欧瑞康MICHAEL SUESS博士谈增材制造工业化的关键挑战和机遇

由瑞士科技集团欧瑞康组织的先进制造技术会议 (AMTC) 刚刚在德国亚琛落下帷幕。

在“增长动力”这一总括主题下，今年的会议汇集了来自行业、政府和学术界的行业领袖和专家，讨论增材制造的未来及其在应对气候变化、人口增长等问题中的作用，并增加消费者对个性化产品的期望。

60 多位发言人在会议期间发表了 3D 打印行业的最新发展。来自波音、西门子、麦肯锡和奥迪等公司的代表围绕新材料、教育、标准、扩展和定制硬件等主题展示了成功案例，并讨论了当前 3D 打印和先进制造产业化面临的机遇和挑战.

3D 打印行业在会议期间采访了欧瑞康董事长 Michael Suess 教授，了解他对增材制造的未来方向以及该行业如何利用该技术当前的增长势头的看法。

增材制造业务部门成立于五年前。欧瑞康的增材制造如何发展，公司目前的主要重点是什么？

我们已经验证并验证了过程能力和我们在行业中的能力，这花了两到三年的时间，我们现在有几个我们活跃的部门，并且正在运行大量项目。这些不仅是原型设计，而且是能源、太空、航空航天和国防领域真正的、严肃的项目。这就是主要驱动因素所在，因为它通常与性能有关。

我们必须进一步开发和提高我们在玉米大小甚至形状方面的材料产量。这意味着我们的良率低于 50%，因此您生产的材料粉末中只有不到 50% 可以用于该过程，从而降低了成本。

我们还必须提高打印过程的生产力，因为我们三四年前购买的激光设备已经过时了，因为该行业在推动这一领域的生产力方面做得很好。我们必须在这里专注于正确的商业模式，无论我们是否可以使用已经过时三四年的设备，或者是否必须注销。这些是主要的重点。

今年 AMTC 活动的意义是什么，它如何促进围绕增材制造的对话？

今年活动的主题是“增长动力”，我们在新冠肺炎疫情期间休息了一段时间，因为客户之间的直接互动更加困难。我们无法前往美国，来自美国的人也无法前往欧洲。同时，在欧洲，我们在进一步开发项目方面有很多限制。

另一方面，我们所看到的是，尤其是设备制造商，尤其是在技术验证过程中已经显示出改进。我们三年前推出的很多东西，甚至在整个疫情期间，我们都可以验证和验证，现在已经准备好应对市场。

大会的目的是看看我们现在可以在哪些领域产生真正的增长。那么，在哪些行业、哪些垂直领域，我们可以在那里产生什么样的影响，我们如何改善行业之间的合作，以及行业、科学和政治之间的合作。此外，我们可以从 Horizon 2020 等计划和后续计划中做些什么来覆盖该行业的高资本密集度，尤其是在加速阶段。

您认为在批量制造应用中进一步采用 AM 需要解决哪些关键挑战或问题？

第一个关键挑战是让设计师和决策者意识到 3D 打印的机遇。所以这意味着，如果你在采购部门，你必须决定一个产品，不管它是否是添加剂，你在看价格上限，你不是在看更广阔的上市时间或其他五个部分的集成功能。您不了解工程师的设计，了解与传统制造方法相比，添加剂可以实现什么功能。这种理解是最大的挑战之一。

然后，第二个挑战是如何教授这个。我们需要一种附加学院，人们可以在那里了解那里发生的事情以及他们如何为自己利用该技术。对我来说，让拥有正确课程的大学的合适人才进入增材行业是一个巨大的挑战。那么，我们如何让它有吸引力呢？

我认为这对学生来说非常有吸引力，但大学还没有调整课程来培养经典方法之外的学生。 Additive 不仅仅是机械工程或电气工程，而是两者的结合，包括软件能力和材料科学能力。因此，我们正在与 TUM 和 RWTH 等大学合作采用这一点。

最后，“超级连接器”仍然缺失。许多 AM 开发在全球范围内分散，但没有人可以访问其他地方正在发生的事情，因此您可以通过五种不同的方式来实现相同的解决方案。对于厂家来说，每家都有不同的进料系统和不同的打印机物流系统，那么标准和信息交流在哪里呢？这些是在生产中更多地采用增材制造的某些限制。

如何改善学术界和工业界之间的交叉以进一步采用 AM？

基于金属的增材制造有 15 年的历史，最长 20 年，基于聚合物的有 40 年。与其他行业相比，几乎是婴儿。这就是我们与TUM、RWTH Aachen 和其他国际大学建立合作的原因。 TUM 有一个孵化器来帮助初创企业发展，因为通常初创阶段的第二波或第三波是关键的一波。

