“3D 打印并非是一座孤島，而必須與其他傳統(tǒng)制造工藝相融合，才能成為創(chuàng)造制造業(yè)附加值的“利器”… …3D打印只是制造的一環(huán)，將與其他工藝充分融合在一起，無縫銜接在制造流程環(huán)節(jié)中，將是3D打印進入制造業(yè)產(chǎn)業(yè)化的主旋律?！彪S著3D打印越來越成為主流，這也使得這項原來用于制作原型的技術正在脫離孤島，與更多的其他傳統(tǒng)工藝融合在一起，無縫銜接成為制造流程環(huán)節(jié)中的一環(huán)。

Excel所帶來的發(fā)展困境

      走進任何3D打印公司，您將發(fā)現(xiàn)同樣的挑戰(zhàn)：很多企業(yè)還在使用Excel表格管理整個制造過程，那些包含關鍵數(shù)據(jù)的Excel電子表格被存儲在各個團隊成員系統(tǒng)的本地硬盤上。唯一集成到業(yè)務的其余部分是公司服務器上的文件共享。雖然很多企業(yè)正在使用企業(yè)資源規(guī)劃（ERP）系統(tǒng)，為公司的每個部門提供可視性，但ERP卻是“跳過”車間加工環(huán)節(jié)的。然而，隨著3D打印成為制造領域不可或缺的一部分，Excel電子表格的方法很快變得難以為繼。乍一看3D打印似乎只是一個步驟，但是加工中的“黑匣子過程”實際上充滿了離散的操作和數(shù)據(jù)收集機會，包括打印準備，構(gòu)建模擬，實時監(jiān)控和分析，跨機器銜接以及設施的調(diào)度，后處理要求等等。

雖然3D打印工藝有著其特定的需求和具體的挑戰(zhàn)，但是如果用戶真的愿意接受3D打印作為一種制造技術，它就不能作為一個孤立的孤島來運作。

      在過去幾年中，隨著3D打印技術走向工業(yè)生產(chǎn)，除了設計軟件和仿真軟件之外，與3D打印相關的軟件中出現(xiàn)了兩個關鍵的新類別：工作流程和安全軟件。工作流程軟件對增材制造工藝來說同樣重要。制造企業(yè)在將增材制造技術納入生產(chǎn)的過程中，對工作流程軟件的需求將不斷增加，這類軟件可以管理增材制造過程中所涉及的生產(chǎn)步驟。工作流軟件的前景在過去五年中不斷發(fā)展，現(xiàn)在許多軟件供應商都提供了管理增材制造工作流的解決方案。

Materialise、AMFG、3Yourmind、Authentise、Link3D和其他軟件提供商正在通過重新定義傳統(tǒng)MES來支持管理3D打印工作流程各個方面的軟件產(chǎn)品來滿足3D打印的自動化管理需求。

其中，歐特克-Autodesk正在與增材制造自動化提供商Authentise合作，以簡化設計和執(zhí)行之間的切換。增材制造通常擁有非常分散的工作流程，包含多個軟件包，多種數(shù)據(jù)格式以及通常低下的流程效率，這需要強大的軟件系統(tǒng)和無縫集成功能。Autodesk使用其Netfabb增材制造和設計軟件改進了該過程的很大一部分。針對有時候零部件的設計發(fā)送到3D打印機之后還可能需要更改，歐特克已經(jīng)努力整合其兩個軟件包，在歐特克的Netfabb系統(tǒng)中，用戶可以進行反復修改，而在過去用戶需要將其發(fā)送回打印準備軟件，現(xiàn)在，這一切都變得無縫了。

      另外一家公司，Authentise開發(fā)了專門用于3D打印的MES執(zhí)行管理系統(tǒng)，據(jù)中國3D打印網(wǎng)了解，Authentise還與微軟建立了合作關系，通過微軟Azure云平臺整合Authentise的制造流程管理系統(tǒng)，使得Authentise的軟件無縫銜接到Microsoft Flow（flow.microsoft.com）中，這使得制造商直接參與加密制造報價，生產(chǎn)和分析流程，制造商無需開發(fā)自己的MES系統(tǒng)即可創(chuàng)建自己的生產(chǎn)流程自動化。

除了Authentise的制造流程管理系統(tǒng)，Materialise開發(fā)了Streamics制造流程管理系統(tǒng)，Streamics還融合了Magics和其他3D打印軟件產(chǎn)品，以便以靈活無縫的方式進行設計與制造。

圖片：仿真軟件是預測構(gòu)建過程的有用工具，來源Materialise

      aterialise跟一些PLM解決方案提供商合作，其中一家公司是西門子-Siemens，西門子在制造領域提供了一整套的軟件解決方案包括NX，Simcenter和Mindsphere，所有這些解決方案都旨在管理制造工藝，將增材制造和減材制造等制造工藝無縫銜接起來。

脫離孤島的廣闊發(fā)展空間

     3D打印要走向產(chǎn)業(yè)化，兩種自動化必不可少，一種自動化是比較容易看到的硬件層面的自動化，包括自動的粉末處理，自動的機器手銜接零件件的運送及后處理工作等等。另外一種自動化是工藝與流程層面的自動化，包括自動優(yōu)化加工參數(shù)，自動報價，自動分配打印任務，自動發(fā)現(xiàn)加工中的缺陷并糾正等等。這一系列的自動化是以數(shù)據(jù)線程以及大數(shù)據(jù)為基礎和核心的，并在此基礎上誕生人工智能的應用。而中國如果不重視動態(tài)數(shù)據(jù)的積累，那么我們將在數(shù)字化制造競爭中處于難以逆轉(zhuǎn)的失利局面。

      MES制造流程管理系統(tǒng)不僅僅可以提高生產(chǎn)效率，還幫助消除重復數(shù)據(jù)的可能性。而且考慮合規(guī)性，通過軟件來管理制造就更成為“剛性”需求了。由于航空航天，醫(yī)療以及任何對可追溯性和產(chǎn)品質(zhì)量有詳細要求的行業(yè)都采用了3D打印技術，因此需要給每個產(chǎn)品一個類似于“身份證”一樣的數(shù)字ID，以追溯其從報價階段開始，并持續(xù)到產(chǎn)品制造結(jié)束的數(shù)據(jù)。

根據(jù)Materialise的行業(yè)專家，近年來在3D打印技術的研究和開發(fā)方面投入巨資的公司面臨著巨大的市場化壓力，他們現(xiàn)在非常積極地考慮如何將這項技術從實驗室轉(zhuǎn)移到生產(chǎn)中，這就需要有效的方法來管理增材制造生產(chǎn)過程，包括MES軟件的應用。

       這是一個自然而然的過程，并非需要MES才能成功使用3D打印技術，而是3D打印技術變得足夠強大以至于可以在主流生產(chǎn)中實際使用這項技術。而要在主流制造技術中使用3D打印技術，我們就需要MES來管理。成功的公司也正在通過MES來管理他們的傳統(tǒng)制造工藝，總體來說3D打印進入到生產(chǎn)領域就必須離開原來的孤島，必須融入到工業(yè)化的一個環(huán)節(jié)并適應周圍的所有其他系統(tǒng)。與任何類型的制造業(yè)一樣，成功的關鍵是要實現(xiàn)最具成本效益的零件生產(chǎn)方法，同時確保最佳的零件質(zhì)量，而數(shù)據(jù)驅(qū)動的MES是讓3D打印脫離孤島的很重要的一部分。