得整個(gè)3D打印流程更加經(jīng)濟(jì)高效。

材料選擇范圍有限

為應(yīng)對(duì)3D打印中材料選擇范圍有限的挑戰(zhàn)，行業(yè)內(nèi)正采取多種措施來擴(kuò)展可用材料的種類：

進(jìn)行工藝實(shí)驗(yàn)：企業(yè)通過持續(xù)探索新的材料和技術(shù)，努力擴(kuò)大材料的選擇范圍。這包括進(jìn)行嚴(yán)格的測(cè)試和實(shí)驗(yàn)，以評(píng)估不同材料在各種3D打印工藝中的表現(xiàn)和限制。

與粉末供應(yīng)商合作：與粉末供應(yīng)商建立合作伙伴關(guān)系，對(duì)于獲取更廣泛的材料選擇至關(guān)重要。這種合作確保了客戶能夠訪問到最新的材料技術(shù)和多樣化的創(chuàng)新解決方案。

研究與開發(fā)：對(duì)研究和開發(fā)的投資致力于發(fā)現(xiàn)和開發(fā)新的、適用于3D打印市場(chǎng)的材料。這涵蓋了創(chuàng)造全新的材料類型，以及修改現(xiàn)有材料，使其更適用于增材制造工藝。

內(nèi)部金屬粉末生產(chǎn)：開發(fā)解決方案以在內(nèi)部進(jìn)行小批量的金屬粉末生產(chǎn)，這增加了打印過程的靈活性和定制能力。企業(yè)可以根據(jù)特定需求定制金屬粉末，以更好地適應(yīng)其特定的打印環(huán)境和應(yīng)用需求。

通過這些策略，行業(yè)正努力克服材料選擇限制，目標(biāo)是為客戶提供更多樣化、更定制化的材料選項(xiàng)，以支持更廣泛的應(yīng)用和創(chuàng)新的3D打印項(xiàng)目。

可持續(xù)發(fā)展

為了促進(jìn)增材制造（3D打?。┬袠I(yè)的可持續(xù)發(fā)展，正在采取各種創(chuàng)新策略和解決方案：

生產(chǎn)管理解決方案：像Authentise這樣的公司通過提供全面的生產(chǎn)管理解決方案來提升增材制造流程的可持續(xù)性。這種系統(tǒng)允許用戶有效地監(jiān)控、追蹤、記錄和控制從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)再到運(yùn)輸和安裝的整個(gè)過程。通過優(yōu)化生產(chǎn)效率和減少浪費(fèi)，這種做法顯著促進(jìn)了增材制造操作的成熟度和可持續(xù)性。

專注于回收材料：Fishy Filaments等公司通過專注于使用回收材料來突顯其對(duì)可持續(xù)性的承諾。該公司強(qiáng)調(diào)可持續(xù)性在其業(yè)務(wù)運(yùn)營和客戶關(guān)系中的重要性，提供生命周期評(píng)估和材料來源的可追溯性。這種承諾幫助客戶通過可靠、環(huán)保的數(shù)據(jù)支持他們的市場(chǎng)營銷和決策過程。隨著回收材料市場(chǎng)的成長(zhǎng)和環(huán)境聲明法規(guī)的加強(qiáng)，F(xiàn)ishy Filaments旨在提供更可靠的市場(chǎng)數(shù)據(jù)和認(rèn)證，以鼓勵(lì)可持續(xù)材料的使用。

環(huán)境和經(jīng)濟(jì)影響研究：增材制造綠色貿(mào)易協(xié)會(huì)（AMGTA）進(jìn)行的用例研究旨在更深入地了解增材制造的環(huán)境和經(jīng)濟(jì)影響。這項(xiàng)研究的目的是量化并強(qiáng)調(diào)經(jīng)常被忽略的增材制造好處，如與傳統(tǒng)制造相比減少的材料浪費(fèi)和降低的能源消耗。通過這些努力，AMGTA尋求推廣一種更加可持續(xù)的制造方法，利用增材制造技術(shù)的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)。

這些舉措展示了增材制造行業(yè)為提高其可持續(xù)性而采取的多角度方法。通過集中于高效的生產(chǎn)管理、利用回收材料和進(jìn)行全面的影響研究，該行業(yè)的參與者正在致力于減少生產(chǎn)過程的環(huán)境影響并推動(dòng)行業(yè)的可持續(xù)增長(zhǎng)。

預(yù)處理成本

為應(yīng)對(duì)增材制造（AM）預(yù)處理成本的挑戰(zhàn)，采取了多種策略，旨在減少在打印前階段所需的時(shí)間、資源和費(fèi)用：

軟件優(yōu)化：開發(fā)和使用先進(jìn)的軟件工具簡(jiǎn)化從設(shè)計(jì)到打印的整個(gè)工作流程，包括更有效的切片算法、改進(jìn)的支撐結(jié)構(gòu)生成技術(shù)，以及針對(duì)AM的自動(dòng)化設(shè)計(jì)優(yōu)化。這種軟件可以預(yù)測(cè)和緩解潛在的打印問題，大幅降低試錯(cuò)成本。

