使用3D打印的众多好处之一是它如何影响设计和生产中的可持续努力。最近，我有机会与MakerBot总裁兼首席执行官Nadav Goshen就该领域的3D打印发展进行了交谈。以下是我们谈话的要点。
可持续性
可持续发展和3D打印的主题涵盖了一系列问题。Goshen和MakerBot专注于改变我们制造东西的方式，特别是围绕整体生产。生产过程的变化可能是巨大的，从最初的设计阶段到制造阶段。
他说:“在从设计到零件的每一个环节，3D打印都为可持续性带来了很多价值。”
例如，在某个地方维护一些部件以供将来使用是有成本的。储存零件的一个方面是，它们必须妥善储存，然后来回运输，所有这些都有成本。3D打印/增材制造可以通过在需要的时候在需要的地方生产零件来消除这些成本。
“由于工业制造的典型方式，我们需要准备好零件，而不一定是在需要的时候。但3D打印可以改变这一点。增材制造和3D打印的数字元素可以真正将所有这些浪费从系统中剔除，并确保我们在制造东西时更加考虑我们使用的资源。”
在设计方面，有更多的机会，例如，减少制造过程中的成本和浪费。当你在设计时考虑到可持续性，或者当你进入生产环节时，你在这方面的效率就会高得多。”
可持续设计的趋势
桌面级专业级3D打印机的质量不断提高。“一旦设计师和工程师更多地接触到这种3D打印机，他们就可以真正地试验这项技术。这为工程产品的生产过程带来了新的设计思想。所以，我们看到了这个趋势。
“在某些行业，我们看到减法设计正在消除可能性，因为你需要做多个部分。因此，您有多个工具，紧固件等来生产和组装多个部件。你也有双倍的浪费。一旦你用加法来思考，你就可以把两个部分合二为一。这样一来，生产一个零件的总环境成本就可以降低一半。所以，我们看到了这个趋势。
“我们看到了许多经济驱动因素，但我认为，可持续发展本身需要由行业推动，以使其更多地嵌入公司的损益表以及他们对流程的思考方式。
“我们看到，例如在航空和航天领域，这种增材思维真的可以转化为不那么复杂、也更轻的零件。当你有了这一点，它就会立即转化为更少或更好的燃油经济性。
“所以，所有这些过程都是一个完整的循环，从我们拥有的可能性到经济价值，然后到制造过程。”
引入最高管理层
对于高管层来说，与创新打交道会带来风险。工程师更乐于接受创新，因为他们离技术更近，可以亲身体验。c级高管离创新技术有点远。因此，高管们可能会在知识和经验方面存在差距，他们可能会将3D打印等技术视为比应有的风险更高的技术。
在一项技术的早期阶段，这种方法是常识，但十年后，是时候换一种新的视角了。改变习惯观点的一部分涉及到如何与c级高管沟通，让他们知道技术已经成熟，风险较小，并且在世界各地都有用例。希望我们不会依靠诸如流行病之类的事件来提高C套件对3D打印的有用性的认识，特别是在供应链方面。
问题的另一部分是保险费用。除非你为某样东西买了“保险”，否则你不会明白没有它的代价。这项保险包括我们没有真正准备应付的情况。这次大流行再次证明，如果我们不把某种思想、行动和政策(即保险)落实到位，那么当时机到来时，不做好准备将付出巨大代价。
增材制造和3D打印是供应链短缺和可能发生的一切的保险。在许多情况下，这些经济因素并没有真正考虑到使用3D打印的总体原因。
“我认为这两种观点现在都在改变。规避风险的本质正在改变，需要理解或理解需要以一种不同的方式投资制造，并有一个供应链战略，这也是公司正在投资的东西。供应链中实际的隐性成本已经促使高管们认真考虑围绕供应链、制造和整体工程的战略。”
另一个有助于高层重新评估3D打印的因素是这项技术的价格。将3D打印技术引入您的组织所需的投资更低。有能力的系统，是工程级的，售价几千美元，这在设计师的可自由支配的预算中可能是负担得起的。
然后，如果您想在经过验证的用例基础上升级到更先进的增材制造技术，您的公司可以投资购买制造级机器。
“我认为这是我们需要做的，因为如果你的销售说辞过于理论化，那么对于首席执行官来说，它就会变得不那么有形，”戈申继续说道。
3D打印机的不断发展
一项高度创新的技术，如3D打印，为解决设计和制造挑战带来了巨大的可能性。但它带有一个固有的“陷阱”，即它所能传递的东西是真实的。高管们很容易对实际工程失去信心，因为这项技术可以为他们带来日常挑战。
