面向工业级3D打印技术的产品研发展望

目前，由于媒体对消费者级3D打印机的过度炒作，一些消费者对它的理解只停留在给孩子们一份漂亮的礼物的水平上，而对工业级3D打印的性能和潜力缺乏了解。与此同时，许多传统企业对3D打印技术的潜力还不够清楚，认为这只是一个浮华的噱头。3D打印技术开发初期，设备和材料成本高，技术不成熟。

一、工业3D打印技术对零件设计的影响

零部件设计可采用软件模拟进行拓扑优化设计和性能分析评价。与传统的制造工艺相比，拓扑优化的计算结果可以更大程度地使用，减肥效果明显。传统制造工艺的产品设计需要根据加工能力分解为许多零件。3D打印技术的发展可以整合许多零件，大大降低零件数量，大大提高可靠性，减少整机装配的工作量。

二、工业3D打印技术对产品研发过程的影响

对于传统制造工艺的新产品研发过程，基本上只能串联进行。设计完成后，在测试前等待加工和组装。零件多，设计和加工时间长。零件配合精度差，和测试有时会发现并解决问题，导致整个研发周期长。

分析整个研发过程：在产品建模阶段，通过3D打印技术对多种不同的产品建模进行比较和评价，可以使建模和概念设计更加完善，周期更短，为以后的详细设计赢得足够的时间；在原型阶段，采用3D打印技术加工产品结构和部分电路板，可以节省原型部件的加工时间，有足够的时间对原型进行各种测试，尽快发现和解决潜在问题；在小批量试生产阶段，可采用工业3D打印技术快速生产小批量零部件，组装试生产整机装配线，使产品能够更快地达到批量生产状态。

三、产品研发展望面向工业级3D打印

由于3D打印技术对产品设计过程的限制，产品设计软件可以更快地向智能方向发展，计算机辅助设计将发展为人工智能辅助设计，产品设计更加合理、高效，大大减少设计工程师的工作量，可以更加注重产品功能的实现和改进。产品研发的组织形式和产品研发过程也将改变增材制造和智能设计。

随着工业3D打印技术的不断普及，企业需要在产品规划和设计过程中不断增加增材制造的尝试，使产品战略、设计思维、系统流程和供应链能够逐步适应增材制造带来的变化。对于企业来说，改革不可能一蹴而就。为了形成适合企业和产品特点的增材制造发展路线，需要在各个方面进行规划和布局。