歐盟發(fā)布工業(yè)級3D打印綜合報告
一直以來，歐洲都是3D打印技術開發(fā)和應用的領先者。近日，歐盟就發(fā)布了一份有關工業(yè)級3D打印的綜合性報告，標題是《歐洲3D打印產(chǎn)業(yè)當前和未來的應用領域、現(xiàn)有的產(chǎn)業(yè)價值鏈和失去的能力》。這份報告是由IDEA Consult公司、芬蘭VTT技術研究中心、AIT奧地利技術研究所，以及CECIMO的多為專家聯(lián)合編寫的，覆蓋面相當廣，幾乎涉及到了整個歐洲，而且十分詳細，長達450頁，可以說含金量相當高。下面，就為您梳理一下它的大致內(nèi)容。
首先，當前歐洲3D打印的整體環(huán)境還是相當不錯的，無論是專利、研究、服務和大公司對這方面的投資都非常活躍，但這種情況的分布并不均勻，在西歐地區(qū)更明顯，而該地區(qū)的一些國家已經(jīng)成為了3D打印幾個領域的全球領導者，它們包括德國、英國、荷蘭、法國、比利時、意大利、西班牙和瑞典。其中，德國的技術研究機構和3D打印機制造商實力最強，在金屬3D打印方面尤為明顯。
相比之下，東歐的情況就要“嚴峻”得多 — 除了波蘭，斯洛文尼亞、克羅地亞、斯洛伐克和捷克共和國等國才處于剛剛起步的階段。雖然打印機制造商正在向東歐市場投資，但是目前仍然處于比較早期的階段。
另一方面，在醫(yī)療保健、基于粉末和線材的3D打印領域，歐洲都展現(xiàn)出了相當積極的發(fā)展態(tài)勢，而在金屬3D打印方面，歐洲更是已經(jīng)具備了相當強全球競爭力 — 無論是企業(yè)還是科研機構在這一領域都相當活躍。他們用金屬粉末和線材為航空產(chǎn)業(yè)打印模具和結構件，也為很多其它行業(yè)打印工具。
不過盡管如此，3D打印技術在主要國家的影響仍然有限。為此，專家們確定了10個“新產(chǎn)品和服務有望在5年內(nèi)商業(yè)化”的領域，并從價值鏈的角度對它們進行了分析。結果是，這10個領域的現(xiàn)有價值鏈都沒有到達被顛覆的程度，而這主要是因為3D打印技術的實施目前尚處于模式轉移階段。
報告認為在這10個領域中，最成熟的是3D打印手術規(guī)劃工具、硬質(zhì)惰性植入物、注塑模具和結構性飛機零部件，因為它們的產(chǎn)品或服務已經(jīng)進入或正在進入市場 — 這主要是因為這些領域對小批量制造、個性化和定制化的需求更強，而對此，3D打印的優(yōu)勢十分明顯。
雖然這些領域相對較為成熟，但目前，它們?nèi)杂性S多障礙需要跨越，比如3D打印手術規(guī)劃方面，目前最大的問題是相關人員缺乏訓練，不具備足夠的數(shù)字技能，甚至某些人并不清楚3D打印可以用來做些什么;3D打印植入物方面，最大的問題則是認證和監(jiān)管障礙，因為它們是限制植入物應用范圍的主要因素;3D打印金屬飛機組件和模具方面情況類似，而且還有打印質(zhì)量不穩(wěn)定，打印件表面質(zhì)量差，檢測和檢測技術不足等，以及缺乏高質(zhì)量金屬粉末(鋁、鎂和鈦等)等問題。
不過，這些問題也帶來了機遇，尤其是在不同領域的合作方面，比如材料與服務供應商就可以與外科醫(yī)生、醫(yī)院和研究人員進行跨領域合作。
隨后，報告指出了這10個領域中處于中間狀態(tài)的“半成熟”領域，分別是3D打印汽車零部件(包括結構性和非結構性)和3D打印食品。這兩者已經(jīng)在原型階段停留了很久，目前雖然能看到市場和有興趣的消費者，不過仍無法實現(xiàn)大批量生產(chǎn)。尤其是3D打印汽車零部件，目前仍受到效率、表面質(zhì)量、制造數(shù)量、成本，以及后處理等問題的限制。另外，缺乏認知和制造保守主義也阻礙了該技術的大規(guī)模應用。
而3D打印食品領域目前則需要進行更全面的研究，認真考慮食品安全、消費習慣以及3D打印技術對食物本身的影響等問題。更重要的是，與之相應的食品法規(guī)還不存在。不過專家們認為，這些問題可以通過各方合作有效解決。
最后，報告指出了這10個領域中相對不成熟和新興的領域，它們是3D打印紡織品(含鞋類)、3D打印家居品、3D打印備用零件和3D打印建筑 — 報告認為它們目前都尚處于起步階段，需要再發(fā)展好幾年才能達到一個成熟并有可能形成新的商業(yè)模式。
其中，3D打印備用零部件受到的關注最多。但是研究人員發(fā)現(xiàn)，目前關于3D打印零部件的配送網(wǎng)絡完全不存在。所有的價值鏈目前都處于發(fā)展的早期階段，除了一些個案，他們并沒有發(fā)現(xiàn)清晰的供應鏈。同時，這些部件的數(shù)字3D模型的可用性、質(zhì)量，以及可復制性都有問題。而且即便這些問題都解決了，很多客戶也會對3D打印金屬部件能否達到現(xiàn)有部件的質(zhì)量標準抱有疑問。另外，工業(yè)級3D打印機(尤其是金屬3D打印機)高昂的價格也是一個很大的問題。
其它三個領域也面臨著許多問題，比如3D打印建筑方面是如何融合機器人技術、使用什么材料，怎樣監(jiān)管等;3D打印紡織品方面是缺乏必要的知識相關知識(包括材料和CAD軟件)，以及產(chǎn)品無法得到驗證等;3D打印家居品則是規(guī)模太小、價格過高，以及技術和材料上有諸多限制等。
由此看來，3D打印技術還沒有準備好真正進入人們的生活，在它能夠實現(xiàn)附加價值之前，包括歐盟、立法者、研究人員和企業(yè)在內(nèi)的社會各界都有很多工作要做。
另外不可否認的是，材料的缺乏(特別是金屬粉末)是當前3D打印技術無法再進一步的重要因素。尤其是鋁、鈦、鎂這三種材料，歐洲幾乎不生產(chǎn)，大部分進口自中國，但是它們的大部分都無法得到優(yōu)化然后用于3D打印。
不過總體而言，這份報告對于3D打印技術在歐洲的發(fā)展形式還是相當樂觀的，還在最后列出了一系列目標，其中包括需要進行跨領域的協(xié)作、培訓專業(yè)人員、研發(fā)新材料、進行廣泛的標準化和認證、形成匹配的商業(yè)模式、創(chuàng)造有效需求等。
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