“我是管理层。我知道我面临的挑战。它们不在概念世界里。它们存在于现实世界中。我需要做一个投资新事物的决定是，它如何转化为实用主义?让我们看看高管对我的业务做出更多的损益贡献。”
桌面3D打印机可以在展示实用效益方面发挥关键作用。工程师们只需要很少的投资，就能最终改变产品的制造方式，改变公司处理供应链的方式。台式3D打印机可以帮助工程师将他们的想法和概念具体化，呈现在老板的脑海中。
正如戈申指出的那样，技术需要从鼓舞人心转变为实用，让高管们接受它。
“除了创新到工程，我们还需要从一项鼓舞人心的技术转变为实用技术。我认为真正发生的事情可能是20年前计算机行业发生的事情，例如，它变得更容易获得。”
Goshen将3D打印的采用与早期个人电脑的采用进行了比较。对Goshen来说，计算是一个跨技术的产品。另一方面，3D打印机是化学和嵌入式计算的结合，所有这些都必须协同工作。
“与电路板上的电路相比，3D打印是一个更复杂的控制过程。所以，我认为这就是影响这项技术传播方式的原因。虽然获得零件很容易，但调整打印机就不那么容易了。这是一个挑战。
“我认为有很多台式机器，但它们并不实用，因为它们达到了打印零件的程度，但它是不可重复的。它的尺寸不准确。而且它真的不容易使用，也不可靠。当你有了这个，我们在过去的几年里就有了这个，那么它就会给用户带来困惑和沮丧。
所以，我们需要把技术提升到可靠和可重复的阶段，达到真正的工程级别。这就是旅程。台式机和工程级机器是不同的。我们需要确保我们有工程级的机器在每个实际使用它的人手中。我认为这就是现在正在发生的事情。”
增材制造技术仍然相当分散，人们将品牌和系统组合在一起。其中一个例子就是MakerBot所称的工程级桌面版本。桌面级3D打印机和工程级桌面级3D打印机在尺寸上相似。也许它的成本是台式电脑的两倍，但它提供了一些功能，比如让这些工程级机器接受所需的进程内调优。
“在计算机领域，我认为进程内调整是内置的，因为它是电子产品。在3D打印中，它是…我不想说细节，但每个工程师都知道，把一个固体，液化，然后让它变成固体，涉及到微观层面的精度，涉及到一个复杂的系统，以确保你可以控制它，你可以保持相同的结果。
三大类
3D打印的特性和功能范围很广。这一事实也导致一些人不愿投资这项技术。
一类是业余爱好者市场，或者制造者市场。这个市场是桌面电脑运动的起源。“这是一个巨大的市场。我是一个用户。但在这个市场上，用户有能力尝试让某些东西发挥作用，并愿意参与结果过程。这意味着我参与了制作的过程，因为我是一个创造者。我很享受让它成功的过程。但这不是一个专业的用例。”Goshen指出。
第二类是教育，由于为了学习目的而使用技术，因此有不同的需求。他们使用3D打印使学习更加身临其境。它在很多方面与STEM教育有关。
“第三类是我所说的入门级工程，这是我们正在运营的，这是一种容易获得和负担得起的工程级机器。但它的目标仍然是工程师个人。它带来了一个调谐良好，可靠的工程级设备，可用于专业目的的设计和工程部件。
共享办公室3D打印机是这一类别的一个子集，它比个人打印机大，通常是地板模型。这是单个打印机的自然扩张，”戈申说。
然后，在此之上，就材料和制造重点打印机而言，出现了各种级别的可扩展性。然后它变得更具体。然后你从原型和小塑料生产部件转移到制造。这是另一个世界。
“所有这些都是使用相同的技术。但它们不是同一种产品。它们都使用相同的底层技术，但将它们分类在一起可能并不准确，而且可能会导致我们在这个分散的行业中已经存在的混乱，”Goshen指出。
最终的想法
戈申认为，从早期开始，人们就期望每家每户都有一台3D打印机，而不考虑产品是什么。
“产品需要服务于特定的目的。在技术和应用以及该技术的产品翻译之间存在混淆。这在炒作周期中很常见。我们现在正处于将这项技术应用于不同领域的阶段。
“我认为这就是你今天要付出的代价。如果我们从总体上改变对制造业的看法，我们今天就可以降低成本。”
莱斯利Langnau
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