การพิมพ์ 3 มิติ: นักออกแบบและนักพัฒนาควรสังเกตหรือไม่

การพิมพ์ 3 มิติไม่ใช่เทคโนโลยีใหม่ แต่ความก้าวหน้าล่าสุดในหลาย ๆ ด้านทำให้มือสมัครเล่นและธุรกิจสามารถเข้าถึงได้มากขึ้น เมื่อเทียบกับภาคส่วนเทคโนโลยีอื่น ๆ ก็ยังเป็นอุตสาหกรรมขนาดเล็ก แต่นักวิเคราะห์ส่วนใหญ่เห็นพ้องต้องกันว่ามีศักยภาพมาก แต่ศักยภาพของนักออกแบบอิสระและวิศวกรซอฟต์แวร์อยู่ที่ไหน?

เพื่อน Toptaler ถามฉันเมื่อสองสามสัปดาห์ก่อนเพราะฉันเคยครอบคลุมการพิมพ์ 3 มิติสำหรับสิ่งพิมพ์สองสามฉบับ ฉันไม่มีคำตอบที่ชัดเจน ฉันไม่สามารถระบุโอกาสทางธุรกิจได้เนื่องจากเป็นอุตสาหกรรมเฉพาะที่มี upside ที่จำกัดและดึงดูดตลาดมวลชน ยิ่งไปกว่านั้น การพิมพ์ 3 มิติยังไม่ใช่เทคโนโลยีที่เติบโตเต็มที่ ซึ่งหมายความว่ามีแนวทางในการสร้างมาตรฐานและแหล่งข้อมูลออนไลน์ไม่มากนักสำหรับนักออกแบบและนักพัฒนาที่เต็มใจจะลงมือทำ

อย่างไรก็ตาม นี่ไม่ได้หมายความว่าไม่มีโอกาสทางธุรกิจ พวกมันอยู่ข้างนอก แต่พวกมันมีจำกัด ในโพสต์นี้ ฉันจะพยายามอธิบายสิ่งที่ทำให้อุตสาหกรรมการพิมพ์ 3 มิติแตกต่างออกไป และสิ่งที่นักแปลอิสระสามารถคาดหวังได้ในอนาคต

การพิมพ์ 3 มิติสำหรับงานอดิเรกและธุรกิจ

ก่อนอื่น ฉันคิดว่าเราต้องแยกความแตกต่างระหว่างสองช่องที่แตกต่างกันมากในการพิมพ์ 3 มิติ หรืออุตสาหกรรมการผลิตสารเติมแต่ง

ในตอนท้ายของสเปกตรัม คุณมีผู้ที่ชื่นชอบฮาร์ดแวร์ นักพัฒนาซอฟต์แวร์ และนักออกแบบที่ทำงานในโครงการโอเพนซอร์ซจำนวนนับไม่ถ้วน โครงการ RepRap รวบรวมแนวทางแบบลีนและเปิดกว้างนี้ดีกว่าความคิดริเริ่มที่คล้ายคลึงกันในอุตสาหกรรม RepRap ย่อมาจาก Replicating Rapid Prototyper และโดยพื้นฐานแล้วมันเป็นความคิดริเริ่มในการพัฒนาเครื่องพิมพ์ราคาไม่แพงโดยใช้เทคโนโลยีการผลิตเส้นใยผสม (FFF) โดยพื้นฐานแล้วนั่นคือเทคโนโลยี Fused Deposition Modeling (FDM) แต่ RepRap ไม่สามารถใช้ชื่อนั้นได้เนื่องจาก Stratasys ทำการค้า เมื่อสิทธิบัตรของบริษัทเกี่ยวกับ FDM หมดอายุ FDM ก็ได้รับการยอมรับจากชุมชนโอเพ่นซอร์ส แม้ว่าจะใช้ชื่ออื่นก็ตาม

RepRap มีอายุครบ 10 ปีในปีนี้ โดยเครื่องพิมพ์เครื่องแรกปรากฏขึ้นหลังจากเปิดตัวไม่กี่ปี ภายในปี 2010 โครงการ RepRap อยู่ในการออกแบบรุ่นที่สาม และชุมชน RepRap ก็เติบโตขึ้นอย่างมากในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า

คุณลักษณะสำคัญประการหนึ่งที่ออกมาจากความคิดริเริ่มของ RepRap คือการจำลองตัวเอง เป้าหมายสูงสุดของโครงการคือการสร้างเครื่องพิมพ์ 3 มิติที่จะจำลองตัวเองในที่สุด เรายังไปไม่ถึงที่นั่น แต่การออกแบบ RepRap บางอย่างทำให้ผู้ใช้สามารถพิมพ์เครื่องพิมพ์ได้สามในสี่ คุณยังคงไม่สามารถพิมพ์เครื่องอัดรีดและเซอร์โวไฟฟ้าได้ แต่นี่เป็นจุดเริ่มต้น