設(shè)計(jì)流程標(biāo)準(zhǔn)化：通過建立增材制造設(shè)計(jì)流程和指南的標(biāo)準(zhǔn)化，減少預(yù)處理所需的時(shí)間和專業(yè)知識(shí)。創(chuàng)建共享的知識(shí)庫和最佳實(shí)踐，幫助設(shè)計(jì)師和工程師迅速做出符合AM能力的決策。

培訓(xùn)和教育：對(duì)設(shè)計(jì)師和工程師進(jìn)行專門的培訓(xùn)，提高他們對(duì)于增材制造特有設(shè)計(jì)原則的理解，如設(shè)計(jì)用于增材制造（DfAM）。裝備員工進(jìn)行高效的AM設(shè)計(jì)將減少預(yù)處理時(shí)間和成本。

協(xié)作工具的應(yīng)用：引入?yún)f(xié)作平臺(tái)，使團(tuán)隊(duì)成員能夠無縫交流和共享設(shè)計(jì)，減少迭代次數(shù)并加速?zèng)Q策過程。這有助于從一開始就確保設(shè)計(jì)目標(biāo)與制造能力相匹配。

材料數(shù)據(jù)庫開發(fā)：建立全面的材料數(shù)據(jù)庫，提供關(guān)于材料特性和加工參數(shù)的詳細(xì)信息，幫助設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)階段做出更加明智的選擇，減少對(duì)廣泛材料測(cè)試的依賴。

自動(dòng)化設(shè)計(jì)驗(yàn)證工具：使用軟件工具自動(dòng)檢查設(shè)計(jì)的可制造性，識(shí)別出打印前可能的問題，避免成本高昂的設(shè)計(jì)修改和材料浪費(fèi)。

集成仿真工具：集成的仿真工具可以預(yù)測(cè)材料和設(shè)計(jì)在不同條件下的表現(xiàn)，優(yōu)化設(shè)計(jì)性能和可制造性，減少對(duì)物理測(cè)試的需求。

預(yù)制支撐結(jié)構(gòu)：開發(fā)一套可輕易適配新設(shè)計(jì)的預(yù)制支撐結(jié)構(gòu)庫，這不僅節(jié)省設(shè)計(jì)時(shí)間，還減少材料使用，因?yàn)橛行У闹螌?duì)成功打印至關(guān)重要。

通過這些解決方案的實(shí)施，可以顯著降低增材制造的預(yù)處理成本，從而提高其在多種應(yīng)用中的可行性和經(jīng)濟(jì)性。這些策略著重于提高效率、減少資源浪費(fèi)，并通過技術(shù)創(chuàng)新簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)階段的復(fù)雜性。

結(jié)論：水漲船高

這項(xiàng)研究強(qiáng)調(diào)了采用整體方法解決3D打印相關(guān)痛點(diǎn)的重要性。通過技術(shù)進(jìn)步、戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系以及對(duì)可持續(xù)性和效率的關(guān)注，該行業(yè)可以克服當(dāng)前的限制并釋放增材制造的全部潛力。機(jī)器制造商、材料供應(yīng)商、研究人員和用戶之間的協(xié)作努力在推動(dòng)創(chuàng)新、降低成本以及提高3D打印產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。隨著行業(yè)的不斷發(fā)展，這些共同努力對(duì)于擴(kuò)大3D打印技術(shù)的采用和應(yīng)用至關(guān)重要，使其在各個(gè)行業(yè)中更容易獲得和更具吸引力。

文章來自：3DPrintingIndustry

編譯：資源庫

根據(jù)最新的3D打印行業(yè)高層管理者調(diào)查報(bào)告，我們深入探討了增材制造技術(shù)更廣泛采用所面臨的障礙，以及行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者正在采取的解決策略。調(diào)查要求參與者將十二大常見問題按重要性順序排列，并詢問各企業(yè)正在采取哪些措施來應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)。

根據(jù)2024年調(diào)查結(jié)果，這些問題按從最關(guān)鍵到相對(duì)次要的順序排列如下：

#1 機(jī)器及工藝可靠性
#2 零件質(zhì)量
#3 材料成本
#4 擴(kuò)展難度
#5 資格認(rèn)證
#6 機(jī)器成本
#7 技術(shù)限制
#8 操作員的專業(yè)知識(shí)
#9 后處理成本
#10 材料選擇范圍
#11 可持續(xù)性
#12 預(yù)處理成本

報(bào)告突出了3D打印用戶面臨的主要痛點(diǎn)，并將這些挑戰(zhàn)按照它們的普遍性和嚴(yán)重程度進(jìn)行了排序。每個(gè)問題的分?jǐn)?shù)反映了其緊迫性或重要性，分?jǐn)?shù)越低表示問題越緊迫。讓我們?cè)敿?xì)審視這些關(guān)鍵點(diǎn)：

