2018年D打印和增材制造的趋势

　　数字化 D打印硬件平台、软件和材料以及相干技术不仅给精密零件制造带来突破，也将改变组织的业务模式。具体来看，航天工业、医疗行业、创业者们由于 D打印和增材制造获益不浅，同时也模糊了零售商和制造商之间的界限。实践告诉我们， D打印使用不会危及组织的核心制造能力或现有产品线。

　　D打印和增材制造使用装备从数字模型创建物理对象，其输出可以是原型、工具、夹具或成品。 D打印和增材制造由7项制造技术组成，使用范围广泛，包括塑料、陶瓷、玻璃、金属等。目前，其重要趋势是将 D打印集成到高级的硬件、软件、材料制造平台，促使传统制造得到改造，扩大价值链，从而取得更高的伸缩性等先进制造的现代属性。

　　1、到2021年，75%的新型商用和军用飞机将使用 D打印部件飞行

　　0年前，航空航天行业是首批采取 D打印的行业之一。由于产品设计和开发时间过长，航空航天制造军品商具有飞机模型和部件的早期测试平台。今天，蔓延到多个业界，多数正在建立基础设施，以支持其组织和供应链中的多个 D打印业务。虽然在所有行业中，原型机制造依然是 D打印的主要用例，但航空航天明显已积极地跨出了一步，即实战。轨道发射器领域已经成功地进行了70次 D打印的Aeon 1发动机的测试。Aeon 1使用氧气和甲烷作为推动剂，其材料也将是火星上最容易制造的材料。空客 20的“仿生分区（bionic partition）”无法使用传统的制造和加工技术建造，使用 D打印，比目前的设计每年可以节省465000吨的二氧化碳排放量。波音公司已在四个国家设立20个增材制造站。超过50000个 D打印部件在商业和国防领域得到运用。GE航空涡轮螺旋桨发动机设计的855个常规制造部分，被划分为12个 D打印板块，产生10%马力，节省20%燃料，致使更短的开发周期和更低的开发成本（下图）。

　　D打印的附加制造过程可以使其几何形状（乃至材料的同分异构体）成为可能，这在任何其他技术中都是不可想象的。其结果是 D打印的部分达到或超过了常规版本的性能要求，显著下降燃油消耗和二氧化碳排放。

　　从市场来看，75%的飞机（商业、军用和无人驾驶飞机（UAV））将用 D打印组件飞行的想法听起来很牵强，尤其是如果你只斟酌复杂的发动机等等。事实是，有限的发动机、机身和其他 D打印部件将在未来几年内增加，将驱动全部航空工业使用 D打印的竞争压力，在相干供应链的驱使下，这种压力将进一步加剧，由于 D打印的使用将致使重复供应链——一个用于常规制造，一个用于增材制造，从而导致对备件的重复需求。由于服务机构（内部和供应商）需要在 D打印机中购买 D打印替换部件，情况将变得更加复杂。例如，军用飞机承包商会找到更多的军品商，就像今天美国军方的每一个分支一样，他们正在开发 D打印的替代设备，以取代昂贵的原始部件和无人机。

　　2、到2021年，25%的外科医生术前将在 D打印的解剖模型上练习

　　国际顶级医院结合医学影像软件和服务，不断提升 D打印硬件水平，培训外科医生及新员工 D打印水平。目前，近 %的大型医院和医疗研究机构在现场都有 D打印技术能力。手术和术前准备的三维模型已通过以下方式得到改进：1是设计，即改进用户体验设计;二是计算机断层扫描（CT）、磁共振成像（MRI）和其他医学成像技术;3是得益于基于云的CAD和建模软件。

　　在美国，随着 D打印技术的进步和其他技术的进一步完善， D打印将从医院教学和专科中心扩展到更广泛的医院系统。例如，波士顿儿童医院结合 D打印进行团队训练和术前计划，临床医生、工业工程师、设计师、摹拟专家、插图师和病人护理团队都参与其中。在组织架构上， D打印部门独立于个别部门，如外科或放射科，以防止所谓“草坪问题”的出现。