อย่างไรก็ตาม RepRap ไม่ควรประสบความสำเร็จในเชิงพาณิชย์ มันถูกสร้างขึ้นเป็นความคิดริเริ่มที่เน้นเทคโนโลยีเป็นหลัก ดังนั้นจึงไม่เคยเน้นที่ผู้บริโภคเป็นศูนย์กลาง มันคือทั้งหมดที่เกี่ยวกับการบุกเบิกเทคโนโลยีต่างๆ และนำพวกเขาไปสู่ตลาดงานอดิเรกด้วยต้นทุนที่ต่ำ RepRap ไม่เคยควรจะเป็นวัวเงินสด

แล้วธุรกิจขนาดใหญ่ล่ะ? ผู้บุกเบิกอุตสาหกรรมจำนวนหนึ่งได้กลายเป็นผู้นำด้านการพิมพ์ 3 มิติไปแล้ว ซึ่งรวมถึง Stratasys, 3D Systems, Ultimaker และ Printbot เครื่องพิมพ์ RepRap ยังคงมีส่วนแบ่งการตลาดสูง และไม่ได้ถูกบีบออกจากแพลตฟอร์มที่เป็นกรรมสิทธิ์ ผู้ขายส่วนใหญ่ไม่มีทางเลือกอื่นนอกจากต้องยอมรับมาตรฐาน RepRap บางอย่างเพื่อรับประกันความเข้ากันได้

อย่างไรก็ตาม การระบุรายชื่อบริษัทการพิมพ์ 3 มิติและส่วนแบ่งการตลาดของแต่ละบริษัทนั้นไม่ได้ทำให้ภาพรวมสมบูรณ์ ตัวอย่างเช่น RepRap จำกัดเฉพาะเทคโนโลยี FFF ซึ่งเป็นเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติที่แพร่หลายที่สุดในปัจจุบัน ปัญหาคือเครื่องพิมพ์ FFF มีข้อจำกัดมากมาย ซึ่งหมายความว่าไม่สามารถใช้ได้ในหลายอุตสาหกรรม

เทคโนโลยีต่างๆ สำหรับการใช้งานที่แตกต่างกัน

เพื่อให้ได้แนวคิดที่ดีขึ้นว่ามีอะไรเกิดขึ้นบ้าง เราต้องดูเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติที่มีอยู่ในปัจจุบัน สิ่งนี้อาจดูไม่น่าสนใจหากคุณไม่ใช่ผู้เชี่ยวชาญด้านฮาร์ดแวร์ แต่สิ่งสำคัญคือต้องเข้าใจความแตกต่างระหว่างเทคโนโลยีการพิมพ์ต่างๆ (และฉันจะพยายามทำให้ส่วนนี้สั้นที่สุดเท่าที่จะทำได้)

• FFF/FDM มักใช้ “ฟิลาเมนต์” เทอร์โมพลาสติกที่ให้ความร้อนโดยเครื่องอัดรีดของเครื่องพิมพ์ก่อนที่จะวางลงบนแท่นพิมพ์ เครื่องพิมพ์ FFF ส่วนใหญ่ใช้เส้นใยพลาสติก ABS และ PLA แต่รุ่นล่าสุดยังใช้เส้นใยโพลีคาร์บอเนต (PC) โพลิเอทิลีนความหนาแน่นสูง (HDPE) เส้นใยโพลีสไตรีนที่มีแรงกระแทกสูง (HIPS) บางคนใช้ลวดโลหะแทนพลาสติก ในขณะที่บางคนใช้ขี้เลื่อยเพื่อสร้างวัตถุกึ่งไม้ บางคนสามารถพิมพ์อาหาร ช็อคโกแลต พาสต้า และอื่นๆ ได้

• เครื่องพิมพ์เม็ดเล็กเป็นสัตว์ที่แตกต่างกันเนื่องจากวัสดุไม่ใช่เส้นใย แต่โดยทั่วไปแล้วจะเป็นโลหะผง เครื่องพิมพ์เหล่านี้มักจะใช้เทคโนโลยีเลเซอร์ (แม้ว่าจะไม่ได้มีอะไรเหมือนกันกับเครื่องพิมพ์เลเซอร์ในสำนักงานของคุณมากนัก) พวกเขาใช้เลเซอร์อันทรงพลังในการหลอมรวมวัสดุที่เป็นเม็ดละเอียด มีหลายวิธีในการทำเช่นนี้: เครื่องพิมพ์ Selective laser sintering (SLS) จะหลอมรวมอนุภาคโลหะขนาดเล็กโดยกระบวนการ "sintering" ในขณะที่เครื่องพิมพ์แบบเลือกละลายด้วยเลเซอร์ (SLM) ละลายผง เครื่องพิมพ์ละลายลำแสงอิเล็กตรอน (EBM) ชนผงโลหะด้วยลำแสงอิเล็กตรอนในสภาพแวดล้อมสุญญากาศ

