增材制造充滿希望，但在采用和追求規(guī)模方面仍面臨著許多障礙?？朔@些障礙需要的不僅僅是工業(yè)界、學(xué)術(shù)界或政府機(jī)構(gòu)“各自為戰(zhàn)”，合作努力將是解決增材制造面臨挑戰(zhàn)并在長期建立先進(jìn)制造產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵。

　　此前，在美國俄亥俄州揚(yáng)斯敦舉行的America Makes Member Meeting & Exchange (MMX) 論壇會(huì)議上，與會(huì)嘉賓和行業(yè)專家共同探討了這一話題。自2019 年以來，這是第一次重啟的MMX 會(huì)議，兩天的會(huì)議組成主要由America Makes 成員領(lǐng)導(dǎo)，外加當(dāng)?shù)卦O(shè)施的開放日和公私合作10年慶典活動(dòng)。

　　在整個(gè)會(huì)議期間，演講者都強(qiáng)調(diào)了需要彌合的差距。演講者和與會(huì)者傾向于關(guān)注可用于解決問題的行動(dòng)和資源，而不是糾纏于當(dāng)今的困難。以下是確定的一些挑戰(zhàn)，以及對(duì)這些后續(xù)步驟的看法：

　　行業(yè)發(fā)展不平衡

　　采用增材制造的公司類型不平衡，大型和非傳統(tǒng)企業(yè)比中小型制造商更快地采用該技術(shù)。部分挑戰(zhàn)是教育潛在用戶。“第一個(gè)問題是對(duì)技術(shù)能力、價(jià)值和局限性的認(rèn)識(shí)。”Stratasys 公司的Jeff Hemenway 在關(guān)于構(gòu)建和擴(kuò)展增材制造供應(yīng)鏈的小組討論中談到。

　　如今，許多設(shè)備制造商比他們的供應(yīng)基地更精通增材制造，因?yàn)樗麄儞碛薪⒃霾闹圃熘行暮吞剿骷夹g(shù)的資源?，F(xiàn)在為了縮小知識(shí)上的差距，通用汽車等一些設(shè)備制造商發(fā)現(xiàn)自己變身為供應(yīng)商的角色，為其服務(wù)商打印零件。

　　打印機(jī)制造商在考慮或開始采用增材制造技術(shù)時(shí)，常常為客戶扮演同樣的角色。ExOne/Desktop Metal 的Rick Lucas 指出，“客戶愿意咬一小口，他們通常不愿意咬整個(gè)蘋果。”通過打印服務(wù)以及通過開發(fā)商業(yè)模式贏得客戶信心是一項(xiàng)持續(xù)的工作。EOS 的Greg Hayes 同意這種觀點(diǎn)，他認(rèn)為在一個(gè)“完美的世界”中，打印機(jī)供應(yīng)商不會(huì)為客戶制造零件，但目前這是改變現(xiàn)狀的現(xiàn)實(shí)。支持和教育客戶對(duì)于幫助用戶實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)仍然是必要的。

　　進(jìn)入障礙依然存在，尤其對(duì)于小型企業(yè)

　　當(dāng)前，增材制造的門檻仍然成本高昂，對(duì)于規(guī)模較小的企業(yè)來說，成本往往高得令人望而卻步。企業(yè)對(duì)仍被視為新興技術(shù)的投資猶豫不決。白宮經(jīng)濟(jì)顧問委員會(huì)的高級(jí)經(jīng)濟(jì)學(xué)家 Susan Helper總結(jié)了這一挑戰(zhàn)，她表示這是一個(gè)雞和蛋的問題。如果制造商認(rèn)為不會(huì)有需求，他們就不想增加技術(shù)。如果他們認(rèn)為不會(huì)有供應(yīng)，原始設(shè)備制造商就不想花心思解釋增材制造的優(yōu)勢(shì)。

