西門(mén)子在3D打印領(lǐng)域花了不少力氣，具體來(lái)說(shuō)從支持創(chuàng)業(yè)者到應(yīng)用的開(kāi)發(fā)，再到針對(duì)增材制造的PLM軟件開(kāi)發(fā)。

在3D打印領(lǐng)域，首先是西門(mén)子張開(kāi)雙臂擁抱優(yōu)秀的3D打印初創(chuàng)公司，并通過(guò)其下屬的Siemens Technology to Business (TTB)邀請(qǐng)創(chuàng)業(yè)者加入前沿合作伙伴計(jì)劃（Frontier Partner Program）。

然后，西門(mén)子又在瑞典Finsp?ng投資2千140萬(wàn)歐元開(kāi)設(shè)制造金屬3D打印部件的大型工廠，用于開(kāi)發(fā)新的或者改進(jìn)的部件，以及用于更快地維修西門(mén)子工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)——例如SGT-800等。使用3D打印技術(shù)，西門(mén)子能夠?qū)⒕S修時(shí)間從幾個(gè)月縮短到幾周。不僅如此，西門(mén)子公司還與德國(guó)Fraunhofer 激光技術(shù)研究所合作，使用SLM 3D打印技術(shù)優(yōu)化了復(fù)雜的燃?xì)廨啓C(jī)渦輪葉片的制造工藝。

同時(shí)，西門(mén)子技術(shù)研究院在普林斯頓大學(xué)的技術(shù)團(tuán)隊(duì)還研發(fā)了一種八條腿的3D打印機(jī)器人，它的名字是SiSpis。關(guān)于這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用，西門(mén)子公司表示將主要用于汽車(chē)車(chē)身、輪船、飛機(jī)機(jī)身等大型零部件的3D打印。

另外，與GE收購(gòu)Morris類(lèi)似，西門(mén)子還收購(gòu)了英國(guó)3D打印服務(wù)公司Materials Solutions 85%的股份，Materials Solutions在高溫合金的增材制造方面頗有建樹(shù)，核心競(jìng)爭(zhēng)力是對(duì)航空航天零部件的增材制造能力，以及摩托車(chē)運(yùn)動(dòng)、發(fā)電、流體工程領(lǐng)域的高性能零部件。

當(dāng)然，最為引人注目的是西門(mén)子最近宣布的針對(duì)增材制造要推出的端對(duì)端的PLM解決方案，將覆蓋設(shè)計(jì)、仿真和生產(chǎn)的解決方案。

3D科學(xué)谷知道西門(mén)子這樣的德國(guó)公司可謂“不見(jiàn)兔子不撒鷹”，西門(mén)子在3D打印領(lǐng)域頻頻出手，是看到行業(yè)什么樣的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)呢？本期，3D科學(xué)谷與谷友一起來(lái)感受西門(mén)子透過(guò)行業(yè)分析專(zhuān)家們的視角所認(rèn)可的3D打印的事實(shí)與展望。

圖：西門(mén)子混合增材制造仿真

市場(chǎng)研究人員預(yù)測(cè)增材制造在下一個(gè)十年迎來(lái)300%的增長(zhǎng)

從用戶的角度來(lái)看，3D打印市場(chǎng)基本上可以分為兩個(gè)部門(mén)：桌面型打印機(jī)以及工業(yè)級(jí)3D打印設(shè)備，工業(yè)級(jí)打印設(shè)備可以用來(lái)制造各種材料，包括塑料、陶瓷和金屬。這個(gè)市場(chǎng)正處在快速發(fā)展期，之前達(dá)到第一個(gè)10億美金的市場(chǎng)份額的時(shí)候花費(fèi)了20年時(shí)間，而之后在2012年達(dá)到20億美金的市場(chǎng)份額則只花費(fèi)了5年時(shí)間，而在下一個(gè)十年，市場(chǎng)分析師們認(rèn)為這個(gè)行業(yè)將增長(zhǎng)四倍。