• เครื่องพิมพ์ Stereolithography (SLA) เปลี่ยนวัตถุดิบของเหลวให้เป็นของแข็งโดยใช้แสง เครื่องพิมพ์เหล่านี้มีข้อดีหลายประการ ในแง่ของความแม่นยำและความสามารถในการผลิตวัตถุที่ซับซ้อนในครั้งเดียว เนื่องจากการพิมพ์ SLA ไม่ต้องการสตรัทหรือส่วนรองรับ ในกรณีส่วนใหญ่ ข้อเสียคือวัสดุที่เลือกใช้มีจำกัด โดยปกติแล้วจะเป็นโพลีเมอร์เหลวที่แปลกใหม่ และไม่สามารถใช้พิมพ์โลหะหรือช็อกโกแลตได้

มีเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติเพิ่มเติมอยู่สองสามอย่าง แต่ฉันไม่เห็นประเด็นที่จะครอบคลุมเทคโนโลยีเหล่านี้ทั้งหมดเพื่อวัตถุประสงค์ของโพสต์บนบล็อกนี้

ความท้าทาย

เหตุใดเราจึงไม่เล่นกับเครื่องพิมพ์ 3 มิติในบ้านและที่ทำงานของเรา ทำไมเราไม่สามารถพิมพ์วัตถุแบบเดียวกับที่เราพิมพ์ใบแจ้งหนี้ แผ่นงาน และอีเมลได้ การพิมพ์ 3 มิติจะไม่กลายเป็นกระแสหลักในเร็วๆ นี้ และนี่คือความท้าทายและปัญหาที่ต้องแก้ไขก่อน

• ฮาร์ดแวร์ราคาแพงต้องห้าม
• ฐานผู้ใช้ที่จำกัด (เมื่อเทียบกับเครื่องพิมพ์ทั่วไป)
• เทคโนโลยีที่ยังไม่บรรลุนิติภาวะ
• ความเร็ว
• ราคา/ประสิทธิภาพ ROI
• ค่าใช้จ่ายในการจัดการงาน
• ประสิทธิภาพการใช้พลังงาน

เครื่องพิมพ์ 3D ระดับเริ่มต้นแต่ละรุ่นจะมีราคาถูกลงเล็กน้อย แต่ก็ยังแพงเกินไปสำหรับผู้ใช้ที่มีศักยภาพส่วนใหญ่ การซื้อเครื่องพิมพ์ราคา 200 ดอลลาร์สำหรับบ้านหรือที่ทำงานของคุณเป็นเรื่องหนึ่ง คุณอาจต้องใช้มันเป็นจำนวนมาก แต่ก็ไม่จำเป็นว่าจะต้องเหมือนกันกับเครื่องพิมพ์ 3 มิติ ต้องพิมพ์เอกสารกี่คน และต้องพิมพ์วัตถุ 3 มิติกี่คน

เทคโนโลยีกำลังดีขึ้น แต่ข้อจำกัดที่ร้ายแรงยังคงมีอยู่ เครื่องพิมพ์ 3 มิติยังคงทำงานช้า มีความอ่อนไหวต่อสภาวะไม่พึงประสงค์ทุกประเภท "แท่นพิมพ์" มักมีขนาดเล็ก (โดยเฉพาะในรุ่นราคาไม่แพง) การเลือกใช้วัสดุมีจำกัดและเส้นใยอาจมีราคาแพง

เหตุผลที่ธุรกิจไม่ต่อแถวซื้อเครื่องพิมพ์ 3 มิตินั้นง่ายมาก: ROI เครื่องพิมพ์ 3 มิติยังคงไม่สามารถทำได้ใกล้เคียงกับวิธีการผลิตแบบเดิมในแง่ของความเร็ว ต้นทุน และประสิทธิภาพในการใช้พลังงาน นี่ไม่ได้หมายความว่าอุตสาหกรรมจะไม่เปลี่ยนไปใช้การพิมพ์ 3 มิติในอนาคต เราเห็นการพัฒนาที่เป็นผู้บุกเบิกอยู่แล้ว แต่เครื่องพิมพ์ 3 มิติจะไม่ทำให้เทคนิคการผลิตแบบเดิมล้าสมัยในไม่ช้า

ถึงกระนั้นก็มีข้อยกเว้นที่น่าสังเกตบางประการ เมื่อสองสามปีที่แล้ว บริษัท General Electric ได้เริ่มออกแบบและสร้างหัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงแบบใหม่สำหรับเครื่องยนต์ CFM LEAP turbofan เจเนอเรชันถัดไป ซึ่งจะต้องมีเครื่องบินโดยสารหลายร้อยลำ ในที่สุด GE ก็ตัดสินใจใช้หัวฉีดไททาเนียมที่พิมพ์ 3 มิติ เหตุผล? หัวฉีดที่พิมพ์ 3 มิติแบบใหม่นี้มีน้ำหนักเบากว่าการออกแบบก่อนหน้านี้ถึง 25 เปอร์เซ็นต์ และประกอบด้วยชิ้นส่วนเดียวแทนที่จะเป็น 18 ชิ้นในหัวฉีดแบบเก่า ความทนทานคาดว่าจะดีขึ้นห้าเท่า หัวฉีดเหล่านี้จะใช้ในเครื่องยนต์ที่ผลิตในปี 2559 และปีต่อๆ ไป GE หวังว่าจะผลิตชิ้นส่วนที่พิมพ์ 3 มิติมากกว่า 100,000 ชิ้นภายในสิ้นทศวรรษนี้

