20220120-世界经济论坛-An_Additive_Manufacturing_Breakthrough_A_How-to_Guide_for_Scaling_and_Overcoming_Key_Challenges_23页_4mb

增材制造（AM）工业化规模突破：挑战、机遇与策略指南

核心洞察

• 背景：与ETH Zurich及Fraunhofer研究所合作，深入分析增材制造（AM）的现状与未来。尽管技术成熟度提升，产业化仍面临显著挑战。
• 目标：帮助企业在降低成本、提高质量、构建柔性供应链的同时，规模化部署AM技术。

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关键技术挑战

1. 技术瓶颈：
   • 过程可预测性低、材料限制、后处理成本高。
2. 组织层面：
   • 缺乏清晰战略、人才短缺、适配AM的业务模型缺失。
3. 生态系统：
   • 数据标准化不足、成本仍为最大障碍（占受访者的48%）[1]。

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工业化机遇及案例

相关案例与数据点

• 数字流程链：
  • Aqtor!/Trinckle合作开发的3D打印假肢设计自动化平台，将重复设计自动化率提高至40%-60%[2]。
• 新材料应用：
  • J&J开发的生物可吸收植入物，结合SLS工艺与生物相容涂层，显著提升了骨愈合效果[3]。
• 认证供应链：
  • 德国铁路（DB）与TÜV SÜD认证合作，推动25000+个零件的合格生产，验证了AM认证可行性。

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实施策略原则

1. 迭代推进（Iterative Approach）：从小规模复杂度应用逐步扩展；
2. 拉式驱动（Pull Strategy）：围绕客户需求构建可持续的商业案例；
3. 协作互补（Collaboration）：跨机构共享资源与知识；
4. 制定战略与支持（Strategize & Support）：高层管理推动资源投入。

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未来发展方向与预测

1. 生产场景：
   • 5年内可能实现规模定制、小批量生产、售后备件与轻量化部件制造。
   • 长期目标：集成数字生产网络，如“数字仓库”模式[1]。
2. 市场潜力：
   • 通过新材料与灵活供应链，AM将从维护领域逐步扩展至规模化量产。

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核心能力建设计划（基于Fraunhofer调研）

📌关键能力建设需求

分类	技术/流程要求
制造业推广（Life-Cycle Support）	标准化认证流程、自动化后处理、质量简化控制
规模化生产（Serial Production）	数字化流程链集成、合格材料供应、流程标准化
本地化制造（Localized Production）	降低单件成本、适应小批量需求、标准零件的质量控制
数字库存（Digital Warehouse）	软件自动化设计、区块链追踪、柔性数据接口

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全球协作呼吁（Call to Action）

1. 共同投资降本；
2. 设立“内部创业家”（AM-Intrapreneurs）推动知识传播；
3. 加强标准化与质量简化；
4. 拓展TRL 3–6阶段研发投入；
5. 强化绿色、可持续目标（C2C闭环系统）。

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参考来源与统计数据

[1] Fraunhofer访谈显示成本仍是首要挑战
[2] Aqtor!/Trinckle工业案例
[3] J&J定制植入技术应用
[4] 等（相关文献）