什么阻礙了3D打印的增長？
3D打印的時代總是看似迫在眉睫，但卻從來沒有實現。然而，隨著制造業繼續轉向數字技術，這個概念終于有了出路。
根據上周在匹茲堡舉行的Rapid + TCT 3D打印會議和貿易展覽會的小組主題討論，轉折點可能已然臨近。
一個原因可能是，大型企業正在開始將真正的資金和資源投入3D打印技術，這將有助于其原型設計的發展。
HP公司去年推出了惠普多噴射融合高端工業3D打印機，但由于開發了3D打印平臺，市場的實際增長已經在發生。對此，惠普3D打印總裁Stephen Nigro解釋說：“如果我們要從一個價值40億美元或50億美元的行業中脫穎而出，這是12萬億美元的行業，那么你就不能自己去做，你必須利用這個世界。去年我們宣布開放資料平臺，我們一直致力于開放平臺的建設，隨時準備擴大規模，因為你需要有平臺才能走上這個巨大的市場機會。”
3D打印需要發生什么變化？
“機會是巨大的，但3D打印仍然是一個小行業，”Nigro說。而制造業中有六個因素需要做出更為嚴格的部分：
設備：3D打印機必須與計算機數控（CNC）和注塑機在正常時間運行，并在一致性和產量等方面進行競爭。
總擁有成本：3D打印行業必須大幅削減成本，以便與數控和注塑制造競爭。
材料：3D打印行業必須開發數千種新材料。
3D打印設計：產品設計方式必須通過系統思考來考慮產品，而不是組成部分。
新供應鏈：供應鏈必須重新設計，以利用3D打印的所有可能性。
標準和規定：改變制造業將需要制定新的標準和法規來處理3D打印的具體問題。
Nigro表示，當HP開發HP Multi Jet Fusion 3D打印系統時，惠普公司本身將其中的一些做法放在一起。供應商想要為系統打印一些部件，但決定打印它們必須具有經濟意義，而不是傳統地制造它們。該項目預計僅涉及少量零件，但事實證明，打印大約一半的定制塑料部件是有意義的。根據Nigro的說法，這不是設計團隊的結論，而是采購團隊調查打印零件的利弊得出的結論。
Nigro說：“在三分之一的情況下，工程師們花時間重新設計，以利用3D打印設計的優勢。另外三分之一是成本節約，最后三分之一讓我們能夠更快地推出產品。但這是一個開始，而且它使我們感到意外，但它說明了獲得的經濟利益和功能是否能夠開始開啟轉型的力量。”
GE航空致力于3D打印
GE航空還致力于將3D打印包括在生產飛機發動機的實際部件中。GE Aviation的總部設在辛辛那提的GE技術負責人Greg Morris認為，GE航空的LEAP引擎包括大約18個燃油噴嘴。由于交付了超過14,000臺LEAP發動機，這代表了數千臺打印件，但由于每個LEAP引擎包含超過10,000個組件，因此零件數量正在下降。
然而，Morris表示，這個過程剛剛開始，而GE航空公司已經學到了三個概念，使增材制造更加可行：減少開發時間、系統級別思考和一個簡化的供應鏈。
“對于我們在過去一年半以來一直在設計的先進渦輪螺旋槳發動機，我們已經能夠大大縮短開發時間，并且通過利用金屬3D打印快速發展，可以降低開發該發動機的成本，”Morris說。“對于系統層面的思考，燃油噴嘴是LEAP發動機的10,000個零件之一，而在先進的渦輪螺旋槳發動機上，我們打印了35％的發動機，我們采用了855個不同的部件，并將其整合到了12個。這是系統級的思考，對于如何設計和考慮3D打印，這是一個完全不同的方法。”
這樣的系統級設計思想導致部件的大幅減少，大大簡化了供應鏈。
“想想855個不同的部件，需要多少設計師，多少工程師，多少打印件，多少文件？”Morris說。“現在，只有12個，這在某種程度上大大減少了設計人數，并減少了涉及的物流量，簡化了供應鏈。”
盡管成功，但接受緩慢
然而，這些例子證明了3D打印在成為制造業的主流部分之前，仍然有相當的進展。Morris說，3D打印設計、工藝、機器和技術方面的教育需要發揮關鍵作用。
一種方式是公司與中小學、學院和大學的學校合作。GE航空公司也通過將具有加強專業知識的設計師與工程師進行嵌入，來解決公司內部的問題。
“最近，我們約有50名工程師通過3D打印的密集課程，使其完成GE的各項業務。”Morris說。“當然，我們還是非常重視機械工程，希望人們擁有堅實的機械工程背景和教育，畢竟我們今天在飛機上仍然有LEAP燃油噴嘴。”
Nigro認為，3D打印人才是至關重要的，它是整個行業需要共同合作的領域。
Nigro說：“我認為這不是任何一家公司的問題，盡管看起來通用電氣正在做一個奇妙的工作，而我們在惠普也有一個計劃。行業需要我們結合在一起，只有都在一起，我們才有發展的機會。”
下一步
新的SAP分布式制造網絡將設計和采購團隊與3D打印服務提供商相連接。
許多學校正在實施3D打印技術，但老師們正在努力使用該技術。
退伍軍人事務部與3D打印機制造商合作，提供更個性化的醫療保健。
深入供應鏈計劃和執行。
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