惠普（HP）最近宣布了2020年3D打印和數(shù)字制造趨勢(shì)。惠普通過(guò)與專家組的訪談，確定了將對(duì)推進(jìn)工業(yè)4.0產(chǎn)生重大影響的關(guān)鍵趨勢(shì)，包括對(duì)可持續(xù)生產(chǎn)的需求，自動(dòng)化如何改變工廠車間以及數(shù)據(jù)和軟件作為數(shù)字核心支柱的興起制造業(yè)。 3D打印咨詢公司Monadnock Insights的創(chuàng)始人Pete Basiliere表示：“明年將是實(shí)現(xiàn)3D打印和數(shù)字制造在各個(gè)行業(yè)中真正潛力的時(shí)候。

正如HP的趨勢(shì)報(bào)告所指出的那樣，數(shù)字制造將解鎖和擴(kuò)展軟件，數(shù)據(jù)，服務(wù)和工業(yè)生產(chǎn)解決方案，使用戶能夠設(shè)計(jì)對(duì)傳統(tǒng)行業(yè)具有破壞性的產(chǎn)品，同時(shí)提供更具變革性的體驗(yàn)。” Pete Basiliere補(bǔ)充說(shuō)。去年，HP的預(yù)測(cè)討論了將機(jī)器學(xué)習(xí)集成到3D打印中的需求，生成式設(shè)計(jì)如何提高設(shè)計(jì)者的速度以及從外科手術(shù)指南到假肢的醫(yī)療3D應(yīng)用的爆炸性增長(zhǎng)。到2020年，3D打印和數(shù)字制造的預(yù)測(cè)如下：自動(dòng)化組裝將在工廠蓬勃發(fā)展自動(dòng)化組裝即將到來(lái)，各個(gè)行業(yè)將無(wú)縫集成多組件組裝，包括3D打印金屬和塑料零件的組合。由于諸如處理溫度的因素，當(dāng)前沒(méi)有超級(jí)打印機(jī)可以打印所有金屬和塑料零件。但是，隨著自動(dòng)化程度的提高，預(yù)計(jì)該行業(yè)將在未來(lái)實(shí)現(xiàn)更多的自動(dòng)化裝配設(shè)置，從而可以同時(shí)生產(chǎn)金屬和塑料零件。這將使制造商能夠?qū)⒔饘儆∷⑵非度胨芰狭慵校圃炷湍サ募髁慵纳票砻婀鉂嵍龋踔翆?dǎo)體或電機(jī)制成塑料零件。

從而使汽車工業(yè)受益。將數(shù)字信息編碼為3D打印紋理將加速相關(guān)公司將能夠使用高級(jí)3D打印將數(shù)字信息編碼為印刷產(chǎn)品的表面紋理，從而提供比序列號(hào)更大的數(shù)據(jù)負(fù)載。這是一種對(duì)零件進(jìn)行公開或隱藏標(biāo)記的方法，以便人和機(jī)器都可以根據(jù)突起的形狀或方向讀取數(shù)字代碼。例如，3D打印成百上千的序列號(hào)副本，這些序列號(hào)分布在零件的表面上，使其既隱藏又公開可見。隨著用戶越來(lái)越重視零件和數(shù)據(jù)系統(tǒng)的追蹤，將數(shù)字信息編碼為3D打印紋理的這種應(yīng)用不斷增長(zhǎng)。可持續(xù)生產(chǎn)仍然是公司的重中之重。傳統(tǒng)的制造工藝很少考慮環(huán)境因素。例如，工業(yè)3D生產(chǎn)和制造業(yè)的交集可能會(huì)對(duì)地球產(chǎn)生巨大影響，因?yàn)閷⒔种坏奶寂欧排c商品的生產(chǎn)和分配有關(guān)。 3D打印將為制造業(yè)減少浪費(fèi)，減少庫(kù)存并減少二氧化碳排放。工程師和設(shè)計(jì)師將重新考慮整個(gè)產(chǎn)品生命周期的設(shè)計(jì)，通過(guò)組合零件并使用復(fù)雜的幾何形狀生產(chǎn)輕質(zhì)零件來(lái)減少材料和浪費(fèi)。這將進(jìn)一步減輕車輛和飛機(jī)的重量，提高燃油效率，從而減少溫室氣體排放和能源消耗。

