當下，由于媒體對消費級3D打印機的過度炒作，導(dǎo)致部分消費者對它的理解只停留在可以給孩子做一件很美麗的禮物層次上，而對于工業(yè)級3D打印的性能和潛力則缺乏認識。同時，很多傳統(tǒng)企業(yè)對3D打印技術(shù)的潛力不夠清晰，認為它只是華而不實的噱頭。3D打印技術(shù)發(fā)展初期的設(shè)備和材料成本高、打印質(zhì)量不高、技術(shù)不夠成熟等。但近年來工業(yè)級3D打印技術(shù)快速發(fā)展，出現(xiàn)了高速、高性能、高質(zhì)量的新工藝方法，如航空航天、汽車等高端制造業(yè)積極應(yīng)用工業(yè)級3D打印技術(shù)，進行產(chǎn)品升級、新產(chǎn)品研發(fā)等工作，取得了很好的效果。

　　歷史總是驚人地相似，火車與印刷術(shù)一樣，這場個人出行革命是由規(guī)?；蜆藴驶l(fā)的。火車發(fā)明之前，人們依賴馬車出行，雖個性化，卻效率低下;火車發(fā)明之后，其更高效、更快捷、更廉價的特點迅速擠垮了馬車的生意，極大地擴大了人們的活動范圍?？墒腔疖嚨囊?guī)?；且誀奚鼈€性化為代價的，火車總是沿著相同的軌道走相同的路線，人們甚至需要根據(jù)火車的路線和發(fā)車時間調(diào)整生活習慣，標準化的火車有其與生俱來的缺陷。終于，1919年汽車的到來改寫了城市地圖、改變了出行觀念，比起受制于軌道的蒸汽火車，汽車給了乘客更大的自主權(quán)，方便了人們的出行。人們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(zhì)量零件的3D打印技術(shù)逐漸替代傳統(tǒng)制造技術(shù)。

　　1.工業(yè)級3D打印技術(shù)對零部件設(shè)計的影響

　　零部件設(shè)計可利用軟件仿真進行拓撲優(yōu)化設(shè)計、性能分析評估，相比傳統(tǒng)制造工藝可以更大程度地采用拓撲優(yōu)化的計算結(jié)果，減重效果明顯。面向傳統(tǒng)制造工藝的產(chǎn)品設(shè)計需要根據(jù)加工能力分解為很多零件，金屬3D打印技術(shù)的發(fā)展可以將很多零件進行融合設(shè)計，使零件數(shù)量大減，可靠性大為提升，也減少整機裝配的工作量。如多個零件拼裝或焊接的箱體、散熱風道等，3D打印加工不僅節(jié)省拼裝零件之間的密封材料、導(dǎo)電材料，而且流道、風道的截面設(shè)計、路線設(shè)計更符合流體力學(xué)要求，提升流動效率。如果零件和整機設(shè)計時綜合考慮了增材制造特點與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(chǎn)前的模具設(shè)計和制造工作，開展設(shè)計工作，節(jié)省模具設(shè)計、制造、試模的時間，產(chǎn)品更快上市。

　　2.工業(yè)級3D打印技術(shù)對產(chǎn)品研發(fā)流程的影響

　　面向傳統(tǒng)制造工藝的新產(chǎn)品研發(fā)流程基本上只能串行，設(shè)計完成后等待加工裝配后再測試，零部件多、設(shè)計和加工時間也長。零件配合精度較差，裝配、測試有時會發(fā)現(xiàn)、解決問題，導(dǎo)致整個研發(fā)周期很長。而面向增材制造的新產(chǎn)品研發(fā)流程，有些工作可以并行開展，零件數(shù)量減少，設(shè)計和加工時間減少，最大程度地縮短研發(fā)周期。

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

　　3.面向工業(yè)級3D打印的產(chǎn)品研發(fā)展望

　　2019年6月歐洲發(fā)布《2030年歐洲工業(yè)展望》，該報告將增材制造確定為歐洲工業(yè)未來戰(zhàn)略增長的關(guān)鍵。由于3D打印技術(shù)對產(chǎn)品設(shè)計工藝限制的減少，使產(chǎn)品設(shè)計軟件可以更快地向智能化方向發(fā)展，之前的計算機輔助設(shè)計將會發(fā)展為人工智能輔助設(shè)計，產(chǎn)品設(shè)計更加合理、高效，大為減輕設(shè)計工程師的工作量，可以將精力更多地放在產(chǎn)品功能的實現(xiàn)和完善上。產(chǎn)品研發(fā)組織形式和產(chǎn)品研發(fā)流程等也會發(fā)生面向增材制造和智能化設(shè)計的變革。

　　4.結(jié)語

　　隨著工業(yè)級3D打印技術(shù)的不斷普及，企業(yè)需要在產(chǎn)品的策劃、設(shè)計過程中不斷增加增材制造的嘗試，使產(chǎn)品戰(zhàn)略、設(shè)計思維、制度流程和供應(yīng)鏈等都能逐漸適應(yīng)增材制造帶來的變革。對企業(yè)而言，變革不可能一蹴而就，需要在各方面進行規(guī)劃布局，不斷嘗試，才能形成適合企業(yè)、適合產(chǎn)品特點的增材制造發(fā)展路線。正如《大顛覆——從3D打印到3D制造》一書，作者里克·史密斯與米奇·弗里通過系統(tǒng)考察15世紀以來的歷次工業(yè)變遷，每次大變革都伴隨著第二次浪潮，當下大數(shù)據(jù)、云計算等技術(shù)蓬勃發(fā)展，傳統(tǒng)的標準化制造已經(jīng)無法適應(yīng)瞬息萬變的市場要求，應(yīng)時而生的3D打印技術(shù)則以其數(shù)字化、定制化、自由化的嶄新面貌出現(xiàn)在人們的視野之中，它將與這些新興網(wǎng)絡(luò)技術(shù)完美融合，引領(lǐng)3D制造的時代。