3D打印與數(shù)字制造,，在疫情中走向主流

來源：騰訊

在本次新冠肺炎疫情中,，除了顯性逆勢增長的云計算板塊外,，還有一個在疫情中隱性爆發(fā)的板塊就是3D打印,。2020年6月25日,，寶馬啟動了投資1500萬歐元的慕尼黑增材制造園區(qū),，該園區(qū)將3D原型打印與系列零部件制造集成到一起,，還啟動了新的3D打印技術研究以及全球無模具生產(chǎn)培訓，進而奠定寶馬集團在汽車行業(yè)增材制造技術的領先地位,。在2019年,，寶馬就用3D打印技術生產(chǎn)了30萬個汽車零部件。

2020年4月,，另一家在3D打印和增材制造領域大力投入的汽車企業(yè)大眾汽車則利用自己的3D打印能力為西班牙生產(chǎn)制造防護面罩的塑料支架,。此前，大眾汽車已經(jīng)與GKN和惠普公司合作,，利用惠普的3D金屬打印技術與GKN的增材制造材料與制造能力,，為大眾汽車生產(chǎn)3D打印汽車零部件。除了大眾汽車外,，還有更多的公司在疫情期間利用各自的3D打印能力生產(chǎn)了呼吸機適配器,、鼻咽拭子、防護面罩,、口罩等抗疫所需的醫(yī)護用品,。

疫情期間，甚至還有企業(yè)利用3D打印技術生產(chǎn)制造了隔離屋,。盈創(chuàng)建筑科技（上海）有限公司就在6月宣布15套“3D打印隔離屋”將經(jīng)過一個月的遠洋運輸,，抵達巴基斯坦首都伊斯蘭堡，用于當?shù)匦鹿诜窝拙戎喂ぷ�,。盈�?chuàng)公司的3D打印建筑可日均打印100套隔離屋,。而捐助巴基斯坦隔離屋，內(nèi)部裝飾一體打印,，水電,、門窗均安裝完畢，抵達伊斯蘭堡后僅需吊裝,、連接水電,，便可投入使用。

實際上,，3D打印技術已經(jīng)在近年日臻成熟,，以惠普為代表的3D打印產(chǎn)品和技術公司已經(jīng)推出了可工業(yè)化應用的3D打印機以及金屬、塑料等多種材質(zhì),。在疫情期間,，全球供應鏈和正常的生產(chǎn)制造遭遇中斷,，而此前積累的3D打印能力則成為了全社會共享的數(shù)字制造能力。這次疫情,，讓3D打印和數(shù)字制造全面走向主流,。

穩(wěn)步增長的3D打印市場

通常認為，全球制造業(yè)市場高達12萬億美元,。而在這樣一個傳統(tǒng)的市場中,，一直缺乏根本性的顛覆技術，一直到出現(xiàn)成熟的工業(yè)級塑料和金屬3D打印機,。從Gartner的新興技術炒作曲線看,，2015年是3D打印技術出現(xiàn)在該曲線上的最后一年。到了2016年,，企業(yè)級3D打印和消費級3D打印技術已經(jīng)從Gartner新興技術炒作曲線上消失,，意味著3D打印技術從整體上已經(jīng)開始融入生產(chǎn)與生活。

在Wohler Report 2020中,，全球3D打印成品零部件市場花費從2016年7.5億美元到2019年15億美元,，成長了超過一倍。Wohler Report是全球增材制造和3D打印市場的年度調(diào)查報告,，迄今已經(jīng)走過了25個年頭,。2019年，Wohler Report觀察到了創(chuàng)紀錄的129家3D打印和增材制造服務商,、114家工業(yè)增材制造系統(tǒng)制造商,、40家第三方材料與桌面3D打印機制造商。同時,，Wohler Report還記錄了全球139個學術與研究機構的活動,。

普華永道在2017年發(fā)布《全球制造業(yè)新格局：按需生產(chǎn)模式方興未艾》中提及：在下一輪制造業(yè)革命中，3D打印,、機器人等科技將改變工廠生產(chǎn)的方式,，而企業(yè)也將重新考慮其產(chǎn)品以及生產(chǎn)基地；小批量,、高度個性化的產(chǎn)品將在流水線完成組裝,，產(chǎn)品之精良就好比高科技版的傳統(tǒng)手工藝品。

