2023年度回顾及2024年度展望

作为全球增材制造领域的头部企业之一，Stratasys密切关注工业增材制造领域及其所服务行业的主流趋势。本文将重点介绍过去一年中影响增材制造行业的几大主要趋势，这些趋势可能在2024年继续发挥重要作用。

纵观全球，2023年对于很多领域都是颠覆性的一年。但一个不变的事实是，全球制造业保持良好增长态势，持续创新与蓬勃发展。在这一增长及推动增长的关键趋势中，增材制造均发挥着重要作用。

自动化

毋庸置疑，自动化已成为深入各行各业的全球性大趋势，其在2023年也对增材制造领域产生了巨大影响。

自动化作为一个概括性术语，它涵盖多个方面，包括创新和开发的具体领域和未来趋势，这些趋势正在并将继续对增材制造技术及其应用产生直接影响。

一般来说，自动化可以帮助实现流程优化，进而使得增材制造工艺本身和整个工作流程变得更为合理。通过这种方式，自动化技术可以让增材制造工艺变得更加高效并提高产能，同时缩短生产时间、降低整体成本，包括更重要的单件成本。自动化还对增材制造工艺链中的前后处理工序带来影响。因此，在整个增材制造的工作流程中，自动化被视为确保提高一致性、强化流程控制和提高产出质量的关键因素。

增加人工智能(AI)和机器学习是增材制造自动化的两大关键驱动力。2023全年，自动化的这两个子行业发展速度尤其惊人。一些关键的人工智能和机器学习开发成果正以多种不同方式应用于增材制造工艺，进而使得智能机器和零部件得以优化。

对零部件而言，计算能力的提高和以人工智能驱动的专用算法正在生成更加精准的模拟，进而更准确地预测(同时避免)构建故障。同样地，对于增材制造系统本身，这些技术也能支持更高效的预测性维护，从而大幅减少停机时间、提高整体生产率。进入2024年，人工智能可能进一步发展并帮助材制造应用提升产量和成功率。它还有助于提高增材制造系统的灵活性，使其能更好地处理各种变量和几何复杂性。

自动化还直接影响增材制造的材料处理能力，使其更快速、更简单、更安全。同样地，自动化趋势也直接催生出一些高级的后处理解决方案，加快工艺链中劳动密集型环节。

整个2023年，该领域的变革步伐相当急促，2024年也不太可能放缓。事实上，甚至可能继续加速。

持续向更大批量生产过渡

自3D打印技术诞生以来的近40年间，它一直被用于原型制作，这意味着其制作的零部件数量少，通常比较单一。而过去十年间，随着各种增材制造技术和材料的不断发展，其已成为小批量生产应用的可行方式。2023年，Stratasys见证了这一变革的持续和加速，增材制造技术和专用材料(长丝/树脂/粉末)已过渡成为更大批量生产的可行选择。

推动这一转变的部分关键因素包括：高性能的材料、端到端的工艺优化(包括后处理)、产能和效率的提升、工艺的可靠性和可重复性。

应用性能是终端部件的关键性问题，也是驱动Stratasys在2023年实现持续增长的因素，Stratasys在产品组合中增加了大量快速、经过验证的工程级材料。与前几年相比，这着实加快了生产应用的速度。另一个提升表现的关键因素在于开发特性，它允许使用NAIR进行零部件测试，以确保零件性能的可靠和一致性。

个性化

自增材制造诞生之初，“个性化”就被视作该技术的优势之一进行宣传，Stratasys也始终一以贯之。事实上，无论是个性化的医疗保健，还是针对各种消费品的个性化偏好，根据终端用户的需求进行零部件定制，增材制造都持续助力。很难想象这种情况有一天会消失，如今在工业领域出现的一个明显趋势是智能增材制造客户开始接触需要定制化增材制造技术的应用。这一情况在牙科和医疗行业尤其显著，同时它也催生了其他关键行业中定制系统的开发和部署。

倾听行业的反馈，并与他们并肩工作，了解他们的具体需求，“通用”的方式并不适合所有客户。开发技术解决方案并将其整合至定制系统中是Stratasys保持领导地位的方法之一。

可持续发展

可持续发展是Stratasys发展理念中的固有部分，Stratasys坚信增材制造能够为各行各业的制造商提供独特价值。Stratasys正在重新设计产品、工艺和部件，以期更好地造福人类和地球——Stratasys将其称为Mindful Manufacturing™。这些研究、设计和生产都需要Stratasys转变观念，与客户一同释放增材制造的价值，共同致力于减少碳足迹的创新。Stratasys从内部积极改进运营，专注于重新设计机器，并为其客户提供增材制造实施情况的衡量指标，以帮助他们明确为业务引进Stratasys解决方案所带来的价值。

增材制造有助于推动可持续发展战略，支持生产流程的优化及改善供应链。作为一家全球企业，Stratasys积极践行负责任的商业行为，并明确了四个联合国可持续发展目标(SDG)——这些目标与公司Mindful Manufacturing™框架下对推动可持续发展产生重大影响的能力直接相关。

Stratasys制定的ESG战略不仅合乎规定，同时还坚信“做好事”有利于企业的长久健康发展。Stratasys的技术、材料和软件帮助生产制造减少对天然材料的依赖，减少浪费并改善供应链。如今Stratasys将与客户一起收集数据，以证实增材制造为其业务带来的价值。

根据实际应用案例的不同，这一价值主张在生产和产品生命周期的不同阶段都有所体现。比如在航空航天领域，独特的几何打印可以制造出耐用、高质量的部件，而重量仅为从前的一部分，将其应用于飞行器可显著减少燃料消耗。在时尚领域，Stratasys可以现场按需打印，以减少不必要的过量供应并优化供应链。这些都是传统制造方法无法实现的，此外3D打印的患者特异性医疗产品还能改善手术效果及拯救生命。

毋庸置疑，制造业是资源密集型行业，但仍有办法减少或降低资源使用。Stratasys近期于2023年底参与的一个项目就佐证了增材制造如何在其中发挥作用。增材制造商绿色贸易协会(AMGTA)委托Reeves Insight编写了一份生命周期分析报告，该报告题为“比较分析：3D材料喷射与传统工艺在设计师奢侈品中的应用”，其详细介绍了特定应用案例从传统制造工艺向增材制造建模转变过程中为期一年的研究结果。主要研究结论包括：与传统工艺相比，增材制造可减少24.8%的二氧化碳排放;在整个供应链中减少49.9%的库存材料;同时增材制造还减少并简化了运输需求，使用3D打印的徽标部件减少了50%的材料。此外，该研究还显示，制作16000个部件供节约用水30多万升，电能消耗减少64%。

总结

2024年伊始，尚无法准确预测未来12个月会如何发展。但Stratasys坚信，前沿的增材制造技术将持续成为越来越多生产应用的革新选择。Stratasys在行业中的领导地位来之不易，2024年Stratasys也将继续基于过往几十年来的成功合作经验，认真聆听客户心声，与其共同发展壮大。