什么阻碍了3D打印的增长？

　　3D打印的时代总是看似迫在眉睫，但却从来没有实现。然而，随着制造业继续转向数字技术，这个概念终于有了出路。

　　根据上周在匹兹堡举行的Rapid + TCT 3D打印会议和贸易展览会的小组主题讨论，转折点可能已然临近。

　　一个原因可能是，大型企业正在开始将真正的资金和资源投入3D打印技术，这将有助于其原型设计的发展。

　　HP公司去年推出了惠普多喷射融合高端工业3D打印机，但由于开发了3D打印平台，市场的实际增长已经在发生。对此，惠普3D打印总裁Stephen Nigro解释说：“如果我们要从一个价值40亿美元或50亿美元的行业中脱颖而出，这是12万亿美元的行业，那么你就不能自己去做，你必须利用这个世界。去年我们宣布开放资料平台，我们一直致力于开放平台的建设，随时准备扩大规模，因为你需要有平台才能走上这个巨大的市场机会。”

　　3D打印需要发生什么变化？

　　“机会是巨大的，但3D打印仍然是一个小行业，”Nigro说。而制造业中有六个因素需要做出更为严格的部分：

　　设备：3D打印机必须与计算机数控（CNC）和注塑机在正常时间运行，并在一致性和产量等方面进行竞争。

　　总拥有成本：3D打印行业必须大幅削减成本，以便与数控和注塑制造竞争。

　　材料：3D打印行业必须开发数千种新材料。

　　3D打印设计：产品设计方式必须通过系统思考来考虑产品，而不是组成部分。

　　新供应链：供应链必须重新设计，以利用3D打印的所有可能性。

　　标准和规定：改变制造业将需要制定新的标准和法规来处理3D打印的具体问题。

　　Nigro表示，当HP开发HP Multi Jet Fusion 3D打印系统时，惠普公司本身将其中的一些做法放在一起。供应商想要为系统打印一些部件，但决定打印它们必须具有经济意义，而不是传统地制造它们。该项目预计仅涉及少量零件，但事实证明，打印大约一半的定制塑料部件是有意义的。根据Nigro的说法，这不是设计团队的结论，而是采购团队调查打印零件的利弊得出的结论。

　　Nigro说：“在三分之一的情况下，工程师们花时间重新设计，以利用3D打印设计的优势。另外三分之一是成本节约，最后三分之一让我们能够更快地推出产品。但这是一个开始，而且它使我们感到意外，但它说明了获得的经济利益和功能是否能够开始开启转型的力量。”

　　GE航空致力于3D打印

　　GE航空还致力于将3D打印包括在生产飞机发动机的实际部件中。GE Aviation的总部设在辛辛那提的GE技术负责人Greg Morris认为，GE航空的LEAP引擎包括大约18个燃油喷嘴。由于交付了超过14,000台LEAP发动机，这代表了数千台打印件，但由于每个LEAP引擎包含超过10,000个组件，因此零件数量正在下降。

　　然而，Morris表示，这个过程刚刚开始，而GE航空公司已经学到了三个概念，使增材制造更加可行：减少开发时间、系统级别思考和一个简化的供应链。

　　“对于我们在过去一年半以来一直在设计的先进涡轮螺旋桨发动机，我们已经能够大大缩短开发时间，并且通过利用金属3D打印快速发展，可以降低开发该发动机的成本，”Morris说。“对于系统层面的思考，燃油喷嘴是LEAP发动机的10,000个零件之一，而在先进的涡轮螺旋桨发动机上，我们打印了35％的发动机，我们采用了855个不同的部件，并将其整合到了12个。这是系统级的思考，对于如何设计和考虑3D打印，这是一个完全不同的方法。”

　　这样的系统级设计思想导致部件的大幅减少，大大简化了供应链。

　　“想想855个不同的部件，需要多少设计师，多少工程师，多少打印件，多少文件？”Morris说。“现在，只有12个，这在某种程度上大大减少了设计人数，并减少了涉及的物流量，简化了供应链。”

　　尽管成功，但接受缓慢

　　然而，这些例子证明了3D打印在成为制造业的主流部分之前，仍然有相当的进展。Morris说，3D打印设计、工艺、机器和技术方面的教育需要发挥关键作用。

　　一种方式是公司与中小学、学院和大学的学校合作。GE航空公司也通过将具有加强专业知识的设计师与工程师进行嵌入，来解决公司内部的问题。

　　“最近，我们约有50名工程师通过3D打印的密集课程，使其完成GE的各项业务。”Morris说。“当然，我们还是非常重视机械工程，希望人们拥有坚实的机械工程背景和教育，毕竟我们今天在飞机上仍然有LEAP燃油喷嘴。”

　　Nigro认为，3D打印人才是至关重要的，它是整个行业需要共同合作的领域。

　　Nigro说：“我认为这不是任何一家公司的问题，尽管看起来通用电气正在做一个奇妙的工作，而我们在惠普也有一个计划。行业需要我们结合在一起，只有都在一起，我们才有发展的机会。”

　　下一步

　　新的SAP分布式制造网络将设计和采购团队与3D打印服务提供商相连接。

　　许多学校正在实施3D打印技术，但老师们正在努力使用该技术。

　　退伍军人事务部与3D打印机制造商合作，提供更个性化的医疗保健。

　　深入供应链计划和执行。