• 機(jī)器及工藝可靠性（平均分4.65）：這關(guān)乎3D打印機(jī)及其打印過程的一致性和可靠性，對(duì)于生產(chǎn)質(zhì)量可預(yù)測(cè)的零件及最小化機(jī)器失效或工藝錯(cuò)誤導(dǎo)致的停機(jī)時(shí)間至關(guān)重要。
• 零件質(zhì)量（平均分5.39）：這體現(xiàn)了打印件的精度、強(qiáng)度和整體質(zhì)量，對(duì)于航空航天、汽車和醫(yī)療設(shè)備等行業(yè)至關(guān)重要，因?yàn)檫@些行業(yè)對(duì)組件的完整性有極高的要求。
• 材料成本（平均分5.48）：3D打印所用原材料的成本影響了該技術(shù)的整體成本效益，特別是用于高端應(yīng)用的特殊聚合物或金屬材料可能特別昂貴。
• 擴(kuò)展難度（平均分5.75）：企業(yè)在從原型設(shè)計(jì)或小批量生產(chǎn)向大規(guī)模生產(chǎn)過渡時(shí)，面臨著有效擴(kuò)展3D打印流程的挑戰(zhàn)，包括提高生產(chǎn)速度、控制成本和維持質(zhì)量等問題。
• 資格認(rèn)證（平均分5.81）：在航空航天和醫(yī)療保健等標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格的行業(yè)中，對(duì)3D打印零件進(jìn)行資格認(rèn)證是一大挑戰(zhàn)，確保零件滿足特定行業(yè)的要求和標(biāo)準(zhǔn)。
• 機(jī)器成本（平均分6.08）：尤其是高質(zhì)量或工業(yè)級(jí)別的3D打印設(shè)備的初始投資成本可能相當(dāng)高，這對(duì)小型企業(yè)或個(gè)人用戶來說是一大門檻。
• 技術(shù)限制（平均分6.36）：當(dāng)前3D打印技術(shù)的固有局限，如打印分辨率、速度以及生產(chǎn)復(fù)雜幾何形狀或多材料零件的能力。
• 操作員的專業(yè)知識(shí)（平均分6.98）：有效使用3D打印技術(shù)需要經(jīng)過良好培訓(xùn)的操作人員來操作和維護(hù)3D打印機(jī)，以及進(jìn)行故障排除，缺乏專業(yè)人員可能會(huì)成為障礙。
• 后處理成本（平均分7.09）：許多3D打印零件需要進(jìn)行大量后處理工作，如清理、固化或機(jī)械加工，這增加了總體生產(chǎn)成本和時(shí)間。
• 材料選擇范圍（平均分7.47）：盡管3D打印可用材料種類不斷增多，但可用材料范圍的限制仍影響其在不同行業(yè)的適用性。
• 可持續(xù)性（平均分8.19）：隨著3D打印技術(shù)的普及，其對(duì)環(huán)境的影響（包括能源消耗、廢物產(chǎn)生和材料生命周期）的關(guān)注日益增加。
• 預(yù)處理成本（平均分8.74）：包括設(shè)計(jì)、文件準(zhǔn)備和設(shè)置等打印作業(yè)前的準(zhǔn)備工作相關(guān)成本，這些高昂的成本可能降低3D打印在快速原型制造或小批量生產(chǎn)中的吸引力。
  

解決這些挑戰(zhàn)需要在技術(shù)、材料科學(xué)和工藝優(yōu)化方面取得進(jìn)展，以提高3D打印的可靠性、成本效益和擴(kuò)展性，從而使其在更廣泛的行業(yè)中得到應(yīng)用和推廣。

3D打印行業(yè)正采取哪些措施來解決用戶的這些痛點(diǎn)？還有哪些潛在的機(jī)會(huì)可以進(jìn)一步開發(fā)？

機(jī)器和工藝可靠性
提升3D打印機(jī)械與工藝的可靠性，行業(yè)各界正在采取綜合策略。這里是一些正在實(shí)行的策略和解決方案概覽：

先進(jìn)的機(jī)械設(shè)計(jì)與自動(dòng)化：企業(yè)正在致力于開發(fā)適用于工業(yè)的、配備大型構(gòu)建平臺(tái)的3D打印機(jī)，并整合了半自動(dòng)化的生產(chǎn)解決方案。與Sinto Group這樣的自動(dòng)化領(lǐng)域?qū)＜液献?，旨在提升效率并促進(jìn)3D打印技術(shù)在工業(yè)環(huán)境中的集成。

技術(shù)創(chuàng)新的投資：為了提高機(jī)器的可靠性和產(chǎn)品化水平，正在推動(dòng)增加對(duì)技術(shù)創(chuàng)新的投資。

網(wǎng)絡(luò)安全與流程可視化：通過開發(fā)能夠監(jiān)控系統(tǒng)行為并識(shí)別濫用行為的解決方案，解決網(wǎng)絡(luò)安全問題，以增強(qiáng)流程的可靠性。

現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)：采用現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)以提升產(chǎn)量和工藝的可靠性。

合作與歐盟戰(zhàn)略：行業(yè)協(xié)會(huì)正致力于提供解決問題和促進(jìn)增長(zhǎng)的平臺(tái)，期望通過歐盟資助的戰(zhàn)略來解決技術(shù)、監(jiān)管和意識(shí)上的障礙。

閉環(huán)控制系統(tǒng)：利用先進(jìn)的控制系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)控并調(diào)整打印參數(shù)，確保結(jié)果的一致性。