隨著越來(lái)越多的制造商將數(shù)字文件轉(zhuǎn)移到本地生產(chǎn)而不是運(yùn)輸貨物，運(yùn)輸將大大減少，從而降低了成本，能耗，廢物和碳排放。對(duì)3D打印人才和教育的需求不斷增長(zhǎng)高等教育正處于十字路口，并且面臨著入學(xué)競(jìng)爭(zhēng)，人口結(jié)構(gòu)變化以及為學(xué)生未來(lái)就業(yè)做好充分準(zhǔn)備的挑戰(zhàn)。我們需要的是徹底改變工業(yè)4.0的思路。大學(xué)和培訓(xùn)計(jì)劃將越來(lái)越多地建立一套新的思維模式風(fēng)格，使學(xué)生擺脫舊思維，使他們能夠利用3D打印和數(shù)字制造等未來(lái)技術(shù)。隨著教育工作者利用新的軟件設(shè)計(jì)工具，采用3D打印創(chuàng)新課程并開設(shè)新的增材制造學(xué)位課程，學(xué)生將能夠在未來(lái)10年的工作機(jī)會(huì)中更好地捕捉數(shù)百萬(wàn)個(gè)3D打印創(chuàng)意。大規(guī)模定制將推動(dòng)鞋類，眼鏡和牙科領(lǐng)域的新增長(zhǎng)。隨著3D打印在鞋類，眼鏡和正畸應(yīng)用中的快速采用，消費(fèi)者健康將推動(dòng)數(shù)字制造的增長(zhǎng)和使用。鞋類及其外圍產(chǎn)品具有巨大的3D打印應(yīng)用空間，而3D打印具有獲利的潛力。根據(jù)SmartTech數(shù)據(jù)，預(yù)計(jì)3D打印鞋類在未來(lái)10年內(nèi)將形成63億美元的市場(chǎng)規(guī)模。鑒于3D打印定制功能的巨大價(jià)值，3D打印還將在正畸和眼鏡領(lǐng)域迅速發(fā)展。例如，牙齒矯正初創(chuàng)公司SmileDirectClub通過(guò)為客戶執(zhí)行3D口腔掃描，設(shè)計(jì)了由牙醫(yī)設(shè)計(jì)的矯正解決方案，以為客戶創(chuàng)建合適的隱形器具。目前，SmileDirectClub已申請(qǐng)?jiān)诩{斯達(dá)克上市，2018年的總收入為4.23億美元。

 3D打印將推動(dòng)汽車電氣化隨著汽車行業(yè)正經(jīng)歷著100多年來(lái)從內(nèi)燃機(jī)到電動(dòng)汽車的最大變革，汽車制造商越來(lái)越多地轉(zhuǎn)向3D打印和數(shù)字制造，以在變化的時(shí)代競(jìng)爭(zhēng)。隨著電動(dòng)汽車的普及，汽車制造商將繼續(xù)釋放金屬和塑料3D打印系統(tǒng)的潛力，以加速其設(shè)計(jì)和開發(fā)并實(shí)現(xiàn)宏偉的目標(biāo)。例如，大眾汽車承諾到2028年將在全球生產(chǎn)2200萬(wàn)輛電動(dòng)汽車。批量零件加上3D打印的快速原型制作和生產(chǎn)能力，使汽車制造商和零件制造商能夠生產(chǎn)以前無(wú)法生產(chǎn)的汽車零件，從而將電動(dòng)汽車甚至自動(dòng)駕駛汽車推向新的高度。

 3D打印將推動(dòng)新的供應(yīng)鏈效率數(shù)字化交付產(chǎn)品并在本地生產(chǎn)產(chǎn)品的能力可能并不總是能幫助制造商在市場(chǎng)上取勝。最后，制造商必須分析供應(yīng)鏈的哪一部分是最有效的生產(chǎn)來(lái)源，無(wú)論是最接近最終用戶還是最接近材料的來(lái)源。一個(gè)有趣的例子是包裝世界中的2D世界。瓦楞紙箱為數(shù)字印刷提供了新的增長(zhǎng)市場(chǎng)，與最終零件的3D打印有很多相似之處。瓦楞紙箱業(yè)務(wù)非常本地化，生產(chǎn)的紙箱通常離砍樹的地方不遠(yuǎn)，半徑在150到200英里之間。軟件將把數(shù)字制造的邊界推向新的高度。到2020年，我們將縮小3D打印與數(shù)字制造硬件功能和軟件生態(tài)系統(tǒng)支持之間的差距。軟件和數(shù)據(jù)管理的進(jìn)步將推動(dòng)改善系統(tǒng)管理和組件質(zhì)量，從而帶來(lái)更好的客戶成果。業(yè)內(nèi)公司正在創(chuàng)建API端口，以為客戶和合作伙伴構(gòu)建移動(dòng)生態(tài)系統(tǒng)，其中包括特制的個(gè)性化產(chǎn)品。此外，制造商將能夠使用個(gè)性化的生物識(shí)別數(shù)據(jù)進(jìn)行大規(guī)模定制，并釋放新的價(jià)值，例如通過(guò)供應(yīng)鏈跟蹤零件，虛擬庫(kù)存和備件管理，以及更接近最終客戶的分布式制造。

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