ทีมวิศวกรของ GE ตัดสินใจสร้างแบบจำลองการทำงานของหนึ่งในเครื่องยนต์ของบริษัท โดยใช้เทคนิคการพิมพ์แบบละเอียดใหม่ที่เรียกว่า "การหลอมด้วยเลเซอร์ด้วยโลหะ"

เรื่องยาวสั้น ไม่ คุณจะไม่ซื้อของเล่นที่พิมพ์ 3 มิติในราคา $2 ในเร็วๆ นี้ แต่คุณจะบินด้วยเครื่องบินโดยสารที่ขับเคลื่อนด้วยเครื่องยนต์ที่มีประสิทธิภาพและเชื่อถือได้มากกว่า ซึ่งเกิดขึ้นได้ด้วยการพิมพ์ 3 มิติ ห้างสรรพสินค้าในพื้นที่ของคุณจะไม่มีช็อกโกแลตที่พิมพ์ 3 มิติ อย่างน้อยก็ยังไม่มี แต่ทันตแพทย์จะบอกคุณว่าไม่ควรกินช็อกโกแลตอยู่ดี ทันทีที่คุณได้รับเทียมที่พิมพ์ 3 มิติ

มีอีกวิธีหนึ่ง: บริการเติมเต็มการพิมพ์ 3 มิติ

ดังนั้น คุณมีความคิดที่ดีสำหรับผลิตภัณฑ์ แต่ก่อนอื่น คุณต้องมีต้นแบบชุดเล็กๆ คุณโทรหาใคร คุณซื้อเครื่องพิมพ์ 3 มิติจำนวนมากหรือไม่? หรือคุณเพียงแค่ส่งการออกแบบไปยังบริการเติมเต็มที่จะจัดส่งแบบจำลองที่เสร็จสมบูรณ์ให้คุณภายในเวลาไม่กี่วัน?

บริการเติมเต็มการพิมพ์ 3 มิติดูเหมือนจะเป็นทางเลือกที่ไม่ยุ่งยาก และนั่นคือทิศทางที่อุตสาหกรรมดูเหมือนจะดำเนินไป ชุดการพิมพ์ 3 มิติจำนวนมากได้เปิดตัวบริการที่คล้ายคลึงกันและกำลังร่วมมือกับผู้นำในอุตสาหกรรมอื่นๆ ตัวอย่างหนึ่งของความสัมพันธ์แบบพึ่งพาอาศัยกันนี้คือ Stratasys Direct Express ซึ่งเพิ่งร่วมมือกับ Adobe และเปิดใช้งานการรวม Photoshop CC ซึ่งนำเสนอการพิมพ์สี 3 มิติสำหรับนักออกแบบมืออาชีพ

Google และ Motorola ไม่ได้ลงทุนหลายพันล้านในโรงพิมพ์ 3 มิติของพวกเขาเอง เมื่อพวกเขาเปิดตัวแนวคิดสมาร์ทโฟนโมดูลาร์ Ara พวกเขาจ้างการผลิตโมดูลไปยังระบบ 3D ตัวอย่างนี้ยังเน้นย้ำถึงความยืดหยุ่นที่อาจเกิดขึ้นของการผลิตแบบเพิ่มเนื้อ: Ara อยู่บนพื้นฐานของโครงกระดูกภายนอกของโลหะผสมที่เต็มไปด้วยโมดูลมาตรฐานต่างๆ ที่สามารถพิมพ์ 3 มิติได้ เนื่องจากโมดูลต้องเชื่อมต่อกับโครงกระดูกภายนอก 3D Systems จึงได้พัฒนาเทคนิคใหม่ในการวางวัสดุที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าภายในส่วนประกอบที่พิมพ์ออกมา ซึ่งแตกต่างจากการสร้างต้นแบบเครื่องพิมพ์ 3D แบบเดิม

บริการเติมเต็ม 3D มักนำเสนอเทคโนโลยีการพิมพ์ที่หลากหลาย ฮาร์ดแวร์ที่ทันสมัย ​​และการสนับสนุน ทำไมต้องกังวลกับการซื้อเครื่องพิมพ์ 2,000 ดอลลาร์ ในเมื่อคุณสามารถส่งแบบของคุณให้มืออาชีพและใช้เครื่องพิมพ์ระดับมืออาชีพได้หลายแบบ ซึ่งบางรุ่นมีราคาสูงกว่าบ้านของคุณ และอย่าลืมเรื่องการประหยัดจากขนาด บริการขนาดใหญ่สามารถและควรมีอัตราส่วนราคา/ประสิทธิภาพที่เหนือกว่าเมื่อเทียบกับการพิมพ์ภายในองค์กร