可靠的材料處理：確保打印機(jī)與各種材料兼容，并為材料準(zhǔn)備提供必要的支持。

用戶培訓(xùn)與支持：提供全方位的培訓(xùn)和支持，確保用戶能夠有效操作機(jī)器。

后處理技術(shù)的改進(jìn)：通過投資研發(fā)來解決表面及近表面的問題，以提高零件的質(zhì)量和可重復(fù)性。

人工智能與教育：采用人工智能技術(shù)來提升打印成功率、降低成本，并縮小操作員之間的知識(shí)差異。同時(shí)，強(qiáng)調(diào)教育在理解技術(shù)、管理期望及優(yōu)化使用過程中的重要性。

這些策略的共同目標(biāo)是增強(qiáng)3D打印工藝的可靠性與效率，解決行業(yè)面臨的關(guān)鍵挑戰(zhàn)，并推動(dòng)該技術(shù)在更多領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。

零件質(zhì)量

在提升3D打印零件質(zhì)量方面，行業(yè)正采取以下策略確保優(yōu)化成果：

逐步提升能力：與客戶合作，先從對(duì)質(zhì)量要求較低的產(chǎn)品開始，逐漸建立起對(duì)3D打印技術(shù)的深入理解和操作技能。這個(gè)過程有利于逐步提高生產(chǎn)質(zhì)量，同時(shí)為生產(chǎn)更高標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品奠定基礎(chǔ)。

重視質(zhì)量與可重復(fù)性：一開始就將生產(chǎn)高質(zhì)量零件作為優(yōu)先事項(xiàng)，并確保在擴(kuò)展生產(chǎn)規(guī)模之前，零件的可靠性和重復(fù)性得到保障。這要求在生產(chǎn)過程的每一環(huán)節(jié)實(shí)施嚴(yán)格的質(zhì)量控制措施，確保零件質(zhì)量的一致性。

建立伙伴關(guān)系和合作：在生產(chǎn)復(fù)雜和高性能零件時(shí)，與合作伙伴建立穩(wěn)固的關(guān)系至關(guān)重要。

材料成本

針對(duì)3D打印中材料成本高這一挑戰(zhàn)，行業(yè)內(nèi)正采用多項(xiàng)策略和創(chuàng)新來降低成本并提升效率：

材料供應(yīng)商與OEM合作：推動(dòng)材料供應(yīng)商與原始設(shè)備制造商之間的合作，共同開發(fā)兼容的材料并優(yōu)化生產(chǎn)參數(shù)，旨在實(shí)現(xiàn)更加經(jīng)濟(jì)高效的生產(chǎn)流程。

采用基于顆粒的系統(tǒng)：轉(zhuǎn)向使用基于顆粒的聚合物系統(tǒng)，這種方法有助于降低材料成本并提升生產(chǎn)效率。

用例研究：增材制造綠色貿(mào)易協(xié)會(huì)（AMGTA）進(jìn)行的研究，旨在全面了解增材制造的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境影響，強(qiáng)調(diào)較高初始材料成本的正當(dāng)性和其他可能被忽略的優(yōu)點(diǎn)。

初創(chuàng)企業(yè)的挑戰(zhàn)：意識(shí)到初創(chuàng)企業(yè)在規(guī)模擴(kuò)大與成本控制之間的挑戰(zhàn)，一些初創(chuàng)企業(yè)通過采取策略，如以市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)價(jià)格發(fā)布產(chǎn)品，來獲取市場(chǎng)份額并實(shí)現(xiàn)全球擴(kuò)張。

再生材料的使用：引入如再生碳纖維填充尼龍等材料，以相同于原始材料的價(jià)格促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展，同時(shí)不增加消費(fèi)者成本。

創(chuàng)新的材料加工技術(shù)：開發(fā)新工藝以解決打印過程中出現(xiàn)的變形、裂紋等問題，克服打印難度大的材料（如鎢和碳化鎢）相關(guān)的挑戰(zhàn)，為航空航天、醫(yī)療等領(lǐng)域生產(chǎn)高性能零件。

這些策略共同目標(biāo)是降低3D打印的材料成本，使得這項(xiàng)技術(shù)在不同行業(yè)的應(yīng)用更加廣泛和具有吸引力。通過專注于合作、創(chuàng)新和可持續(xù)性，行業(yè)相關(guān)方正共同努力克服3D打印技術(shù)廣泛采用的主要障礙之一。

擴(kuò)展困難

克服3D打印規(guī)模擴(kuò)展的難題，需要綜合運(yùn)用技術(shù)革新、戰(zhàn)略伙伴關(guān)系及流程改良。各方面的應(yīng)對(duì)策略包括：

戰(zhàn)略增長(zhǎng)與合作伙伴關(guān)系：通過與戰(zhàn)略伙伴合作，尤其是在國防等關(guān)鍵領(lǐng)域，采用創(chuàng)新的3D打印技術(shù)進(jìn)行工業(yè)規(guī)模的生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)增長(zhǎng)。

量產(chǎn)技術(shù)的革新：3D打印技術(shù)的創(chuàng)新增強(qiáng)了行業(yè)的靈活性和自主性，使得批量生產(chǎn)零件成為可能。

研發(fā)投資：對(duì)研發(fā)的大量投資對(duì)推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步及市場(chǎng)推出新的硬件和軟件解決方案至關(guān)重要，尤其對(duì)于那些希望通過促進(jìn)規(guī)模擴(kuò)展的創(chuàng)新來領(lǐng)先市場(chǎng)的公司。

