导览

南极熊观察：增材制造（AM）领域的发展焦点正转向软件驱动部分，尤其是集成于生产流程中的3D打印机控制系统等软件系统。这些系统不仅能够组织和整合3D打印设备，还能与预处理及后处理机器人协同作业，自动完成打印全过程，显著降低人力成本。那么，2023年的3D软件与自动化领域将会呈现出怎样的发展趋势？

3D打印仿真软件的兴起

Markforged软件产品开发总监Doug Kenik强调，未来推动3D打印应用的关键因素在于“更好的软件而非硬件”。通过在打印前利用仿真模拟功能预测打印件的成功性，以及自动规避打印过程中可能的风险，3D打印仿真软件将起到决定性作用。这是实现3D打印技术在各行业广泛应用的关键。

以Markforged的Simulation为例，这款软件能预测碳纤维部件在打印过程中的性能，如所需填充物、纤维含量等，为产品不同部分提供定制化的参数设置。

仿真技术在AM领域的重要性

在AM软件领域，仿真技术已成为关键发展方向，不仅能预测零件性能和打印过程，还有助于提升打印成功率。行业已有诸如3D Systems收购Additive Works、Stratasys收购Riven等案例，前者能预测CAD模型的变形，后者则能补偿打印过程中可能出现的误差。

以Additive Works的3D打印模拟为例，展示了如何通过软件预测和优化打印效果，提高打印成功率。

软件与自动化协同推进

3D Systems通过聘请增材制造仿真专家Brent Stucker博士担任首席技术官，进一步推动了软件在自动化领域的应用。尽管Oqton作为独立部门运营，但其软件解决方案对于自动化的重要性不容忽视。

软件在AM中的关键作用：

1. 自动化：面对生产领域高度混合的特点，软件将在自动化打印流程文件准备方面发挥关键作用。借助深度学习等先进AI技术，自动化水平有望达到前所未有的高度，从而提高效率，降低成本，让专业人员专注于增值任务。

   Oqton软件在牙科3D打印中的应用展示了软件如何优化打印流程，提高生产效率。

2. 可追溯性：对于医疗、航空航天等行业，确保完整解决方案（涵盖维护、材料和操作员）的可追溯性至关重要。集成多系统至单一记录系统的需求日益凸显。

3. 垂直化：为拓展AM的应用范围，易于使用的垂直软件解决方案将不断涌现，针对特定行业需求开发的专业应用，如牙科、热交换器设计和共形冷却模具嵌件，将助力扩大AM市场规模。

自动化的驱动因素

Materialise首席执行官Fried Vancraen指出，随着AM技术的普及，自动化需求愈发迫切。熟练工人短缺和规模化生产挑战促使行业聚焦自动化。Materialise的CO-AM平台通过实现各个阶段及整个工作流程的自动化，推动了这一趋势。

AI在3D打印中的角色

Daghan Cam，AIBuild公司的CEO，认为AI是3D打印发展的基石。通过开发优化3D打印技术的软件，结合“开放式架构”，他预测到2023年，3D打印将加速软件和自动化的发展，实现硬件、材料和软件的更紧密协同。

3D打印数据安全

数据安全问题在AM领域长期存在，但仍未达到全面生产的水平。随着3D打印数据安全系统的进步，行业需寻求标准化的全行业解决方案，确保在云端存储、传输和流式传输的数据得到保护。

数据安全与完整性

Vancraen强调，随着3D打印技术的规模化，数据安全与完整性成为关键考量因素。优化和微调打印流程以实现高效、可靠和可重复的生产，确保每个打印部件的质量一致性，是提高公司竞争力的关键。

自动化前景展望

Mike Vasquez，3Degrees增材制造咨询公司的创始人兼CEO，指出尽管行业在自动化领域取得显著进展，仍面临挑战。随着解决方案的实施和扩展，自动化进程将取得重大突破。

自动化与集成的未来

Authentise的创始人兼CEO Andre Wegner指出，随着市场的成熟，大型企业更倾向于使用定制服务，而小型企业则倾向于购买现成的特定功能，如在线报价或生产管理。集成成为关键需求，云计算的广泛应用将对此提供支持。

GPU支持的MES软件的潜力

Dyndrite的CEO Harshil Goel认为，增材软件自动化将深化与制造过程的联系，超越现有的数据库和业务逻辑状态，与CAM软件协同工作，实现材料扩展、构建速度提高、零件质量提升和复杂几何图形打印。

结论

不论细分市场如何演变，3D打印软件与自动化领域的增长势头不可阻挡。SmarTech Analysis的报告预测，该领域将从2022年的12亿美元增长至2031年的62亿美元，显示出巨大的市场机遇和发展潜力。