ในความคิดของฉันนี่คือวิธีที่จะไป โมเดลธุรกิจที่ตรงไปตรงมานี้มีหลายอย่างเกิดขึ้น และเป็นการยากที่จะเห็นว่าบุคคลและธุรกิจขนาดเล็กสามารถแข่งขันกันบนสนามแข่งขันที่เท่าเทียมกันได้อย่างไร ในแง่ของราคา ขนาด และการใช้พลังงาน เครื่องพิมพ์ 3D ระดับมืออาชีพมีความคล้ายคลึงกันกับแท่นพิมพ์มากกว่า LaserJet ของคุณ และมีกี่คนที่ต้องใช้แท่นพิมพ์ในบ้านหรือที่ทำงานของพวกเขา

(หนึ่งในสัตว์เลี้ยงของฉันคือชื่อตัวเอง เมื่อคุณพูดถึง "เครื่องพิมพ์" ในการสนทนา คนส่วนใหญ่นึกถึงเครื่องพิมพ์อิงค์เจ็ตที่บ้านหรือเครื่องพิมพ์สำนักงาน แม้ว่าเครื่องพิมพ์ 3 มิติจะเป็นเครื่องพิมพ์ แต่ก็ไม่มีอะไรมาก ธรรมดาของเครื่องพิมพ์ทั่วไปและความแตกต่างนี้มักจะสูญหายไปกับคนธรรมดา ๆ หากเราเรียกพวกเขาว่าเครื่องจักรผลิตสารเติมแต่งต่อไปก็จะไม่เป็นปัญหา)

การพิมพ์ 3 มิติสำหรับนักออกแบบและนักพัฒนา

ทั้งหมดนี้มีความหมายอย่างไรสำหรับนักออกแบบภาพทั่วไปหรือวิศวกรซอฟต์แวร์ การพิมพ์ 3 มิติจะเปลี่ยนวิธีการทำธุรกิจของเราหรือไม่? มันจะเปิดใช้งานการสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็วหรือแม้กระทั่งการผลิตขนาดเล็กราคาถูกหรือไม่? เมื่อไหร่เราจะทำพาสต้า Barilla ที่พิมพ์ 3 มิติสำหรับมื้อกลางวัน?

ฉันเกรงว่าจะไม่มีคำตอบง่ายๆ เพราะคุณสามารถมองได้หลายแง่มุม ทั้งหมดขึ้นอยู่กับความชอบส่วนบุคคลและเป้าหมายของคุณ

มีหลายวิธีที่นักออกแบบและนักพัฒนาอาจมีส่วนร่วมในการพิมพ์ 3 มิติ:

• การเข้าร่วมในโครงการโอเพ่นซอร์ส (RepRap)
• การใช้เครื่องมือออกแบบมืออาชีพ (Adobe CC)
• การรวมฟังก์ชันการพิมพ์เข้ากับแอพพลิเคชั่น (แพลตฟอร์มการพิมพ์ Spark 3D ของ Autodesk)
• การใช้บริการเติมเต็มการพิมพ์ 3 มิติ
• การบูรณาการบริการเติมเต็มการพิมพ์ 3 มิติ

ความคิดริเริ่มโอเพนซอร์ซส่วนใหญ่มุ่งสู่ผู้ใช้ที่เป็นส่วนตัวและเป็นงานอดิเรก พวกเขายังมีคุณค่าสำหรับการศึกษาและสามารถส่งเสริมนวัตกรรมมากมาย ข้อเสียคือมีเงินไม่มากที่จะทำในช่องนี้ ส่วนใหญ่เป็นงานแห่งความรัก ข่าวดีก็คือแถบที่ตั้งไว้ค่อนข้างต่ำ คุณสามารถซื้อเครื่องพิมพ์ระดับเริ่มต้นและไส้พลาสติกจำนวนมากได้ในราคาต่ำกว่า 500 ดอลลาร์ คุณสามารถรับเครื่องพิมพ์ 3D ราคาถูกและค่อนข้างดีสำหรับราคาของสมาร์ทโฟนที่ดี

การผสานรวมความสามารถในการออกแบบและการพิมพ์ 3 มิติสามารถพิสูจน์ว่ามีกำไรมากขึ้นในระยะยาว นักออกแบบไม่จำเป็นต้องพยายามทดลองกับการพิมพ์ 3 มิติ เพราะสามารถเข้าถึงได้ผ่านแพ็คเกจซอฟต์แวร์ชั้นนำ ไม่ช้าก็เร็ว ลูกค้าจะเริ่มถามคำถามเกี่ยวกับต้นแบบการพิมพ์ 3 มิติหรือการผลิตขนาดเล็ก ดังนั้นควรหาข้อมูลสักหน่อย ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับเฉพาะกลุ่มของคุณ