從原型到批量生產(chǎn) Wohlers Associates的分析師預(yù)計(jì)快速原型市場(chǎng)將從2012年的15億美元增長(zhǎng)到2020年的超過(guò)50億美元的市場(chǎng)份額，而Wohlers認(rèn)為增材制造的真正前景是制造，而不是原型。在個(gè)性化定制領(lǐng)域，增材制造已經(jīng)成為制造人工髖關(guān)節(jié)和牙齒的一個(gè)現(xiàn)實(shí)。而在工業(yè)制造領(lǐng)域，就西門(mén)子來(lái)說(shuō)，西門(mén)子正在打印用于燃?xì)廨啓C(jī)的更換部件。

圖片：西門(mén)子的零件修復(fù)

越來(lái)越高效的3D打印 在2013年，麻省理工技術(shù)評(píng)論將增材制造技術(shù)列為十大開(kāi)創(chuàng)性的技術(shù)之一。而那個(gè)時(shí)候增材制造還仍然是太慢、且昂貴的一種技術(shù)，設(shè)備的折舊成本就可以占掉零件成本的一半。隨之而來(lái)的是設(shè)備的升級(jí)，最新一代的設(shè)備使用多個(gè)激光器，具有更大的建構(gòu)室，并帶有自動(dòng)化的上下料系統(tǒng)以及改進(jìn)的在線監(jiān)測(cè)功能。所有的技術(shù)提升都在大幅度提高增材制造技術(shù)的商業(yè)價(jià)值。

粉末也是一個(gè)主要的成本因素，金屬增材制造領(lǐng)域的資深專(zhuān)家Bernhard Langefeld（曾在西門(mén)子工作過(guò)）認(rèn)為在接下來(lái)的五年內(nèi)金屬打印產(chǎn)品的價(jià)格會(huì)降低一半，而在后面的五年會(huì)繼續(xù)下降至百分之三十。而與此同時(shí)，金屬打印的速度將在未來(lái)十年內(nèi)增加到8倍。

圖片：成本與2023年降為2013年的30%，速度提升至8倍，來(lái)源西門(mén)子

產(chǎn)品生命周期價(jià)值的考慮

然而，市場(chǎng)研究人員并不認(rèn)為增材制造將取代傳統(tǒng)的制造工藝。增材制造發(fā)揮的主要空間是個(gè)性化定制、小批量生產(chǎn)、特別復(fù)雜的產(chǎn)品、特殊的材料配方以及功能集成性產(chǎn)品。在個(gè)性化定制領(lǐng)域，典型的例子包括精確定制的牙齒、牙冠、髖關(guān)節(jié)、顱骨植入物， 增材制造也允許企業(yè)更加精確的控制不同材料的微觀晶粒結(jié)合，例如納米陶瓷增強(qiáng)高溫鎳基合金這樣的材料，并允許企業(yè)在材料的分配上實(shí)現(xiàn)可編程的靈活性，例如梯度合金的金屬打印制作。

并且在備品備件領(lǐng)域，增材制造發(fā)揮出特殊的價(jià)值。不僅能消除儲(chǔ)存和運(yùn)輸成本也節(jié)省了資金，更能減少停機(jī)時(shí)間。例如，西門(mén)子燃?xì)廨啓C(jī)的維修就是一個(gè)典型的案例，全新的方法減少了大約百分之九十的維修時(shí)間，而且那些殘缺的零件不再需要費(fèi)力地與新零件焊接在一起了，相反，可以直接在主體上以近凈形3D打印的方式制造出缺損部分，大大降低了維修費(fèi)用。

金屬打印最終產(chǎn)品的三大領(lǐng)域：定制化、小批量、復(fù)雜產(chǎn)品

從長(zhǎng)期來(lái)看，是否采用3D打印技術(shù)，還需要考慮產(chǎn)品生命周期的杠桿作用，這種影響將很快在航空工業(yè)以及汽車(chē)業(yè)中凸顯出來(lái)。簡(jiǎn)單地說(shuō)，通過(guò)增材制造的產(chǎn)品，成本可能是傳統(tǒng)制造的十倍，但如果這個(gè)產(chǎn)品降低了百分之一的燃料消耗，那在整個(gè)產(chǎn)品的使用壽命周期內(nèi)，增材制造是有效的。

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