3D打印新姿勢，關(guān)于多單元增材制造平臺的一點思考

作者：李剛

2017年5月10日，看到Strsatasys公開了一個多單元增材制造平臺，基于云平臺集中管理驅(qū)動，名字對這個平臺定位非常精準，Stratasys Continuous Build 3D Demonstrator，為連續(xù)生產(chǎn)零件而設(shè)計。

△Stratasys Continuous Build 3D Demonstrator多單元增材制造平臺

這個平臺的設(shè)計和構(gòu)想讓從事桌面級3D打印機的同行有一種說不出的感受，更多的應(yīng)該是對Stratasys在3D打印行業(yè)認知和用戶需求深層理解基礎(chǔ)上推出的方案的認可。

△桌面機陣列用機械手來進行取模型設(shè)計

看到這個平臺之后，我的第一反應(yīng)是，這難道不是把像MakerBot這樣的桌面機集成到一個陣列中嗎？仔細看完視頻之后發(fā)現(xiàn)卻不完全是。

△Stratasys Fortus系列工業(yè)機：用于生產(chǎn)加工

首先，這個平臺強調(diào)的是連續(xù)生產(chǎn)，為了實現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)，平臺本身需要一些自動化的輔助功能，比如打印完成后自動去除模型，它的方案是使用了一次性柔性可裁切的底板，打印完成后，裁剪下來，自動輸送到外掛的模型框里，這個設(shè)計雖然算不上黑科技，卻顯得很實用。

這個底板是MakerBot設(shè)備暫時無法來使用的，首先底板本身也是消耗品，設(shè)計來源于Stratasys旗下的生產(chǎn)級的Fortus系列的產(chǎn)品，這個底板本身就具備了生產(chǎn)級設(shè)備的基因；其次，這個平臺簡化了單臺桌面級3D打印機的一些冗余結(jié)構(gòu)，一組生產(chǎn)單元具備了幾臺桌面機的加工效率；第三，我們看到這個平臺的打印頭經(jīng)過特別設(shè)計，從定位來看是強化了其穩(wěn)定性與連續(xù)打印能力。第四，因為目前在國內(nèi)暫時并沒有見到這個平臺的具體工作流程，但這套平臺的控制環(huán)節(jié)中，作業(yè)任務(wù)的排隊與管理也是一個關(guān)鍵點。

所以，從產(chǎn)品定位和設(shè)計的角度來看，這套平臺可以說是一個新的構(gòu)想的實現(xiàn)。但是從技術(shù)儲備與積累來分析，Stratasys收購MakerBot之后，makerbot的軟件管理系統(tǒng)已經(jīng)具備了分布式打印和管理的功能，但是定位還是針對學校和個人設(shè)計師，所以我的猜測是，為了讓FDM在生產(chǎn)領(lǐng)域具備更大的價值，這套連續(xù)打印的系統(tǒng)平臺應(yīng)用而生。

作為全球領(lǐng)導性品牌，推出這樣的平臺型產(chǎn)品也在情理之中，那我們再做一個假設(shè)，如果把單個的桌面打印機做成陣列結(jié)構(gòu)，然后通過驅(qū)動和管理軟件來集中控制，是否也能實現(xiàn)類似的功能和應(yīng)用？

△實現(xiàn)集成控制并非難事

從硬件本身和軟件控制系統(tǒng)來看，基本是沒有太大難度的，比如國內(nèi)的uC3DP的管理控制系統(tǒng)，但是關(guān)鍵的核心是材料，既然是小批量生產(chǎn)零件，那么零件本身對材料就會提出較高的特性要求，Stratasys的工業(yè)級FDM以及F123系列FDM打印機在材料方面考慮的更多，不同特性的材料用途不同，另外還有可溶性支撐材料解決復雜模型打印的問題。而我們目前常見的FDM桌面機仍然以廉價的PLA和ABS材料為主，尼龍、PC、PP等具有實用價值的材料由于成本問題，使用量還相對較少，這是將桌面機變成生產(chǎn)工具而非玩具的關(guān)鍵，改變命運要靠材料的價格水平。

△uC3DP 云打印管理平臺解決方案

關(guān)于這個具備連續(xù)生產(chǎn)能力的FDM陣列平臺，暫時聊到這兒，不過這套系統(tǒng)如果有感興趣的從業(yè)者，可以更多的去借鑒已經(jīng)非常成熟的文印行業(yè)對云服務(wù)、分布式打印、文印管理、流程管理、安全防護等解決方案，每一個方案在用戶端已經(jīng)被證明是相比硬件本身更具商業(yè)價值。

△陣列式3D打印方案會成為未來桌面級專業(yè)化的一個細分選擇

比如，一個全球的設(shè)計公司，在全球多個城市有設(shè)計工作室，不同地區(qū)的設(shè)計師可能會為服務(wù)一個客戶進行業(yè)務(wù)交流，合作開發(fā)，他們在全球的工作室都有自己的3D打印機，現(xiàn)在可能的場景是，一個設(shè)計師郵件將模型發(fā)給另外一個國家的設(shè)計師，然后打印、交流，那么未來的場景是，設(shè)計師的設(shè)計流程中，在交流之前，他可以將模型發(fā)送給另一個國家設(shè)計師工作室里的3D打印機，在溝通交流之前就已經(jīng)拿到了模型，至少能提高溝通效率，潛臺詞也就是能縮短交付周期。