　　Hayes 認(rèn)為，美國政府在這里至少要扮演兩個(gè)角色，既是幫助創(chuàng)造需求的客戶本身，又是支持私營企業(yè)采用增材制造的促進(jìn)者。增材制造用戶和供應(yīng)商都在為小型企業(yè)領(lǐng)域存在挑戰(zhàn)。 3D 打印機(jī)供應(yīng)商re:3D 的Samantha Snabes 指出，《財(cái)富》雜志評(píng)選的頂級(jí)公司普遍存在冗長的付款條款，這對(duì)小型供應(yīng)商造成了壓力。認(rèn)證費(fèi)是另一個(gè)代價(jià)高昂的挑戰(zhàn)。像這樣的財(cái)政負(fù)擔(dān)可以通過政府的支持來減輕，比如托管計(jì)劃，以更快地向小型企業(yè)付款，并邀請(qǐng)這些企業(yè)參與標(biāo)準(zhǔn)制定。

　　需要加快和更靈活的認(rèn)證途徑

　　美國空軍研究實(shí)驗(yàn)室的Charles Ormsby 在一次關(guān)于美國空軍增材制造示例的演講中指出，增材制造已被歸為“逐點(diǎn)解決方案”，其中單個(gè)生產(chǎn)部件被根據(jù)唯一的打印機(jī)序列號(hào)進(jìn)行認(rèn)證。認(rèn)證過程漫長且昂貴，不利于改變，因?yàn)槿魏涡薷亩家馕吨麄€(gè)過程需要重頭來過。

　　“ 這不會(huì)擴(kuò)大規(guī)模， 也不會(huì)讓我們進(jìn)行分布式制造。”Hemenway 說。在這種模式下，每個(gè)新部件實(shí)際上都需要一臺(tái)新的專用打印機(jī)。因此，增材制造需要一種新的資格認(rèn)證模式。“我們需要問應(yīng)該測(cè)量什么？應(yīng)該做多少測(cè)量？”， America Makes 的Brandon Ribic 說，并呼吁在未來的任何資格認(rèn)證策略中實(shí)現(xiàn)“實(shí)用性和活力的平衡”。

　　合作可以而且應(yīng)該在降低任何給定增材制造制造商的成本和資格負(fù)擔(dān)方面發(fā)揮作用。“如果兩家大公司對(duì)同一種材料進(jìn)行鑒定，我們可以合并嗎？”America Makes 的Kimberly Gibson 指出目前的裁員情況。

　　該組織將于今年晚些時(shí)候推出一項(xiàng)新的增材制造資格認(rèn)證計(jì)劃，該計(jì)劃將探索如何重新認(rèn)證通過增材制造和其他先進(jìn)制造工藝制造的零件。根據(jù)Helper 的說法，為特定機(jī)器和材料創(chuàng)造資格也將成為AM Forward 的重點(diǎn)。

　　面臨多方面的勞動(dòng)力挑戰(zhàn)

　　Hayes 說，打印機(jī)可重復(fù)性和合格零件的問題是工程問題，工程問題可以解決。但另一方面，應(yīng)用增材制造的制造商從最高管理層到如何培訓(xùn)員工，都面臨著思維方式的挑戰(zhàn)。他主張比教操作員運(yùn)行特定打印機(jī)或系統(tǒng)更廣泛的技能發(fā)展。不只關(guān)注“如何”，還要關(guān)注“為什么”，讓員工能夠操作不止一臺(tái)機(jī)器。

　　制造商必須廣泛考慮增材制造帶來的潛在好處。“如果你將3D 打印視為一種替代技術(shù)，那么你很快就會(huì)陷入死胡同。”Hayes 說。隨著下一代專業(yè)人士進(jìn)入勞動(dòng)力市場(chǎng)，這些心態(tài)挑戰(zhàn)中的許多可能會(huì)開始消退。“下一代人誕生于數(shù)字時(shí)代，”Ormsby 談到，“他們已經(jīng)這樣想了。困難可能并不在于改變思想，而是首先要站在這些思想面前，讓學(xué)生在大學(xué)、高中甚至更早的時(shí)候從事增材制造的職業(yè)。”

關(guān)注讀覽天下微信， 100萬篇深度好文， 等你來看……