此外，还需要为学生提供更多的跨学科课程。在这里，我们正在与许多大学合作创建此课程。归根结底，这是一场人才之战。一方面，您拥有需要合适人才的数字化、气候变化、环境技术，并向学生展示添加剂在所有这些垂直领域产生巨大影响，最终推动更可持续的工业社会支持应对气候变化改变。

例如，增材制造如何通过集成功能和资源利用来减轻设备重量，这是大学和行业必须共同努力的互动。没有大学，我们就不会成功。

在这一点上，增材制造在未来应对气候变化方面可以发挥什么作用，机会在哪里？

这不仅是一场气候变化的讨论，也是一场关于新冠肺炎疫情的讨论；我们的全球供应链的可持续性如何？我们已经与世界经济论坛（WEF）就我们的制造平台进行了讨论，我们看到将从该地区到该地区的制造业越来越多。全球贸易仍然需要一片开阔的天空，但会有更多的区域设置。

这将通过缩短物流时间来减少气候暴露，如果您的运输量减少，您就可以节省运输系统或设备的能源。运输粉末不同于运输零件，也许我们可以通过这种方式带走世界全球贸易量的 20-30%。

如果您打算通过添加剂做更多事情，那么其影响是未来将使用和建造的设备将更加高效，例如通过材料消耗。与安装也可以分散的3D打印机相比，传统的生产线也可能花费一大笔钱。

增材制造正在改变过程，然后这些过程在具有不同应用的垂直领域具体化，在我看来，增材制造的这种间接作用非常重要。我们不必将所有制造基地转移到低成本国家，然后将零件运回使用零件的国家，相反，我们可以在消费者已经存在的地方生产它们。

欧瑞康在使金属增材制造工艺更可靠、更可持续和更具成本效益方面扮演什么角色？

我们正在与我们的设备制造合作伙伴密切合作，将我们不同技术的增材集群捆绑在一起，以优化价值链。在这里，我们扮演着重要的领导角色，因为我们不拥有产品，我们拥有流程。因此，我们必须与有产品要求的人进行互动，以帮助他们满足可持续性规范，例如产品需要的资源量、持续时间、能源消耗等。

通过我们在材料研究和改进制造工艺方面的活动，我们已经在不同行业验证了我们的质量认证。不幸的是，我们不能谈论很多这些产品，因为它们归我们的合作伙伴所有，但它们正在国防、太空、能源和医疗保健等战略领域发生。

您如何看待影响增材制造的经济政策，以及政府投资增材制造技术的潜力在哪里？

政府可以通过帮助初创企业的参与者支付高额资本成本来加速采用添加剂，只需在现金需求行业提供现金即可。如果有更多的钱，我们可以发展得更快。因此，将更多的研究资金和某些资金分配给增材技术，而不是资助单一产品或子公司。

我认为应该少些官僚主义。由于您在获得资格之前必须承担的文书工作量，所有这些欧洲计划都或多或少地消耗了他们在计划上花费的资金。这是这些计划中资金的速度和效率问题，我相信是在区域基础上给予更多资金并且减少官僚主义，我们可以实现更多目标。

在 2020 年的地平线之外，我认为先进制造有大约 30 亿欧元，其中一部分用于增材制造，但我看到了我们拥有的机会和公司的支出，这仍然是一笔小钱。

其次，获得部分资金的努力有时比你获得的资金更大，而公司根本不参与。那么，最终参与他们技术的人有时并不那么有前途，而那些没有参与的真正有潜力的公司最终会自己做。因此，在这里，政治家和欧盟想要实现的目标与现实世界的运作方式之间存在巨大的不匹配。

您是否看到这种变化，以及可以做些什么？

我认为实际上我们正朝着错误的方向前进。政府正在研究感知驱动的事物：我们可以快速做什么，哪些听起来不错？肯定缺乏对系统思维的理解，政治变得更加短期导向和民粹主义驱动。这不符合科学和工业。

您如何看待增材制造在基础设施方面在振兴城市地区方面的作用？

与传统行业相比，增材制造所需的生产空间肯定更少，因为您可以在很小的基础上进行打印机和后处理。添加剂能带来的是一个去中心化的行业。 15 年前，我们在城市里有较小的公司，工作与人有关，而今天，由于传统制造业的规模效应，人们通勤上班，工作变得更加集中。

如果城市对此持开放态度，我认为可以恢复到振兴城市。城市要有更多的产业，就需要更多的物流，必须接受一定程度的交通。另一方面，如果你走得更远，城市变得像墓地一样，每个人都骑自行车上下班，这是行不通的。虽然我们不需要搬出城市的大型工厂，但人们的后院仍然会有工业活动，有 50 或 100 人在使用 3D 打印机。而且我不确定城市或居住在那里的人们是否已经为此做好了准备。