เราเหลือช้างอยู่ในห้อง: บริการเติมเต็มด้วยการพิมพ์ 3 มิติ

การเอาท์ซอร์สการพิมพ์ 3 มิติผ่านระบบคลาวด์

ในทางกลับกัน บริการเติมเต็มดูเหมือนจะเป็นคำตอบสำหรับทุกสิ่ง พวกเขาให้บริการแบบมืออาชีพแก่บุคคลทั่วไป สตาร์ทอัพ และธุรกิจขนาดเล็กที่ไม่สามารถซื้อเทคนิคการพิมพ์บางอย่างได้ เช่น การเผาผนึกด้วยเลเซอร์หรือภาพสามมิติ เป็นวิธีเดียวที่ใช้ได้จริงในการรวมการพิมพ์ 3D เข้ากับบริการต่างๆ ส่วนใหญ่ผ่านมือถือบนคลาวด์และเว็บแอป

แล้วข้อเสียคืออะไร? มีไม่มากนัก

บริการปฏิบัติตามมาตราส่วนอุตสาหกรรมเป็นแนวคิดที่ค่อนข้างใหม่ อย่างไรก็ตาม ความพร้อมใช้งานยังมีจำกัด แน่นอน ถ้าคุณต้องการพิมพ์ต้นแบบไททาเนียมสักสองสามโหลในแคลิฟอร์เนียซึ่งจะไม่เป็นปัญหา แต่ถ้าคุณต้องการทำสิ่งเดียวกันในบอตสวานาหรือบาห์เรนล่ะ จะมีราคาแพงกว่าเนื่องจากการออกแบบที่ผลิตขึ้นจะต้องจัดส่งไปทั่วโลก การผลิตในสถานที่ฟังดูดี แต่อาจพิสูจน์ได้ว่ามีราคาแพงมาก

แน่นอนว่าการผลิตในสถานที่นั้นมีหลายอย่างเกิดขึ้น หากธุรกิจจำเป็นต้องทำซ้ำและแก้ไขการออกแบบอย่างรวดเร็ว ความเร็วและความสะดวกของการสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็วของเครื่องพิมพ์ 3D จะเทียบไม่ได้กับบริการการพิมพ์ นี่เป็นช่องที่ค่อนข้างแคบ แต่ก็ไม่ได้เล็กเลย สตูดิโอออกแบบ สถาปนิก วิศวกร แผนกซ่อมบำรุงต่างๆ โลจิสติกส์ การศึกษา พวกเขาทั้งหมดต้องการเครื่องพิมพ์ในสถานที่ นอกจากนี้ หากคุณต้องการชิ้นส่วนอะไหล่ที่พิมพ์ออกมาบนสถานีอวกาศนานาชาติ คุณไม่สามารถโทรหา Amazon ได้อย่างแน่นอน ในอีกบันทึกหนึ่ง การพิมพ์ 3 มิติในอวกาศจะทำให้การจู่โจมของลูกเรือ Apollo 13 ดูน่าประทับใจน้อยลง ไม่น่าแปลกใจที่ NASA กำลังทดลองกับพวกมันในอวกาศอยู่แล้ว

เป็นที่น่าสังเกตว่าเครื่องพิมพ์ 3 มิติสามารถใช้พิมพ์ได้มากกว่าชิ้นส่วนอะไหล่และส่วนประกอบแบบพาสซีฟ นอกจากนี้ยังสามารถใช้ในการพิมพ์อุปกรณ์ไฟฟ้าที่ใช้งานได้ ตั้งแต่ลำโพงไปจนถึงแผงวงจรพิมพ์ (PCB) การสร้างต้นแบบ PCB เป็นช่องทางที่ดีเพราะวิธีการแบบเดิมนั้นช้าและมีราคาแพง เครื่องพิมพ์ 3 มิติที่มีหลอดไส้เป็นสื่อกระแสไฟฟ้ามักจะทำเคล็ดลับในสถานที่ทำงาน ตรงเวลา และในงบประมาณ

เท่าที่ตลาดมวลชนดำเนินไป โอกาสที่พื้นที่นี้จะถูกครอบงำโดยผู้เล่นรายใหญ่เช่น Amazon, Stratasys, 3D Systems และ Hewlett-Packard เมื่ออุตสาหกรรมเติบโตขึ้น ความพร้อมใช้งานทั่วโลกจะไม่เป็นปัญหา ราคาจะลดลงและฮาร์ดแวร์ใหม่จะมอบโอกาสใหม่และคุณภาพที่เหนือกว่า

