當下，由於(yu) 媒體(ti) 對消費級3D打印機的過度炒作，導致部分消費者對它的理解隻停留在可以給孩子做一件很美麗(li) 的禮物層次上，而對於(yu) 工業(ye) 級3D打印的性能和潛力則缺乏認識。同時，很多傳(chuan) 統企業(ye) 對3D打印技術的潛力不夠清晰，認為(wei) 它隻是華而不實的噱頭。3D打印技術發展初期的設備和材料成本高、打印質量不高、技術不夠成熟等。但近年來工業(ye) 級3D打印技術快速發展，出現了高速、高性能、高質量的新工藝方法，如航空航天、汽車等高端製造業(ye) 積極應用工業(ye) 級3D打印技術，進行產(chan) 品升級、新產(chan) 品研發等工作，取得了很好的效果。

　　曆史總是驚人地相似，火車與(yu) 印刷術一樣，這場個(ge) 人出行革命是由規模化和標準化引發的。火車發明之前，人們(men) 依賴馬車出行，雖個(ge) 性化，卻效率低下;火車發明之後，其更高效、更快捷、更廉價(jia) 的特點迅速擠垮了馬車的生意，極大地擴大了人們(men) 的活動範圍。可是火車的規模化是以犧牲個(ge) 性化為(wei) 代價(jia) 的，火車總是沿著相同的軌道走相同的路線，人們(men) 甚至需要根據火車的路線和發車時間調整生活習(xi) 慣，標準化的火車有其與(yu) 生俱來的缺陷。終於(yu) ，1919年汽車的到來改寫(xie) 了城市地圖、改變了出行觀念，比起受製於(yu) 軌道的蒸汽火車，汽車給了乘客更大的自主權，方便了人們(men) 的出行。人們(men) 再也不用按照軌道列車的時間計劃出行。彼時鐵路的市場份額的縮小，正如可快速批量加工高質量零件的3D打印技術逐漸替代傳(chuan) 統製造技術。

　　1.工業(ye) 級3D打印技術對零部件設計的影響

　　零部件設計可利用軟件仿真進行拓撲優(you) 化設計、性能分析評估，相比傳(chuan) 統製造工藝可以更大程度地采用拓撲優(you) 化的計算結果，減重效果明顯。麵向傳(chuan) 統製造工藝的產(chan) 品設計需要根據加工能力分解為(wei) 很多零件，金屬3D打印技術的發展可以將很多零件進行融合設計，使零件數量大減，可靠性大為(wei) 提升，也減少整機裝配的工作量。如多個(ge) 零件拚裝或焊接的箱體(ti) 、散熱風道等，3D打印加工不僅(jin) 節省拚裝零件之間的密封材料、導電材料，而且流道、風道的截麵設計、路線設計更符合流體(ti) 力學要求，提升流動效率。如果零件和整機設計時綜合考慮了增材製造特點與(yu) 壓鑄或注塑模具的特點，就可以在小批量增材加工的同時進行大批量投產(chan) 前的模具設計和製造工作，開展設計工作，節省模具設計、製造、試模的時間，產(chan) 品更快上市。

　　2.工業(ye) 級3D打印技術對產(chan) 品研發流程的影響

　　麵向傳(chuan) 統製造工藝的新產(chan) 品研發流程基本上隻能串行，設計完成後等待加工裝配後再測試，零部件多、設計和加工時間也長。零件配合精度較差，裝配、測試有時會(hui) 發現、解決(jue) 問題，導致整個(ge) 研發周期很長。而麵向增材製造的新產(chan) 品研發流程，有些工作可以並行開展，零件數量減少，設計和加工時間減少，最大程度地縮短研發周期。

　　分析整個(ge) 研發流程:產(chan) 品造型階段通過3D打印多個(ge) 不同的產(chan) 品造型進行對比、評估，能使造型和概念設計更完善、周期更短，為(wei) 後期詳細設計贏得充足的時間;樣機階段采用3D打印技術加工產(chan) 品結構、部分電路板，能節省樣機零部件的加工時間，從(cong) 而有充分的時間對樣機進行各項測試，盡早發現和解決(jue) 潛在的問題;小批試產(chan) 階段可以采用工業(ye) 級3D打印技術快速生產(chan) 出小批量的零部件，進行產(chan) 品整機的流水線裝配試產(chan) ，使產(chan) 品能更快地達到批產(chan) 狀態;正式批產(chan) 的同時，可以用工業(ye) 級3D打印技術進行小批量的產(chan) 品生產(chan) ，以便配合市場推廣、客戶試用等上市，使產(chan) 品更快地推向市場。

　　3.麵向工業(ye) 級3D打印的產(chan) 品研發展望

　　2019年6月歐洲發布《2030年歐洲工業(ye) 展望》，該報告將增材製造確定為(wei) 歐洲工業(ye) 未來戰略增長的關(guan) 鍵。由於(yu) 3D打印技術對產(chan) 品設計工藝限製的減少，使產(chan) 品設計軟件可以更快地向智能化方向發展，之前的計算機輔助設計將會(hui) 發展為(wei) 人工智能輔助設計，產(chan) 品設計更加合理、高效，大為(wei) 減輕設計工程師的工作量，可以將精力更多地放在產(chan) 品功能的實現和完善上。產(chan) 品研發組織形式和產(chan) 品研發流程等也會(hui) 發生麵向增材製造和智能化設計的變革。

　　4.結語

　　隨著工業(ye) 級3D打印技術的不斷普及，企業(ye) 需要在產(chan) 品的策劃、設計過程中不斷增加增材製造的嚐試，使產(chan) 品戰略、設計思維、製度流程和供應鏈等都能逐漸適應增材製造帶來的變革。對企業(ye) 而言，變革不可能一蹴而就，需要在各方麵進行規劃布局，不斷嚐試，才能形成適合企業(ye) 、適合產(chan) 品特點的增材製造發展路線。正如《大顛覆——從(cong) 3D打印到3D製造》一書(shu) ，作者裏克·史密斯與(yu) 米奇·弗裏通過係統考察15世紀以來的曆次工業(ye) 變遷，每次大變革都伴隨著第二次浪潮，當下大數據、雲(yun) 計算等技術蓬勃發展，傳(chuan) 統的標準化製造已經無法適應瞬息萬(wan) 變的市場要求，應時而生的3D打印技術則以其數字化、定製化、自由化的嶄新麵貌出現在人們(men) 的視野之中，它將與(yu) 這些新興(xing) 網絡技術完美融合，引領3D製造的時代。