工藝創(chuàng)新：開發(fā)新的增材制造(AM)工藝，如噴墨打印技術(shù)，以及專注于可靠性和可持續(xù)性的生產(chǎn)過程，對(duì)擴(kuò)大生產(chǎn)能力至關(guān)重要。

高效后處理：開發(fā)可重復(fù)且可規(guī)?；暮筇幚斫鉀Q方案，如除粉工藝，幫助客戶解決生產(chǎn)過程中的規(guī)?；魬?zhàn)。

廢料利用：公司如6K Additive通過利用廣泛的材料組合（包括廢料）來滿足特定應(yīng)用需求，在批量生產(chǎn)過渡中實(shí)現(xiàn)可擴(kuò)展生產(chǎn)。

生產(chǎn)力提升：為現(xiàn)有系統(tǒng)提供生產(chǎn)力提升方案，使客戶能夠最大化當(dāng)前投資的價(jià)值，更有效地?cái)U(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模。

通過這些策略，企業(yè)力圖解決擴(kuò)展難題，通過創(chuàng)新、戰(zhàn)略合作、效率流程和可持續(xù)發(fā)展的方法，克服大規(guī)模生產(chǎn)的挑戰(zhàn)，使3D打印技術(shù)成為多個(gè)行業(yè)大規(guī)模生產(chǎn)的可行方案。

資質(zhì)認(rèn)證

解決3D打印資質(zhì)認(rèn)證挑戰(zhàn)，特別是在嚴(yán)格監(jiān)管的航空航天和國防行業(yè)，需要采用多維度策略來滿足高標(biāo)準(zhǔn)。以下是如何應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)的策略：

成立工作組：行業(yè)特定的工作組成立以解決和簡(jiǎn)化認(rèn)證流程，目標(biāo)是制定統(tǒng)一資格標(biāo)準(zhǔn)，避免各方獨(dú)立作戰(zhàn)，確保所有相關(guān)方都能從中受益。

與國防工業(yè)合作：面對(duì)國防部嚴(yán)格的資格和認(rèn)證要求，特別是服務(wù)于國防領(lǐng)域的企業(yè)，需要采取協(xié)作和戰(zhàn)略方法，尤其是小企業(yè)，它們往往難以單獨(dú)影響政府程序。

技術(shù)和工藝創(chuàng)新：采用如混合增材鑄造等創(chuàng)新技術(shù)，相較于直接金屬打印，提供了成本效益高且可能獲得等效認(rèn)證的途徑。

材料可追溯性和過程控制：確保材料的可追溯性、機(jī)器的精準(zhǔn)校準(zhǔn)和嚴(yán)格的后處理控制是滿足航空航天等行業(yè)嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)鍵。

標(biāo)準(zhǔn)化努力：與認(rèn)證機(jī)構(gòu)和專業(yè)組織緊密合作，推動(dòng)增材制造工藝的標(biāo)準(zhǔn)化，以簡(jiǎn)化資格認(rèn)證過程，促進(jìn)其更廣泛的應(yīng)用。

原位檢測(cè)技術(shù)：采用原位檢測(cè)技術(shù)實(shí)時(shí)驗(yàn)證構(gòu)建過程，以提升3D打印零件的可靠性和認(rèn)證的可接受度。

流程加速軟件解決方案：開發(fā)如Dyndrite LPBF Pro等高級(jí)軟件工具，旨在解決材料開發(fā)、流程優(yōu)化和零件鑒定的傳統(tǒng)障礙，加速從研發(fā)到生產(chǎn)的過渡。

關(guān)注可擴(kuò)展性和速度：為了彌補(bǔ)增材制造與傳統(tǒng)生產(chǎn)方法在可擴(kuò)展性方面的差異，正推進(jìn)更快、更高效的3D打印機(jī)開發(fā)，以滿足大規(guī)模生產(chǎn)的需求。

這些策略共同目的是降低增材制造資質(zhì)認(rèn)證的難度，使3D打印技術(shù)在關(guān)鍵領(lǐng)域的采用變得更加高效和成本有效。

機(jī)器成本

為解決3D打印機(jī)高成本問題，業(yè)內(nèi)采取了多種策略和解決方案：

國際資格增材制造體系（IAMQS）：通過實(shí)施如IAMQS等體系并在全球范圍內(nèi)擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)，尤其是在亞洲，以標(biāo)準(zhǔn)化認(rèn)證過程，旨在通過更廣泛的接受度和標(biāo)準(zhǔn)化降低成本。

研發(fā)項(xiàng)目：利用研發(fā)項(xiàng)目改進(jìn)技術(shù)，通過創(chuàng)新降低成本，幫助企業(yè)克服資金難題。

設(shè)計(jì)專業(yè)知識(shí)：運(yùn)用設(shè)計(jì)優(yōu)化來減少對(duì)昂貴機(jī)械的依賴，或更高效地使用現(xiàn)有設(shè)備，從而優(yōu)化制造過程。