　　D打印已经被用来制作真实的解剖模型和外科训练辅助工具。越来越多地， D打印被作为单独使用辅助工具，具有个性化的元素（既包括病人，也包括外科医生对方法和工具的选择）。估计到2021年，这将是一个十亿到2十亿美元的市场;到目前为止， D打印在术前计划阶段使用最频繁。国际上一些研究人员发表了关于使用 D打印植入物的研究数据和研究报告（例如，脊柱手术，78%的脊柱病例的结果改良，而并发症发生率和临床结果与其他一些手术相比没有变化）。在医疗领域， D打印将从模糊的后台实验室更多地移动到最前线，作为术前准备和模拟方案的重要组成部分。长远来看，新技术，如增强现实、虚拟现实、混合现实技术将与 D打印技术协作融会，将提升动态解剖建模并产生和发挥特殊功能。

　　、到2021年，20%的消费品公司将使用 D打印来制作定制产品

　　D打印可能对消费品公司供应链产生重大影响。尤其是满足特定定制需求的种别中，减少库存，本钱和生产可以更接近最终客户。这种向本地生产转移以供当地消费的做法将迫使商业公司重新斟酌其商业模式。例如，消费者或完全不相关的第三方可以成为完整产品的最终生产者或产品一部分的提供者而参与实际的产品交付。例如美国一家名为raceware的公司使用 D打印制作所定制的自行车部件，而美国一家零售初创公司则在当地生产 D打印服装。阿迪达斯等体育用品生产商都是围绕鞋底、鞋垫的 D打印，甚至是个性化的鞋垫图案来提升高端品牌的。这些产品有更高的价格，而且是定制的，旨在提高运动员的个人表现。

　　总的来看， D打印不太可能完全取代任何消费品市场的大规模生产。与传统制造技术相比，企业必须学会在什么时候何地进行本钱效益权衡。这一评估延伸到供应链，并肯定当地 D打印能力何时何地比库存大量备件更具成本效益。 D打印在消费品中的关键影响因素之一是潜在的大型产品诉讼，围绕着哪一方对导致财产伤害或伤害的产品失效负责。玩具、电器和性能运动设备等产品都必须经过安全测试。与传统的大规模生产不同， D打印产品的失败可能是设计的毛病、用于打印对象的材料、 D打印设备，而每个部分都可以由不同的实体具有或生产，法院必须决定谁是方，因此裁决是复杂的。 D打印产品将进一步模糊零售商和制造商之间的界限。

　　4、到2021年，20%的企业将成立内部创业公司，开发基于 D打印的新产品和服务

　　现在，商业以闪电般的速度发展，而技术的发展则更快。技术破坏一夜之间改变公司或整个行业。老牌企业不断面临来自全球一半地区的初创企业和新兴公司的竞争。即使是大公司也必须集成 D打印技术进入他们的研发、工程和制造团体，并建立一个内部推进 D打印和其他创新技术进入公司整体流程的业务部门。这些初创公司通常有独立于公司运营的自由，但具有利用企业设施的能力，如物理设施、财务、人事和采购，以降低成本。一旦成功，一家内部初创企业就会发展其研发和制造，工艺和产品进入主流制造业务，或主流业务。在过去的几年里，一些大型的企业工程组织，如空客、巴斯夫和通用电气，已经建立了工业规模的 D打印内部创业公司。这些公司能够加快将 D打印集成到他们自己的制造进程中，由于这些零件使用传统的制造方法，要么太困难，要么本钱太高，它们还能够绕过大公司中已建立的管理链，它们往往扼杀、而不是鼓励创新和冒险。除加速创新之外，这些内部初创企业还有助于在公司内部辨认企业家，并吸引外部工程人才，特别是那些永远不会斟酌在这么大的公司工作的人材。

　　内部初创企业并不是没有问题。与大多数真正的初创公司不同，内部初创企业的员工有工资保障，固然高风险与高收益并存，单谈收益可能不如真正初创公司，也许创业公司的员工在真正的创业公司里几乎没有工作岗位。拥有内部初创企业的公司必须找到既能吸引员工又能成功回报员工的薪酬公式。