近日，Materialise副總裁兼軟件部門總經理StefaanMotte先生回顧了3D打印的歷史，并重點介紹了這項新興技術發展的三個階段以及Materialise如何能一直成為行業領導者。

讓3D打印可用

   對于從早期開始一直關注3D打印的人來說，這不是一項新技術。大約三十年前第一臺3D打印機問世，當時3D打印技術還在探索初期。我們的首席執行官FriedVancraen先生在1990年購買了他的第一臺3D打印機，但他發現這臺打印機的打印質量并不好，打印高質量的部件就更不可能。于是他組建了一個小團隊開始編寫最初的軟件代碼，讓打印機能夠將設計變為現實。這些代碼便是Magics軟件的起源——當前用于為3D打印準備文件的行業標準軟件。

   那么，這個充滿激情的比利時團隊試圖打印的第一個部件是什么呢？當然是啤酒杯。這是一個真實的故事。那時候3D打印出典型的比利時星形啤酒杯是不可能的，這也是我們Magics軟件的第一個挑戰。當時，我們專注于讓3D打印機變得可用，增強軟件和打印機之間的連接。隨著更多新設計的產生，例如復雜的、輕量化的結構和仿生形狀，我們又進一步開發軟件，將這些設計用3D打印變為現實。

讓3D打印有意義

   在我們和整個行業讓3D打印變得可用后，問題很快就變成了：我們如何應用這項新技術？換句話說：哪些3D打印應用是有價值、有影響力和有意義的？3D打印不僅是“不同的創造方式”，更是“創造不同的方式”。成功應用該技術的關鍵在于找到真正受益于3D打印提供的工藝、設計和制造優化的應用。通過共同創造、深入協作的過程，我們幫助企業找到可以產生實際業務增長的有意義的應用。

   一個非常有影響力的案例是3D打印在助聽器行業的應用。在助聽器行業發現3D打印的變革力量后，這個行業發生了快速且不可逆轉的變化。500天內，美國超過90％的助聽器公司從傳統制造轉為3D打印，整個行業在短短幾個月內就發生了顛覆。3D打印對醫療保健行業也產生了巨大影響，我們創造了第一個定制化手術導板和定制化手術植入體，改變了人們的生活，并幫助研究人員、工程師和臨床醫生實現了理想的治療效果。今天，我們正在利用這些變革的藍圖實現眼鏡行業的轉變。我們也看到制造業企業越來越多地應用3D打印。汽車、航空航天和消費品行業的領導者也轉向3D打印，因為他們認識到3D打印帶給現有垂直行業應用的設計優化能力，以及3D打印在新興市場中創造重要商機的潛力。

讓3D打印有回報

   至此，我們已經證明我們能夠讓3D打印變得可用。新材料的開發、更好更快的打印機和更高的自動化程度不斷為3D打印行業提供新的動力。這有助于將3D打印不僅僅定位為原型技術，同時也是生產最終產品的一種重要的替代性、補充性制造技術。我們也已經使得3D打印變得有意義，目前我們已經找到并開發出了一些可以真正受益于3D打印變革力量的有意義的應用，并且在繼續尋找新的應用。我們的下一個挑戰是：我們能讓它變得有回報嗎？

   為了使3D打印變得有回報，我們需要擴大生產規模，實現批量制造。我們需要實現大規模生產，使其具有經濟性、可持續性和盈利性。

面向生產力的軟件

   如今，醫療、航空和汽車行業的領先企業正在采用3D打印來生產最終產品。我們的軟件幫助企業解決主要成本驅動因素：勞動力、材料和打印機，從而擴大其運營規模，提高其盈利能力和生產力。3D打印行業的現狀是：許多中小型企業的業務勉強收支平衡，賺取利潤十分困難，尤其對于同質化產品，競爭尤為激烈，這正是我們的軟件能夠發揮關鍵作用的地方。

   一個杰出的案例是我們的e-StageforMetal軟件，它可以自動為金屬3D打印生成支撐結構。該軟件將數據準備的時間縮短了90％，將支撐移除的時間縮短了50％，并使粉末回收率接近100％。另一個案例是我們用于激光燒結的自動嵌套功能。它能夠一次多打印25％的部件，從而提高打印機的生產力。此外，自動嵌套可將人工處理時間從8小時減少到40分鐘。

   除了自動化，通過使用仿真軟件也可以提高生產力。仿真可幫助操作員通過創建虛擬原型來預測和分析打印期間部件的行為，從而優化打印準備流程，減少重新打印和打印失敗帶來的高額損失。在將仿真應用于我們自己的打印流程中，我們發現：以同等質量打印相同的部件能夠提速42%?，F今，金屬部件的打印失敗率為10％至15％，這些部件需要重新打印。而打印失敗的或打印出不合格部件的成本是非常昂貴的，特別是對于金屬3D打印。

   讓我們看一組數字。一臺金屬打印機運行一年通常需要花費大約400,000到500,000美元。我們的自動化支撐生成軟件可以降低10％（40,000美元）的成本。增加仿真模塊后的軟件能夠幫助用戶降低打印失敗率，在此前基礎上再節省數萬美元，具體取決于部件的幾何形狀。總的來說，軟件可以將打印機的總成本降低10％或更多。對于能以5％的利潤率運行的工廠來說（實際上并沒有多少工廠能以5％的利潤率運行），這意味著是虧損還是盈利。

   隨著越來越多的公司正在將3D打印作為一種替代性制造技術，打印服務機構所面對的成本競爭環境比以往更激烈。因此，他們正在尋找提升運營規模、提高生產力和降低總成本的方法。軟件，特別是仿真軟件，將幫助他們逐漸降低主要的成本，同時擴大業務規模以滿足未來客戶的需求。