軟件優(yōu)化：通過優(yōu)化軟件來提高3D打印機(jī)的作業(yè)效率和排樣，從而降低每件產(chǎn)品的成本，提高投資回報(bào)率。

功耗效率：研發(fā)功耗更低的機(jī)型，以解決可持續(xù)性問題并降低運(yùn)營成本，同時(shí)克服設(shè)施供電限制。

瞄準(zhǔn)正確應(yīng)用：專注于具有強(qiáng)大商業(yè)案例的應(yīng)用，以證明高成本的增材制造技術(shù)投資是合理的。

融資解決方案：與金融機(jī)構(gòu)合作，提供多樣化的融資方案和合作模式，使得獲取3D打印技術(shù)變得更加容易。

降低總體擁有成本：通過創(chuàng)新提升價(jià)值交付，努力降低3D打印技術(shù)的總體擁有成本，使得在高利率等經(jīng)濟(jì)條件下的投資案例更具吸引力。

技術(shù)限制

這些策略集中于技術(shù)革新、財(cái)務(wù)方案、操作效率和戰(zhàn)略性應(yīng)用選擇，目的是提升3D打印技術(shù)的可獲得性和經(jīng)濟(jì)性，從而降低與3D打印機(jī)相關(guān)的高成本。

為應(yīng)對(duì)3D打印技術(shù)的限制，行業(yè)正在采納多項(xiàng)策略和解決方案：

推拉式創(chuàng)新戰(zhàn)略：這種戰(zhàn)略旨在縮小研究與工業(yè)應(yīng)用之間的差距，通過將涉及3D打印機(jī)、材料和軟件開發(fā)的公司定位在研究和工業(yè)的交叉點(diǎn)上，促進(jìn)更緊密的合作。這種方法推動(dòng)了直接適用于行業(yè)的創(chuàng)新，加速了技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室到生產(chǎn)線的轉(zhuǎn)移。

集成與協(xié)作：在3D打印生態(tài)系統(tǒng)中促進(jìn)不同利益相關(guān)者之間的集成，包括研究人員、機(jī)器制造商、材料供應(yīng)商和軟件開發(fā)商。這種跨領(lǐng)域的合作至關(guān)重要，因?yàn)樗_保了知識(shí)和專業(yè)知識(shí)的動(dòng)態(tài)交流，幫助克服現(xiàn)有技術(shù)的限制。

高級(jí)軟件解決方案：開發(fā)專門的軟件，旨在解決傳統(tǒng)設(shè)計(jì)工具無法應(yīng)對(duì)的問題。這些軟件使得設(shè)計(jì)針對(duì)增材制造優(yōu)化的零件變得更加容易、快速和高效，同時(shí)通過與合作伙伴的集成簡(jiǎn)化了客戶的工作流程。

這些策略的共同目標(biāo)是克服3D打印面臨的技術(shù)限制，從而支持該行業(yè)的持續(xù)增長(zhǎng)和技術(shù)的發(fā)展，使得3D打印技術(shù)更加復(fù)雜、高效和廣泛適用。通過鼓勵(lì)創(chuàng)新、加強(qiáng)協(xié)作和利用高級(jí)軟件，行業(yè)正在朝著解決技術(shù)挑戰(zhàn)和拓展應(yīng)用領(lǐng)域邁進(jìn)。

操作員的專業(yè)知識(shí)

針對(duì)3D打印行業(yè)操作員專業(yè)知識(shí)的挑戰(zhàn)，采取的多維策略旨在緩解技能短缺問題，促進(jìn)人才發(fā)展：

賦能新人才：通過向非增材制造領(lǐng)域的個(gè)人提供創(chuàng)新應(yīng)用的理念和培訓(xùn)，鼓勵(lì)他們學(xué)習(xí)并掌握增材制造技術(shù)，從而成長(zhǎng)為該領(lǐng)域的專家。

提高設(shè)備可用性：通過使3D打印設(shè)備用戶友好，并提供全面的培訓(xùn)計(jì)劃，降低新操作員的入門難度，從而提高技術(shù)的可接觸性和易用性。

教育規(guī)劃和合作伙伴關(guān)系：與教育機(jī)構(gòu)和勞動(dòng)力發(fā)展項(xiàng)目合作，旨在激勵(lì)和培養(yǎng)下一代增材制造操作員。這包括參與行業(yè)貿(mào)易展覽和其他教育活動(dòng)，以提高對(duì)增材制造職業(yè)的認(rèn)識(shí)。

提供培訓(xùn)和服務(wù)：為企業(yè)提供針對(duì)性的培訓(xùn)和服務(wù)，特別是針對(duì)那些市場(chǎng)上缺乏經(jīng)驗(yàn)豐富候選人的公司，包括從基礎(chǔ)開始培訓(xùn)新員工。

咨詢和教育：提供咨詢服務(wù)和教育項(xiàng)目，以提升操作員在增材制造領(lǐng)域的專業(yè)知識(shí)和技能，幫助他們更有效地運(yùn)用3D打印技術(shù)。

數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的運(yùn)營工具和課程：通過專門的教育機(jī)構(gòu)提供工具和課程，旨在幫助個(gè)人和組織更有效地管理和擴(kuò)展其增材制造操作，使之更加依賴于數(shù)據(jù)分析和決策。

