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速度提升 材料多元 3D列印逐步化解發展阻力
[SmartAuto 王明德 報導]   2018年03月14日 星期三 瀏覽人次: [880]

3D列印一度被視為新世代製造革命技術,過去兩年雖然聲勢下跌,不過整體來看,市場仍是成長之勢,根據研究機構統計,2017年全球3D列印的市場總值將達60億美元,2021年則會成長至180億美元,當然要達到此一目標,需要一定的市場動能,業者指出,硬體設備成本過高、列印速度過慢、異質材料無法整合共用無疑是目前的主要阻力之一,不過隨著相關技術的不斷突破,這些問題已逐步解決。

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有廠商反映,3D列印成長力道不如預期的問題在於軟體專業度相當高,造成普及不易,對此設備供應商指出,現在的3D列印的使用者分為兩類,一種是專業設計人員,比如設計師、軟體工程師等,這一類型使用者他們使用的也是專業的軟體,設計3D模型,推出這些專業軟體的公司如西門子、PTC、達梭等,其軟體產品品質都相當傑出,對專業使用者來說,功能也都適用,3D列印軟體在這方面的發展並不會有太大問題,至於非專業人士,現在的設計軟體對其的確有高難度,此一問題目前仍難解決。

至於3D列印的未來趨勢,近年來各種IT技術與概念不斷出現,而且彼此之間都會相互鏈接,這將塑造了未來製造業的新面貌,現在的製造模式是集中生產,所有的原物料與機台設備集中在一處,產品完成後再運送到商店、賣場銷售,這種生產模式的成本相當高,例如倉儲、物流,此外由於大量生產,一旦銷售不如預期,將會囤積甚至報廢大量滯銷品,3D列印對製造業最大的改變就是將集中生產轉變為分散式生產,讓生產模式更貼近消費者,降低購置成本。

這幾年迅速發展的物聯網技術,也將與3D列印結合,讓其應用更多元,2D圖像是由像素(Pixel)所組成,像素越小,畫面解析度越高,3D成像的成品則由體素(Voxel)組成,3D列印在選擇列印材料時,可選擇導電性材質,透過導電性材質構成、體積僅有21μmx21x80μm體素,這種具導電特性的體素,讓產品在列印完成時,就已可植入各種感測器,意即可以不經組裝,在成本增加極少的狀況下,直接生產出智慧物件,這對以萬物相聯為願景的物聯網來說,將是極佳的推動力量。

雖然對前景看好,不過業者認為3D列印未來發展要順遂,仍至少有6個問題需要解決:

1. 產品性能–目前市場上的3D列印機,列印速度短則數小時,長則超過一天,若僅作為產品設計初期的打樣,這種效能還可接受,但若要直接生產產品,則仍有極大提升空間。

2. 材料種類–現行3D列印機台仍只能列印單一材料,然而現在消費性產品多為複合材料,單一材料將侷限產品的功能與設計創意。

3. 材料成本–與大量生產的製造系統相較,3D列印的材料成本仍然偏高,這將直接影響其產品售價,不利於市場競爭。

4. 市場教育–即便3D列印在前幾年成為媒體寵兒,市場資訊相當多,但對在不同垂直領域的工程師來說,相關資訊往往與該領域無關,難以吸引工程師投入學習。

5. 標準規範未建立–3D列印機由於用途廣泛,是商品也是生產工具,導致全世界都沒有相對應的專門主管機關,也沒有針對3D列印機制定法規或認證,可說是三不管商品,使用安全堪慮。

6. 商業模式未建立–3D列印將製造模式由過去的集中式轉變為分散式,轉變後的工業鏈和商業模式如採購、物流等模式都仍未建立,這將影響3D列印的推動。

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