當小規(guī)模,、多類別的生產(chǎn)場景出現(xiàn)在世界各地時,，對制造業(yè)的要求就不僅僅是在技術上單純能夠應對，還需要通過更快的速度實現(xiàn)產(chǎn)品的交付,。因此,，本地化的生產(chǎn)模式或許會在未來成為更多制造業(yè)企業(yè)的“標配”——直接從本地經(jīng)銷商合作獲取必要材料，聽取本地客戶意見,，實現(xiàn)快速的產(chǎn)品交付,，用新的技術打造本地化的獨一無二的產(chǎn)品,。

相比傳統(tǒng)制造業(yè)“多就是好”的生產(chǎn)策略，以及大規(guī)模集約化的生產(chǎn)流程,，未來制造業(yè)需要通過更豐富的手段收集信息,，與客戶保持密切溝通以及時了解客戶需求，同時也要適應小規(guī)模,、個性化的生產(chǎn)場景,，大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)以及3D打印技術的出現(xiàn),，這些都提醒當下的制造業(yè)企業(yè)，需要通過這些新技術進行數(shù)字化轉(zhuǎn)型,。

數(shù)字制造：共享制造網(wǎng)絡

在本次疫情中,，各國企業(yè)將自己過去積累的3D打印設備和能力，都及時轉(zhuǎn)向生產(chǎn)抗擊疫情所需要的各種設備,，形成了一個虛擬的共享數(shù)字制造網(wǎng)絡,，不僅及時滿足了各國對于防護用品和醫(yī)療設備的緊急需求，也提醒了各國政府和公共機構對于建立本國,、本地區(qū)數(shù)字制造能力和數(shù)字制造基地的重要性——不僅僅是對傳統(tǒng)制造的補充和部分替代,，更是應對各種“黑天鵝”事件的應急手段甚至是保障生存的“底牌”。

惠普公司作為全球最大的3D工業(yè)打印系統(tǒng)制造商,，在今年3月的時候就將超過1000個3D打印部件交付給各地醫(yī)院,。惠普在西班牙巴塞羅那,、俄勒岡州科瓦利斯,、加州圣地亞哥和華盛頓州溫哥華的3D研發(fā)中心與世界各地合作伙伴協(xié)同合作，經(jīng)過驗證并最終確定用于工業(yè)生產(chǎn)的應用包括面罩,、面罩調(diào)節(jié)器,、鼻拭子、免提開門器和呼吸器部件等,。

空客公司位于西班牙的員工利用空客在西班牙多個基地的20余臺3D打印機以及員工自己的個人3D打印機,，在今年4月緊急生產(chǎn)制造防護面罩支架，可在一天內(nèi)生產(chǎn)300個面罩支架,，用于支援西班牙的抗擊疫情需求,。空客位于德國和法國的基地,，也采用3D打印技術支援西班牙的醫(yī)護人員,。今年3月，歐盟發(fā)布了一則通告,，尋求具備3D打印能力的公司的幫助,。隨即,，來自汽車、航空航天,、體育用品等行業(yè)的超過190家公司申請了提供援助,。

在中國，航天科技集團五院529廠將制造衛(wèi)星,、飛船,、探測器等航天器的3D打印技術運用到醫(yī)用護目鏡鏡框生產(chǎn)上。面對疫情造成的人力和物資阻隔,，管理人員通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)協(xié)同創(chuàng)新平臺遠程實時監(jiān)控數(shù)據(jù),、跟蹤設備、預測故障,，一大批護目鏡框迅速生產(chǎn)并交付組裝,，送往抗疫一線。而中國航天科工集團增材制造技術創(chuàng)新中心積極參與“全球協(xié)同3D打印呼吸閥·馳援意大利”活動,，將3D打印的呼吸閥捐贈轉(zhuǎn)運至意大利醫(yī)院,。

在本次全球新冠肺炎疫情期間，3D打印的意外“走紅”,，各個企業(yè)和機構在此之前所儲備的3D打印和增材制造能力,，紛紛在疫情期間轉(zhuǎn)向生產(chǎn)醫(yī)護用品，充分了顯示了3D打印和數(shù)字制造的敏捷應變能力,。在傳統(tǒng)制造無法及時響應或在重大自然災害中出現(xiàn)中斷時,，3D打印與增材制造就顯現(xiàn)出了重大的社會意義。

無疑,，3D打印和增材制造在本次疫情之前就已經(jīng)走向成熟的工業(yè)化應用,，而在本次疫情中所表現(xiàn)出來的全球共享制造協(xié)同效應，讓3D打印與數(shù)字制造進入了各國政府與公共機構的主流視野,。在制造集群基地配置一定的3D打印能力,，不僅是對傳統(tǒng)制造的有益補充，更是應對未來公共衛(wèi)生事件以及自然災害的重要應急手段,。（文/寧川）