当下，由于媒体对消费级3D打印机的过度炒作，导致部分消费者对它的理解只停留在可以给孩子做一件很美丽的礼物层次上，而对于工业级3D打印的性能和潜力则缺乏认识。同时，很多传统企业对3D打印技术的潜力不够清晰，认为它只是华而不实的噱头。3D打印技术发展初期的设备和材料成本高、打印质量不高、技术不够成熟等。但近年来工业级3D打印技术快速发展，出现了高速、高性能、高质量的新工艺方法，如航空航天、汽车等高端制造业积极应用工业级3D打印技术，进行产品升级、新产品研发等工作，取得了很好的效果。

　　历史总是惊人地相似，火车与印刷术一样，这场个人出行革命是由规模化和标准化引发的。火车发明之前，人们依赖马车出行，虽个性化，却效率低下;火车发明之后，其更高效、更快捷、更廉价的特点迅速挤垮了马车的生意，极大地扩大了人们的活动范围。可是火车的规模化是以牺牲个性化为代价的，火车总是沿着相同的轨道走相同的路线，人们甚至需要根据火车的路线和发车时间调整生活习惯，标准化的火车有其与生俱来的缺陷。终于，1919年汽车的到来改写了城市地图、改变了出行观念，比起受制于轨道的蒸汽火车，汽车给了乘客更大的自主权，方便了人们的出行。人们再也不用按照轨道列车的时间计划出行。彼时铁路的市场份额的缩小，正如可快速批量加工高质量零件的3D打印技术逐渐替代传统制造技术。

1.工业级3D打印技术对零部件设计的影响

　　零部件设计可利用软件仿真进行拓扑优化设计、性能分析评估，相比传统制造工艺可以更大程度地采用拓扑优化的计算结果，减重效果明显。面向传统制造工艺的产品设计需要根据加工能力分解为很多零件，金属3D打印技术的发展可以将很多零件进行融合设计，使零件数量大减，可靠性大为提升，也减少整机装配的工作量。如多个零件拼装或焊接的箱体、散热风道等，3D打印加工不仅节省拼装零件之间的密封材料、导电材料，而且流道、风道的截面设计、路线设计更符合流体力学要求，提升流动效率。如果零件和整机设计时综合考虑了增材制造特点与压铸或注塑模具的特点，就可以在小批量增材加工的同时进行大批量投产前的模具设计和制造工作，开展设计工作，节省模具设计、制造、试模的时间，产品更快上市。

2.工业级3D打印技术对产品研发流程的影响

　　面向传统制造工艺的新产品研发流程基本上只能串行，设计完成后等待加工装配后再测试，零部件多、设计和加工时间也长。零件配合精度较差，装配、测试有时会发现、解决问题，导致整个研发周期很长。而面向增材制造的新产品研发流程，有些工作可以并行开展，零件数量减少，设计和加工时间减少，最大程度地缩短研发周期。

　　分析整个研发流程:产品造型阶段通过3D打印多个不同的产品造型进行对比、评估，能使造型和概念设计更完善、周期更短，为后期详细设计赢得充足的时间;样机阶段采用3D打印技术加工产品结构、部分电路板，能节省样机零部件的加工时间，从而有充分的时间对样机进行各项测试，尽早发现和解决潜在的问题;小批试产阶段可以采用工业级3D打印技术快速生产出小批量的零部件，进行产品整机的流水线装配试产，使产品能更快地达到批产状态;正式批产的同时，可以用工业级3D打印技术进行小批量的产品生产，以便配合市场推广、客户试用等上市，使产品更快地推向市场。

3.面向工业级3D打印的产品研发展望

　　2019年6月欧洲发布《2030年欧洲工业展望》，该报告将增材制造确定为欧洲工业未来战略增长的关键。由于3D打印技术对产品设计工艺限制的减少，使产品设计软件可以更快地向智能化方向发展，之前的计算机辅助设计将会发展为人工智能辅助设计，产品设计更加合理、高效，大为减轻设计工程师的工作量，可以将精力更多地放在产品功能的实现和完善上。产品研发组织形式和产品研发流程等也会发生面向增材制造和智能化设计的变革。

4.结语

　　随着工业级3D打印技术的不断普及，企业需要在产品的策划、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、制度流程和供应链等都能逐渐适应增材制造带来的变革。对企业而言，变革不可能一蹴而就，需要在各方面进行规划布局，不断尝试，才能形成适合企业、适合产品特点的增材制造发展路线。正如《大颠覆——从3D打印到3D制造》一书，作者里克·史密斯与米奇·弗里通过系统考察15世纪以来的历次工业变迁，每次大变革都伴随着第二次浪潮，当下大数据、云计算等技术蓬勃发展，传统的标准化制造已经无法适应瞬息万变的市场要求，应时而生的3D打印技术则以其数字化、定制化、自由化的崭新面貌出现在人们的视野之中，它将与这些新兴网络技术完美融合，引领3D制造的时代。