（文章來源：中關村在線）

惠普列出了2020年對于3D打印和數字制造行業的預測。這份預測研究了增材制造方式對于工業4.0的推動性影響，包括對更可持續生產的需求、自動化將如何改變工廠，以及數據和軟件的崛起將支撐數字化制造。

隨著無縫集成的多零件裝配，包括3D打印金屬和塑料零件的組合，自動化裝配將到來。由于諸如加工溫度等因素，目前還沒有一種超級打印機可以完成所有工作，例如同時打印金屬和塑料零件。但是隨著自動化程度的提高，行業中存在著一種更加自動化的裝配方式的可能性——可以同時在金屬和塑料材質方面生產零部件。例如將金屬部件直接3D打印到塑料零件中，制造耐磨并收集電能的零件，甚至將導體或電機制造到塑料零件中，或許可以使汽車行業受益。

利用更高級的3D打印技術，或許能夠將數字信息編碼轉換成為3D打印模型的表面紋理。這樣一來，人和機器都可以根據表面材質來識別某個零件。例如3D打印數百個隱藏的識別號散布在零件的表面上，這樣它既隱藏又可以被特定手段識別。跟蹤零件打印和數據處理的能力變得越來越重要，增材制造的監控手段將成為未來的熱點。

傳統的制造工藝很少考慮到環境。隨著工業生產與制造業緊密結合，對環境的影響可能是巨大的，因為將近三分之一的碳排放與商品的生產和分配有關。

3D打印將大大減少制造業產生的廢物、庫存和二氧化碳排放。工程師和設計師將重新思考產品整個生命周期中的設計，以通過組合零件并使用復雜形狀的輕質零件，來減少材料消耗和浪費。這進一步減輕了汽車和飛機的重量、提高燃油效率，從而減少溫室氣體排放和能源消耗。并且隨著越來越多的制造商將數字文件傳輸到本地生產，減少了貨物的運輸，從而降低成本、能耗、浪費和排放。

高等教育正處于十字路口，面臨著競爭的招生、不斷變化的人口結構以及畢業生就業的挑戰。一種趨勢是徹底的思維轉變，為工業4.0做準備。

大學和培訓計劃將越來越多地建立一套新的思維過程，將學生從舊思想中解放出來，并使他們能夠利用未來的技術，例如3D打印和數字制造。隨著教育工作者利用新的軟件設計工具以及采用3D打印等創新課程并建立新的增材制造學位課程，學生將更有能力利用3D打印技術，抓住3D行業在未來10年內將創造的數百萬個就業機會。

隨著鞋類、眼鏡和正畸應用迅速采用3D打印技術，健康類消費將推動數字制造業的增長。鞋類有巨大的應用空間，這對于3D打印行業來說是非常有利的。有調研認為，鞋類3D打印將在未來10年內增加到63億美元的市場規模。另外3D打印帶來的定制功能具有很多價值，正畸和眼鏡行業也將受益。例如SmileDirectClub公司正在價值120億美元的正畸行業中，利用3D打印技術實現突破。

隨著汽車行業經歷了100多年來最大的轉型，從內燃機轉向電動汽車，汽車制造商越來越多地轉向3D打印和數字制造，以幫助他們在變化的時代中競爭。隨著電動汽車的普及，汽車制造商將繼挖掘金屬和塑料3D打印的潛力，以加快新車輛的設計和開發速度。例如，大眾汽車承諾到2028年在全球生產超過2200萬輛電動汽車。

汽車行業每年生產大量零件，再加上3D打印的快速原型制作和生產能力，使汽車制造商能夠生產以前無法生產的汽車零件，從而將電動汽車甚至自動駕駛汽車的水平推向新高度。以數字方式交付事物并在本地生產并非總是最佳選擇。歸根結底，制造商必須分析在供應鏈的哪些位置生產才最有效——無論是在最終用戶附近還是在物料生產來源附近。

一個有趣的例子是來自包裝領域的2D世界。瓦楞紙箱為數字印刷提供了一個全新增長的市場，與最終零件的3D打印有許多相似之處。瓦楞紙箱業務非常本地化，生產的紙箱通常距離樹木砍伐所在地不遠，在方圓150到200英里范圍內。

2020年，3D打印和數字制造硬件的功能與軟件生態系統之間的差距將進一步縮小。軟件和數據管理的進步將推動系統管理和零件質量的改善，從而帶來更好的成果。行業內的公司正在創建新業績，以為客戶和合作伙伴構建一個靈活的生態系統，其中包括專用的個性化產品。

此外，制造商將能夠利用個性化的生物識別數據進行大規模定制，釋放新價值，例如通過供應鏈進行零件可追溯性、虛擬庫存和備件管理，以及更接近最終客戶的分布式制造。
（責任編輯：fqj）