惠普预测2020年3D打印技术的几大发展趋势

（文章来源：中关村在线）

惠普列出了2020年对于3D打印和数字制造行业的预测。这份预测研究了增材制造方式对于工业4.0的推动性影响，包括对更可持续生产的需求、自动化将如何改变工厂，以及数据和软件的崛起将支撑数字化制造。

随着无缝集成的多零件装配，包括3D打印金属和塑料零件的组合，自动化装配将到来。由于诸如加工温度等因素，目前还没有一种超级打印机可以完成所有工作，例如同时打印金属和塑料零件。但是随着自动化程度的提高，行业中存在着一种更加自动化的装配方式的可能性——可以同时在金属和塑料材质方面生产零部件。例如将金属部件直接3D打印到塑料零件中，制造耐磨并收集电能的零件，甚至将导体或电机制造到塑料零件中，或许可以使汽车行业受益。

利用更高级的3D打印技术，或许能够将数字信息编码转换成为3D打印模型的表面纹理。这样一来，人和机器都可以根据表面材质来识别某个零件。例如3D打印数百个隐藏的识别号散布在零件的表面上，这样它既隐藏又可以被特定手段识别。跟踪零件打印和数据处理的能力变得越来越重要，增材制造的监控手段将成为未来的热点。

传统的制造工艺很少考虑到环境。随着工业生产与制造业紧密结合，对环境的影响可能是巨大的，因为将近三分之一的碳排放与商品的生产和分配有关。

3D打印将大大减少制造业产生的废物、库存和二氧化碳排放。工程师和设计师将重新思考产品整个生命周期中的设计，以通过组合零件并使用复杂形状的轻质零件，来减少材料消耗和浪费。这进一步减轻了汽车和飞机的重量、提高燃油效率，从而减少温室气体排放和能源消耗。并且随着越来越多的制造商将数字文件传输到本地生产，减少了货物的运输，从而降低成本、能耗、浪费和排放。

高等教育正处于十字路口，面临着竞争的招生、不断变化的人口结构以及毕业生就业的挑战。一种趋势是彻底的思维转变，为工业4.0做准备。

大学和培训计划将越来越多地建立一套新的思维过程，将学生从旧思想中解放出来，并使他们能够利用未来的技术，例如3D打印和数字制造。随着教育工作者利用新的软件设计工具以及采用3D打印等创新课程并建立新的增材制造学位课程，学生将更有能力利用3D打印技术，抓住3D行业在未来10年内将创造的数百万个就业机会。

随着鞋类、眼镜和正畸应用迅速采用3D打印技术，健康类消费将推动数字制造业的增长。鞋类有巨大的应用空间，这对于3D打印行业来说是非常有利的。有调研认为，鞋类3D打印将在未来10年内增加到63亿美元的市场规模。另外3D打印带来的定制功能具有很多价值，正畸和眼镜行业也将受益。例如SmileDirectClub公司正在价值120亿美元的正畸行业中，利用3D打印技术实现突破。

随着汽车行业经历了100多年来最大的转型，从内燃机转向电动汽车，汽车制造商越来越多地转向3D打印和数字制造，以帮助他们在变化的时代中竞争。随着电动汽车的普及，汽车制造商将继挖掘金属和塑料3D打印的潜力，以加快新车辆的设计和开发速度。例如，大众汽车承诺到2028年在全球生产超过2200万辆电动汽车。

汽车行业每年生产大量零件，再加上3D打印的快速原型制作和生产能力，使汽车制造商能够生产以前无法生产的汽车零件，从而将电动汽车甚至自动驾驶汽车的水平推向新高度。以数字方式交付事物并在本地生产并非总是最佳选择。归根结底，制造商必须分析在供应链的哪些位置生产才最有效——无论是在最终用户附近还是在物料生产来源附近。

一个有趣的例子是来自包装领域的2D世界。瓦楞纸箱为数字印刷提供了一个全新增长的市场，与最终零件的3D打印有许多相似之处。瓦楞纸箱业务非常本地化，生产的纸箱通常距离树木砍伐所在地不远，在方圆150到200英里范围内。

2020年，3D打印和数字制造硬件的功能与软件生态系统之间的差距将进一步缩小。软件和数据管理的进步将推动系统管理和零件质量的改善，从而带来更好的成果。行业内的公司正在创建新业绩，以为客户和合作伙伴构建一个灵活的生态系统，其中包括专用的个性化产品。

此外，制造商将能够利用个性化的生物识别数据进行大规模定制，释放新价值，例如通过供应链进行零件可追溯性、虚拟库存和备件管理，以及更接近最终客户的分布式制造。
（责任编辑：fqj）