這些策略集中于培養(yǎng)和提升操作員的專業(yè)技能，通過教育、培訓(xùn)和技術(shù)支持，確保行業(yè)能夠滿足當(dāng)前和未來的技術(shù)需求，同時(shí)促進(jìn)3D打印技術(shù)的廣泛應(yīng)用和發(fā)展。

后處理成本

為應(yīng)對(duì)3D打印中后處理成本的挑戰(zhàn)，行業(yè)內(nèi)正采納多項(xiàng)策略來降低這一成本并提高效率：

后處理自動(dòng)化：通過探索和開發(fā)自動(dòng)化的后處理解決方案，企業(yè)旨在降低勞動(dòng)力成本并提升生產(chǎn)效率。這包括對(duì)內(nèi)部開發(fā)的投資，尤其是在目前市場(chǎng)上缺乏創(chuàng)新自動(dòng)化解決方案的情況下。

材料效率平臺(tái)開發(fā)：推動(dòng)與各種粉末顆粒兼容的平臺(tái)技術(shù)創(chuàng)新，吸引材料供應(yīng)商參與。這一策略旨在促進(jìn)開發(fā)能夠減少后處理成本的材料技術(shù)。

建立戰(zhàn)略伙伴關(guān)系：與行業(yè)伙伴建立戰(zhàn)略合作關(guān)系，共同優(yōu)化后處理技術(shù)，并共享開發(fā)解決方案的成本。這種合作有助于分散風(fēng)險(xiǎn)并加速技術(shù)開發(fā)。

成本效益的解決方案：通過改進(jìn)現(xiàn)有后處理技術(shù)或發(fā)展新技術(shù)來減少完成后處理所需的時(shí)間和資源，從而提供更具成本效益的解決方案。

這些策略共同目標(biāo)是降低3D打印后處理階段的成本，通過自動(dòng)化、材料技術(shù)創(chuàng)新、戰(zhàn)略合作以及效率提升，使得整個(gè)3D打印流程更加經(jīng)濟(jì)高效。

材料選擇范圍有限

為應(yīng)對(duì)3D打印中材料選擇范圍有限的挑戰(zhàn)，行業(yè)內(nèi)正采取多種措施來擴(kuò)展可用材料的種類：

進(jìn)行工藝實(shí)驗(yàn)：企業(yè)通過持續(xù)探索新的材料和技術(shù)，努力擴(kuò)大材料的選擇范圍。這包括進(jìn)行嚴(yán)格的測(cè)試和實(shí)驗(yàn)，以評(píng)估不同材料在各種3D打印工藝中的表現(xiàn)和限制。

與粉末供應(yīng)商合作：與粉末供應(yīng)商建立合作伙伴關(guān)系，對(duì)于獲取更廣泛的材料選擇至關(guān)重要。這種合作確保了客戶能夠訪問到最新的材料技術(shù)和多樣化的創(chuàng)新解決方案。

研究與開發(fā)：對(duì)研究和開發(fā)的投資致力于發(fā)現(xiàn)和開發(fā)新的、適用于3D打印市場(chǎng)的材料。這涵蓋了創(chuàng)造全新的材料類型，以及修改現(xiàn)有材料，使其更適用于增材制造工藝。

內(nèi)部金屬粉末生產(chǎn)：開發(fā)解決方案以在內(nèi)部進(jìn)行小批量的金屬粉末生產(chǎn)，這增加了打印過程的靈活性和定制能力。企業(yè)可以根據(jù)特定需求定制金屬粉末，以更好地適應(yīng)其特定的打印環(huán)境和應(yīng)用需求。

通過這些策略，行業(yè)正努力克服材料選擇限制，目標(biāo)是為客戶提供更多樣化、更定制化的材料選項(xiàng)，以支持更廣泛的應(yīng)用和創(chuàng)新的3D打印項(xiàng)目。

可持續(xù)發(fā)展

為了促進(jìn)增材制造（3D打?。┬袠I(yè)的可持續(xù)發(fā)展，正在采取各種創(chuàng)新策略和解決方案：

生產(chǎn)管理解決方案：像Authentise這樣的公司通過提供全面的生產(chǎn)管理解決方案來提升增材制造流程的可持續(xù)性。這種系統(tǒng)允許用戶有效地監(jiān)控、追蹤、記錄和控制從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)再到運(yùn)輸和安裝的整個(gè)過程。通過優(yōu)化生產(chǎn)效率和減少浪費(fèi)，這種做法顯著促進(jìn)了增材制造操作的成熟度和可持續(xù)性。

專注于回收材料：Fishy Filaments等公司通過專注于使用回收材料來突顯其對(duì)可持續(xù)性的承諾。該公司強(qiáng)調(diào)可持續(xù)性在其業(yè)務(wù)運(yùn)營和客戶關(guān)系中的重要性，提供生命周期評(píng)估和材料來源的可追溯性。這種承諾幫助客戶通過可靠、環(huán)保的數(shù)據(jù)支持他們的市場(chǎng)營銷和決策過程。隨著回收材料市場(chǎng)的成長(zhǎng)和環(huán)境聲明法規(guī)的加強(qiáng)，F(xiàn)ishy Filaments旨在提供更可靠的市場(chǎng)數(shù)據(jù)和認(rèn)證，以鼓勵(lì)可持續(xù)材料的使用。

