增材制造——适合您吗？

麦肯锡公司最近的研究表明，经过 40 多年的发展，增材制造的使用正变得越来越主流。到 2020 年，AM 行业价值 134 亿欧元，并以 22% 的年增长率增长，这表明该技术的采用比过去更广泛。然而，仅仅因为制造在名义上，这并不意味着增材制造对所有制造商都有用。 

实施 AM 技术以简单地从传统制造方法转换现有组件创建很少有优势。由于技术和兼容材料的高成本，增材制造的最大优势只有在对组件进行操作和重新设计时才能发挥作用。例如，与需要额外复杂步骤的传统方法相比，使用增材制造创建中空空间以使组件更轻更容易实现。 

此外，由于该技术的新鲜度，制造商往往很难找到熟练将 3D 打印应用于实际生产的劳动力。有限的熟练劳动力只是制造商需要仔细评估哪些应用最能从增材制造中受益的原因之一。 

减少能源消耗

AM 的众多好处之一是有机会减少高达 25% 的能源消耗。随着能源价格上涨，AM 可以帮助降低制造商的能源消耗。然而，尽管能源消耗和浪费的减少令人印象深刻，但以足够大的规模生产最终用途部件的局限性使制造商难以充分获益。 

工业 3D 打印机仅一台机器就需要五千到几十万美元的初始投资。如果工厂在考虑增材制造时的主要目标是降低能源消耗，那么更具成本效益的替代方案可能是重新考虑其能源来源，例如安装太阳能电池板。在英国，24 块太阳能电池板的 6kW 面板系统成本从 8,000 英镑到 10,000 英镑不等，覆盖 43 平方米的屋顶空间。当可持续性是重中之重时，实施太阳能电池板可能会提供更快的投资回报 (ROI) 并提供在整个工厂都可以看到的好处。

减少浪费 

除了减少能源消耗外，AM 技术还可以将浪费和材料成本减少高达 90%。然而，Atzeni 和 Salmi 在 2011 年进行的一项研究发现，传统制造的铝制金属零件的材料成本为每件 2.59 欧元，而使用选择性激光烧结的增材制造每件的材料成本为 25.81 欧元。这意味着制造商使用 AM 而不是传统技术的成本要高出十倍。尽管自本研究发表以来材料成本可能有所下降，并且可用材料范围更广可能包括更便宜的选择，但增材制造与传统方法之间的成本差距仍然存在。 

虽然减少废物的环境效益是不可否认的，但成本效益仍有待提高。通过实施其他减少废物的方法，例如闭环制造，生产中使用的材料得到重复利用，制造商仍然可以提高环保意识，同时保持较低的材料成本。 

简化供应和生产？

环境效益并不是 AM 实施的唯一优势——据称该技术有助于使工厂车间更加灵活和高效。使用增材制造，制造商可以通过按需打印组件来减少库存，这意味着不会出现过度生产，也不会出现商品未售出的情况。 

然而，较慢的生产速度可能会导致制造商出现相反的问题，避免积压库存，但工厂难以完成订单。3D 打印可能需要 30 分钟到几天不等。零件越大越复杂，所需的时间就越长。 

虽然 AM 具有许多有益的品质，但该技术仍处于对一般制造业有用的早期阶段。在工艺速度以及设备和材料成本取得进展之前，其他生产方法可能更适合需要低成本、高时效生产的应用。另一方面，虽然更广泛的制造业可能不会很快从这项技术中受益，但增材制造已经使航空航天、医疗和能源等行业受益。AM 技术可能不是制造商目前所需要的，但随着进步，这可能会改变。