ในความคิดของฉัน ปัญหาที่ใหญ่ที่สุดที่อุตสาหกรรมเผชิญอยู่ในขณะนี้คือการขาดกรณีการใช้งาน แน่นอน มันฟังดูสะดวก แต่ สำหรับ ใคร ? เราจะนำผลิตภัณฑ์จากการพิมพ์ 3 มิติไปใช้กับผู้บริโภคกระแสหลักได้อย่างไร

คำถามนี้ไม่ได้ตรงไปตรงมาอย่างที่คิด เนื่องจากในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมามีการเพิ่มการผลิตแบบเติมเนื้อวัสดุ เพียงลองใช้ googling สำหรับกรณีการใช้งานการพิมพ์ 3 มิติ แล้วคุณจะเห็นว่าฉันหมายถึงอะไร: การพิมพ์ 3 มิติดูเหมือนจะเป็นคำตอบสำหรับปัญหาทั้งหมดของเรา แต่ในความเป็นจริง ส่วนใหญ่เป็นโฆษณาเกินจริงตามการคาดการณ์ในระยะยาว

ดังนั้นฉันจึงตัดสินใจรวมการวิจัยจากแหล่งที่เป็นกลาง: สำนักงานทรัพย์สินทางปัญญาของสหราชอาณาจักร บทความนี้ชื่อ The Current Status and Impact of 3D Printing within the Industrial Sector: An Analysis of Six Case Studies ครอบคลุมและตรวจสอบผลกระทบที่อาจเกิดขึ้นจากการผลิตแบบเติมเนื้อวัสดุในหลายอุตสาหกรรม: ยานยนต์ เครื่องใช้ในบ้าน ชิ้นส่วนอะไหล่ สินค้าที่กำหนดเอง วิศวกรรมย้อนกลับ , เกมและคอมพิวเตอร์สร้างกราฟิก

สินค้าที่ปรับแต่งได้และการออกแบบที่ได้มาจาก CGI นั้นโดดเด่นในฐานะกรณีการใช้งานที่สมจริงที่สุดสำหรับมือปืนรับจ้างอิสระ ดังนั้น มาดูกันดีกว่า

การผลิตเฉพาะบุคคล

ข้อได้เปรียบที่ใหญ่ที่สุดอย่างหนึ่งของการผลิตแบบเพิ่มเนื้อที่เหนือวิธีการผลิตแบบเดิมคือ ความสามารถในการผลิตแบบใช้ครั้งเดียวทิ้งหรือเป็นชุดขนาดเล็ก ต้องใช้เวลานานแค่ไหนในการสร้างของเล่นพลาสติกโดยใช้การผลิตแบบดั้งเดิม? คุณต้องมีอุปกรณ์มากมาย แม่พิมพ์หล่อและอื่นๆ การพิมพ์ 3 มิติ เป็นเพียงเรื่องของการเลือกโครงร่างและคลิก ซึ่งหมายความว่า เป็นไปได้ที่จะผลิตการออกแบบที่มีเอกลักษณ์เฉพาะ เพื่อตอบสนองความต้องการของลูกค้าที่แตกต่างกัน

การผลิตแบบเติมเนื้อทำให้ผู้บริโภคทั่วไปสามารถออกแบบและปรับแต่งผลิตภัณฑ์ต่างๆ ก่อนตัดสินใจซื้อได้ ซึ่งสามารถทำได้โดยใช้แอปพลิเคชันเดสก์ท็อประดับมืออาชีพ หรือแม้แต่เว็บและแอปบนอุปกรณ์เคลื่อนที่ ไม่มีใครคาดหวังให้ผู้บริโภคทั่วไปออกแบบสินค้าตั้งแต่เริ่มต้น แต่แม้แต่เด็กก็สามารถปรับแต่งของเล่นได้โดยใช้แอปบนอุปกรณ์เคลื่อนที่ที่เรียบง่าย

แพลตฟอร์มดังกล่าวจะต้องมีตัวเลือกสีหรือสติกเกอร์มากมาย พร้อมด้วยโครงลวด 3 มิติด้วยตัวมันเอง ยิ่งไปกว่านั้น ควรเป็นไปได้ที่จะสร้างการออกแบบโมดูลาร์ได้ ดังนั้นหากเด็ก ๆ กำลังปรับแต่งรถของเล่นหรือตุ๊กตา พวกเขาจะสามารถเลือกระหว่างคะแนนของส่วนประกอบที่แตกต่างกัน แต่เข้ากันได้ที่จะประกอบขึ้นเพื่อผลิตผลิตภัณฑ์

ใช่ แทนที่จะปรับแต่ง สภาพแวดล้อมเสมือนจริง ในแอปและเกม เด็กที่เกิดวันนี้จะสามารถปรับแต่ง ของเล่นจริง ของตนเอง หรือเปลี่ยนตัวละครในวิดีโอเกมให้กลายเป็นแอ็คชั่นได้ มันทำให้คุณคิดว่าคุณจะเกิดในอีกสองสามทศวรรษต่อมาใช่ไหม

