ACAM 亚琛增材制造中心位于 RWTH Aachen 亚琛工业大学校区，汇集资源并促进行业获得领先科研机构的增材制造专业知识。ACAM 是增材制造的一站式的研发枢纽，涵盖从设计阶段到质量控制的整个流程链，并专注于流程链自动化、定制材料开发、提高生产力和缩短周转时间等主题。
3D打印-增材制造，这本身是一个包含多种学科知识的门类，在亚琛通过ACAM作为门户来提供跨界融合的解决方案。亚琛为世界的增材制造贡献着卓越的力量，其中亚琛工业大学参与的ProCloud3D被选为中国科技部和德国教育和研究部资助的两个项目之一，成为工业4.0强大愿景的组成元素。
本期，结合Johannes Schleifenbaum教授-亚琛工业大学数字增材制造学院院长兼ACAM亚琛增材制造中心总裁为业界提供的来自亚琛的增材制造远见，3D科学谷特别与谷友分享关于3D打印发展关键要素，增材制造如何对未来产生深远影响。
ACAM为复杂的增材制造导航
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根据ACAM亚琛增材制造中心，ACAM亚琛增材制造中心对增材制造在多功能材料方面的愿景为无限组合的材料与技术，而最终的目标是点击即生产。ACAM亚琛增材制造中心定义达到这个愿景的进阶过程包括5个梯度，当前的世界范围内的发展大多还处在Level 0的水平，Level 0为功能化增材制造过程，Level 1为可预测的增材制造过程，Level 2为自动化的增材制造过程，Level 3为全自动化的增材制造包括前处理与后处理，Level 4为集成化的全自动化不同制造工艺的组合。
数字化、网络和可持续发展
数字化、网络和可持续发展等主题在亚琛增材制造中心的使命宣言中发挥着重要作用。ACAM 如何看待这些因素在增材制造方面的作用？
首先从合作网络开始，作为经典的工业研发网络中心，ACAM具有将某些主题和研究重点提供给行业的功能。ACAM以综合、密切合作的形式做到这一点，将知识转化为工业化，并最终将其转化为价值创造。
3D打印是一种带有鲜明的数字化特征的技术，这意味着增材制造能够改变产品的方式是本质性的，不仅可以实现个性化，还可以实现功能化导向的制造。通过增材制造，业界可以获得复杂的零件而不需要承担额外的急剧上市的成本。复杂意味着可以实现轻量化，可以进行外观的拓扑优化，可以进行很多功能集成的结构一体化设计，这是增材制造之美，也是为什么大家的兴趣如此浓厚，这将驱动我们目前所处的因制造技术而折衷设计的时代驶向一个新的充满畅想和无限可能性的未来。
增材制造改变了制造逻辑，通常对于同一个产品来说，制造的越多，产品的单件成本也随着成下降趋势，而对于增材制造来说，单件成本与产量的相关性是独立的，这是在考虑可扩展性的时候需要考虑的因素。
另外一个方面，关于产品的复杂性，通常在通过传统制造技术来制造零件的时候，产品越复杂，成本越高，业界需要很昂贵的投资（包括新的模具，甚至是新的设备来实现），而对于增材制造来说，零件的复杂性与成本的相关性也是独立的，零件的几何形状的复杂性通常并不会带来额外的制造成本。
人工智能赋能3D打印
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就数字化而言，重要的是要强调这个数字化过程没有明确的终点，数字化对于增材制造的一个关键方面是从时间驱动到事件驱动操作的转变：例如，预测性维护是从固定维护间隔转向基于数据的机器状况分析方向。这是因为增材制造天然带有数字化的属性，数字化也必然在增材制造领域发挥深层次作用，从某种意义上说，3D打印-增材制造是数字化真正意义的双胞胎，并将人类带到了可持续性发展方面。(延伸阅读：位于德国亚琛的欧洲5G工业园打开广阔的生产机遇)
欧洲最大5G研究型工业园
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3D打印推动生产过剩的模式转向需求驱动的生产模式
3D打印推动生产过剩的模式转向需求驱动的生产模式，这是关于数字化的净经济效益。人类发展至今有能力简单地拥有产品，但很多产品以浪费的形式存在。今天大多数商品的利用率都并不高，所以显而易见的事情就是提高使用效率。
增材制造将引领着制造技术向两个之前难以融合的方向发展，一个方向是可扩展性，一个方向是个性化。这是我们面临的挑战，如何能够以经济的价格通过3D打印技术生产质量可靠的单个或批量产品，这是发展方向，更需要多方面的努力。
正是因为全世界范围内认同了增材制造前景，增材制造将创造新的未来可能性和产业前景，所以世界范围内出现对增材制造大量的投资。市场发展了很多，不同的机构预测的数据各有差异，虽然短期受疫情的影响，市场发展会受到影响，但是这不影响长期的发展趋势，这项技术还将带来很多的改变，包括使得制造更加离散化、并催生新的商业模式。
3D打印带来的数字化让人类第一次真正能够产生真正的经济净收益的门槛：通过将客户行为与生产者行为同步。以需求为导向，从生产过剩转向需求驱动的生产。ACAM亚琛增材制造中心看到了使用可个性化、灵活的流程来补充已建立的流程的愿景，以尽可能减少当前人类浪费资源的方式。很简单，人类有责任考虑如何节约资源。（延伸阅读：Fraunhofer的futureAM – 下一代增材制造大幅提升3D打印经济效益)
futureAM
增材制造并非仅仅是科研院所的工具
2011 年，当时《经济学人》在3D打印的可演奏小提琴上刊登了封面故事。标题是“将改变世界的制造技术”。许多人当时得出的结论是，我们很快就会打印出所有东西，甚至3D打印机也会打印出3D打印机本身，当然，结果并非如此，但这个故事甚至引起了那些从商业案例角度思考的人的关注。
与此同时，当然3D打印的发展也有逆风，特别是考虑到传统制造行业对3D打印技术的接纳程度。许多设计师已经接受了数十年的培训，已经习惯于在传统制造系统中进行思考和设计。现在告诉他们：你 30 年来所做的很好，但现在已经结束了。这是令人难以接受的事情。
创成式设计
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设计是很重要的，业界必须要想想新的设计思路，必须要重视设计。这是增材制造的关键，业界需要设计的是新的产品，新的设计思路将启发业界思考如何实现功能集成，如何实现减重，甚至可以通过新的算法来自动实现设计，拿这个基于算法的点阵建模过程来说，可以通过算法在业界需要更高的强度的时候实现更强结构的点阵，在需要更轻量化的时候获得更简洁的点阵，这使得设计变得轻松，消除了大量体力性质的建模过程，设计师只需要输入约束条件，大量的建模工作由计算机自动完成，从而实现更快更轻松的设计迭代。
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