環(huán)境和經(jīng)濟(jì)影響研究：增材制造綠色貿(mào)易協(xié)會(huì)（AMGTA）進(jìn)行的用例研究旨在更深入地了解增材制造的環(huán)境和經(jīng)濟(jì)影響。這項(xiàng)研究的目的是量化并強(qiáng)調(diào)經(jīng)常被忽略的增材制造好處，如與傳統(tǒng)制造相比減少的材料浪費(fèi)和降低的能源消耗。通過這些努力，AMGTA尋求推廣一種更加可持續(xù)的制造方法，利用增材制造技術(shù)的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)。

這些舉措展示了增材制造行業(yè)為提高其可持續(xù)性而采取的多角度方法。通過集中于高效的生產(chǎn)管理、利用回收材料和進(jìn)行全面的影響研究，該行業(yè)的參與者正在致力于減少生產(chǎn)過程的環(huán)境影響并推動(dòng)行業(yè)的可持續(xù)增長(zhǎng)。

預(yù)處理成本

為應(yīng)對(duì)增材制造（AM）預(yù)處理成本的挑戰(zhàn)，采取了多種策略，旨在減少在打印前階段所需的時(shí)間、資源和費(fèi)用：

軟件優(yōu)化：開發(fā)和使用先進(jìn)的軟件工具簡(jiǎn)化從設(shè)計(jì)到打印的整個(gè)工作流程，包括更有效的切片算法、改進(jìn)的支撐結(jié)構(gòu)生成技術(shù)，以及針對(duì)AM的自動(dòng)化設(shè)計(jì)優(yōu)化。這種軟件可以預(yù)測(cè)和緩解潛在的打印問題，大幅降低試錯(cuò)成本。

設(shè)計(jì)流程標(biāo)準(zhǔn)化：通過建立增材制造設(shè)計(jì)流程和指南的標(biāo)準(zhǔn)化，減少預(yù)處理所需的時(shí)間和專業(yè)知識(shí)。創(chuàng)建共享的知識(shí)庫和最佳實(shí)踐，幫助設(shè)計(jì)師和工程師迅速做出符合AM能力的決策。

培訓(xùn)和教育：對(duì)設(shè)計(jì)師和工程師進(jìn)行專門的培訓(xùn)，提高他們對(duì)于增材制造特有設(shè)計(jì)原則的理解，如設(shè)計(jì)用于增材制造（DfAM）。裝備員工進(jìn)行高效的AM設(shè)計(jì)將減少預(yù)處理時(shí)間和成本。

協(xié)作工具的應(yīng)用：引入?yún)f(xié)作平臺(tái)，使團(tuán)隊(duì)成員能夠無縫交流和共享設(shè)計(jì)，減少迭代次數(shù)并加速?zèng)Q策過程。這有助于從一開始就確保設(shè)計(jì)目標(biāo)與制造能力相匹配。

材料數(shù)據(jù)庫開發(fā)：建立全面的材料數(shù)據(jù)庫，提供關(guān)于材料特性和加工參數(shù)的詳細(xì)信息，幫助設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)階段做出更加明智的選擇，減少對(duì)廣泛材料測(cè)試的依賴。

自動(dòng)化設(shè)計(jì)驗(yàn)證工具：使用軟件工具自動(dòng)檢查設(shè)計(jì)的可制造性，識(shí)別出打印前可能的問題，避免成本高昂的設(shè)計(jì)修改和材料浪費(fèi)。

集成仿真工具：集成的仿真工具可以預(yù)測(cè)材料和設(shè)計(jì)在不同條件下的表現(xiàn)，優(yōu)化設(shè)計(jì)性能和可制造性，減少對(duì)物理測(cè)試的需求。

預(yù)制支撐結(jié)構(gòu)：開發(fā)一套可輕易適配新設(shè)計(jì)的預(yù)制支撐結(jié)構(gòu)庫，這不僅節(jié)省設(shè)計(jì)時(shí)間，還減少材料使用，因?yàn)橛行У闹螌?duì)成功打印至關(guān)重要。

通過這些解決方案的實(shí)施，可以顯著降低增材制造的預(yù)處理成本，從而提高其在多種應(yīng)用中的可行性和經(jīng)濟(jì)性。這些策略著重于提高效率、減少資源浪費(fèi)，并通過技術(shù)創(chuàng)新簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)階段的復(fù)雜性。

結(jié)論：水漲船高

這項(xiàng)研究強(qiáng)調(diào)了采用整體方法解決3D打印相關(guān)痛點(diǎn)的重要性。通過技術(shù)進(jìn)步、戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系以及對(duì)可持續(xù)性和效率的關(guān)注，該行業(yè)可以克服當(dāng)前的限制并釋放增材制造的全部潛力。機(jī)器制造商、材料供應(yīng)商、研究人員和用戶之間的協(xié)作努力在推動(dòng)創(chuàng)新、降低成本以及提高3D打印產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。隨著行業(yè)的不斷發(fā)展，這些共同努力對(duì)于擴(kuò)大3D打印技術(shù)的采用和應(yīng)用至關(guān)重要，使其在各個(gè)行業(yè)中更容易獲得和更具吸引力。