ต่อไปนี้คือกรณีการใช้งานการพิมพ์ 3 มิติส่วนบุคคลที่ดึงดูดตลาดจำนวนมาก:

• ของเล่น
• เครื่องประดับที่กำหนดเอง
• สินค้า DIY และงานอดิเรก
• เครื่องประดับแฟชั่นและแกดเจ็ต
• เครื่องใช้ส่วนตัวและของใช้ในครัวเรือน

อย่างไรก็ตาม ผลิตภัณฑ์ไม่จำเป็นต้องมีความเป็นส่วนตัวเพื่อให้เข้ากับรสนิยมของคุณ นอกจากนี้ยังสามารถออกแบบให้เข้ากับสรีระของคุณได้อย่างสมบูรณ์แบบ เช่น สูทสั่งตัด ผลิตภัณฑ์เหล่านี้อาจไม่ได้ดึงดูดตลาดจำนวนมากสำหรับของเล่นส่วนบุคคล แต่ก็ไม่ได้ทำให้ตื่นเต้นน้อยลง อันที่จริง ฉันพบว่ามันน่าสนใจกว่าเข็มกลัดหรือตุ๊กตาสั่งทำพิเศษมาก

นี่เป็นเพียงตัวอย่างบางส่วน:

• ทันตกรรมดิจิทัล
• ศัลยกรรม (หุ่นจำลองการฝึก ข้อต่อพิมพ์ 3 มิติ)
• เทียมขั้นสูง
• อุปกรณ์และเครื่องแต่งกายที่เหมาะกับอาชีพต่างๆ
• อุปกรณ์กีฬาและอุปกรณ์เสริม

แน่นอนว่าแอปพลิเคชันเหล่านี้ไม่ได้มีความดึงดูดใจทางอารมณ์เกือบเหมือนกับที่ได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ แต่สำหรับโครงการขนาดใหญ่ แอปพลิเคชันเหล่านี้อาจให้ผลกำไรและมีความสำคัญพอๆ กัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อคุณพิจารณาการสมัครทางการแพทย์

ความหมายและอนาคตของการพิมพ์ 3 มิติ

แล้วบรรทัดล่างคืออะไร? การพิมพ์ 3 มิติจะเปลี่ยนภูมิทัศน์อุตสาหกรรมหรือไม่? เป็นการปฏิวัติอุตสาหกรรมครั้งต่อไปจริงหรือ?

การพิมพ์ 3 มิติหรือการผลิตแบบเพิ่มเนื้อเป็นเทคโนโลยีที่มีแนวโน้มสูงแต่ยังไม่บรรลุนิติภาวะ เห็นได้ชัดว่ามีศักยภาพมากมาย แต่เราก็ยังไม่รู้ว่ามันใกล้จะถึงแล้วแม้ว่าอุตสาหกรรมจะเห็นการเติบโตอย่างมาก

อันที่จริง ตลาดสำหรับบริการการพิมพ์ 3 มิติ ฮาร์ดแวร์ และวัสดุเติบโตในอัตราเลขสองหลักที่แข็งแกร่งเป็นเวลาหลายปี นักวิเคราะห์ส่วนใหญ่คาดว่าตลาดจะเพิ่มเป็นสองเท่าภายในสิ้นทศวรรษนี้ โดยทะลุหลัก 10 พันล้านดอลลาร์ นั่นอาจฟังดูเป็นเงินจำนวนมาก แต่ในมุมมอง: นักวิเคราะห์คนเดียวกันคาดว่าการจัดส่งสมาร์ทโฟนประจำปีสำหรับปี 2558 จะสิ้นสุดในช่วง 1.3 ถึง 1.4 พันล้านหน่วย

เมื่อมองข้ามโฆษณา การพิมพ์ 3 มิติเป็นเทคโนโลยีที่มีการอุทธรณ์ที่จำกัด อย่างน้อยก็ในช่วงเริ่มต้นนี้ อย่างไรก็ตาม เราจะยังคงเห็นการเติบโตและการพัฒนาต่อไปในอนาคตอันใกล้ โดยได้รับการสนับสนุนจากกรณีการใช้งานใหม่ กรณีการใช้งานและโมเดลธุรกิจจำนวนมากเหล่านี้จะอิงจากบริการเติมเต็มการพิมพ์ 3 มิติ นี่เป็นข่าวดีสำหรับธุรกิจขนาดเล็กและบุคคลทั่วไป เนื่องจากพวกเขาจะสามารถใช้โครงสร้างพื้นฐานของบุคคลที่สามได้อย่างง่ายดาย พวกเขาไม่ต้องซื้อเครื่องพิมพ์หลายสิบเครื่อง พวกเขาจะผสานรวม API สองสามตัวเข้ากับแพลตฟอร์มของพวกเขา แค่นั้นเอง

ในระยะสั้น นี่คืออนาคตของการพิมพ์ 3 มิติ อย่างน้อยก็จากมุมมองของตลาดมวลชน